KR20210123550A - Multi sensor package module for smart device and its manufacturing method - Google Patents

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KR20210123550A
KR20210123550A KR1020200040800A KR20200040800A KR20210123550A KR 20210123550 A KR20210123550 A KR 20210123550A KR 1020200040800 A KR1020200040800 A KR 1020200040800A KR 20200040800 A KR20200040800 A KR 20200040800A KR 20210123550 A KR20210123550 A KR 20210123550A
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Abstract

The present invention relates to a multi-sensor package module for a smart device, which can reduce process costs by shortening a packaging process and significantly improve product performance, and a manufacturing method thereof. The multi-sensor package module includes an integrated substrate; a light emitting device installed in the central portion of the integrated substrate; a plurality of light receiving devices installed at the edge of the integrated substrate and arranged at various angles on a radial line around the light emitting device to surround the periphery of the light emitting device; and a light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant formed in a ring shape by connecting the light receiving devices to each other to integrally protect the plurality of light receiving devices.

Description

스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈 및 이의 제조 방법{Multi sensor package module for smart device and its manufacturing method}Multi sensor package module for smart device and its manufacturing method

본 발명은 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패키지 공정을 단축시켜서 공정 비용을 절감할 수 있고, 제품의 성능을 크게 향상시킬 수 있게 하는 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-sensor package module for smart devices and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a multi-sensor for smart devices that can shorten the package process to reduce process costs and significantly improve product performance. It relates to a package module and a method for manufacturing the same.

스마트 워치나 스마트 밴드 등과 같은 웨어러블 스마트 기기에는 맥박수, 심장 박동수, 혈중 산소량, 혈압 등 착용자의 각종 생체 정보를 측정할 수 있는 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈이 설치될 수 있다.A wearable smart device such as a smart watch or a smart band may include a multi-sensor package module for a smart device capable of measuring various biometric information of a wearer, such as a pulse rate, heart rate, blood oxygen level, and blood pressure.

도 1은 종래의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈을 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 1의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 단계적으로 나타내는 개념도이다.1 is a perspective view showing a conventional multi-sensor package module for smart devices, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a multi-sensor package module for smart devices of FIG. 1, and FIG. 3 is a manufacturing of a multi-sensor package module for smart devices of FIG. It is a conceptual diagram showing the method step by step.

도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이, 종래의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈은, 1개의 발광 장치(2)와, 상기 발광 장치(2)를 중심으로 그 둘레에 등각으로 배치되는 8개의 수광 장치(3) 및 충전 도크(미도시)와 자력으로 연결될 수 있도록 자석(6) 등을 포함할 수 있다.1 and 2, the conventional multi-sensor package module for smart devices includes one light emitting device 2 and eight light receiving devices that are arranged at an angle around the light emitting device 2 as a center. It may include a magnet 6 and the like to be magnetically connected to the device 3 and a charging dock (not shown).

도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 종래의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 제조 방법은, LED 웨어퍼를 이용한 복수개의 발광 다이오드(R, G, B, IR 등)들을 제 1 기판(1-1) 상에 다이 어태치하고, 투광성 봉지재를 패키징하여 1개의 상기 발광 장치(2)를 개별 제조할 수 있다.As shown in FIG. 3, this conventional method of manufacturing a multi-sensor package module for a smart device uses a plurality of light emitting diodes (R, G, B, IR, etc.) using an LED wafer on the first substrate 1-1. ), and by packaging the light-transmitting encapsulant, one light emitting device 2 can be individually manufactured.

또한, 이와는 별개로, 포토 다이오드 웨이퍼를 이용하여 제조된 포토 다이오드를 제 2 기판(1-2) 상에 다이 어태치하고, 개별적으로 투광성 봉지재를 패키징하여 8개의 수광 장치(3)들을 개별 제조할 수 있다.In addition, separately from this, a photodiode manufactured using a photodiode wafer is die-attached on the second substrate 1-2, and a light-transmitting encapsulant is individually packaged to separately manufacture eight light receiving devices 3 . can do.

따라서, 종래의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈은, 이렇게 제조된 1개의 상기 발광 장치(2)를 제 3 기판(1-3)의 중심부에 실장하고, 상술된 8개의 상기 수광 장치(3)를 그 둘레에 등각으로 배치하여 총 9개의 패키지들은 원판 형상으로 형성된 상기 제 3 기판(1-3) 상에 실장하여 이루어질 수 있었다.Therefore, in the conventional multi-sensor package module for smart devices, one light emitting device 2 manufactured in this way is mounted in the center of the third substrate 1-3, and the eight light receiving devices 3 described above are installed. A total of nine packages may be mounted on the third substrate 1-3 formed in the shape of a disk by equiangularly arranged around them.

이외에도, 상기 제 3 기판(1-3)에는 상기 자석(6) 및 다양한 집적 회로(IC)들이 추가로 설치될 수 있다.In addition, the magnet 6 and various integrated circuits (ICs) may be additionally installed on the third substrate 1-3.

그러나, 이러한 종래의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈은, 총 9번의 패키징 공정이 개별적으로 이루어지는 것으로서, 기판 또는 부품의 개수가 증대되어 제조 비용이나 기간이 낭비되고, 패키지 공정이 복잡하여 공정 비용이 증대되며, 각각의 패키지들을 실장할 수 있는 최소한의 공간이 확보되어야 하기 때문에 패키지의 부피나 두께가 커져서 설치의 제약이 발생되고, 패키징 공정의 횟수에 비례하여 열적 스트레스와 기계적 스트레스가 증대되어 부품 손상으로 인해 안전성이떨어지며, 개별적으로 많은 금형을 제작해야 하기 때문에 금형 제작 비용 및 기간이 많이 소요되고, 신속한 고객 대응이 어려우며, 포토 다이오드의 면적이 줄어들어서 광 감도가 떨어지고, 자석의 면적이 축소되어 충전 도크의 위치 보정력이 떨어지는 등 많은 문제점들이 있었다.However, in such a conventional multi-sensor package module for smart devices, a total of 9 packaging processes are individually performed, and the number of substrates or parts is increased to waste manufacturing costs or time, and the packaging process is complicated, which increases the process cost. In addition, since the minimum space for mounting each package must be secured, the volume or thickness of the package increases, thereby limiting installation, and thermal stress and mechanical stress increase in proportion to the number of packaging processes, leading to component damage. Due to this, safety is reduced, mold production cost and period are high because many molds have to be made individually, it is difficult to respond quickly to customers, the photodiode area is reduced, the light sensitivity is reduced, the area of the magnet is reduced, and the charging dock There were many problems, such as a decrease in the position correction power of the

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 통합 기판으로 기판을 통합하고, 개별적으로 이루어지던 투명 봉지재의 패키지 공정을 일원화하여 패키지 공정을 단소화하여 공정 비용을 절감할 수 있고, 패키지를 소형화하거나 다양한 형상으로 형성할 수 있으며, 패키징 공정의 횟수를 단축시켜서 열적 스트레스와 기계적 스트레스로 인한 손상을 최소화함으로써 안전성을 향상시킬 수 있고, 통합 금형만 제작하여 금형 제작 비용 및 기간을 절감할 수 있으며, 다양한 발광 다이오드나 포토 다이오드에도 통합 적용이 가능하여 신속한 고객 대응을 가능하게 하고, 통합 기판을 IPS(Insulated Pattern Substrate)로 개발하여 두께를 최소화할 수 있으며, 포토 다이오드의 면적을 증대시켜서 광 감도를 크게 향상시킬 수 있고, 자석의 외경이나 높이 등의 자석 면적을 증대시켜서 충전 도크의 위치 보정력을 향상시킬 수 있으며, 돔형 렌즈부를 이용하여 수광 효율 또는 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 패키지 일체화로 인해 구조적으로 매우 견고하며, 내구성을 크게 향상시킬 수 있고, 다양한 사출 성형 방식으로 성형을 용이하게 할 수 있으며, 제품의 성능을 크게 향상시킬 수 있게 하는 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve the above problems, and it is possible to reduce the process cost by integrating the substrate into an integrated substrate, and by unifying the package process of the transparent encapsulant that was individually made to simplify the package process, thereby reducing the process cost and reducing the package size. Or it can be formed in various shapes, and by shortening the number of packaging processes, it can improve safety by minimizing damage caused by thermal and mechanical stress. It can be applied to various light emitting diodes and photodiodes as well, enabling quick customer response, developing an integrated substrate with IPS (Insulated Pattern Substrate) to minimize the thickness, and increasing the area of photodiodes to increase photosensitivity. The position correction force of the charging dock can be improved by increasing the magnet area such as the outer diameter or height of the magnet, and the light receiving efficiency or luminous efficiency can be improved by using the dome-shaped lens unit, and structurally due to the package integration To provide a multi-sensor package module for smart devices that is very robust, can greatly improve durability, facilitate molding by various injection molding methods, and significantly improve product performance, and a manufacturing method thereof The purpose. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈은, 통합 기판: 상기 통합 기판의 가운데 부분에 설치되는 발광 장치; 상기 통합 기판의 테두리 부분에 설치되고, 상기 발광 장치의 주변을 둘러싸도록 상기 발광 장치를 중심으로 방사선 상에 다각도로 배치되는 복수개의 수광 장치들; 및 복수개의 상기 수광 장치들을 통합적으로 보호할 수 있도록 상기 수광 장치들을 서로 연결하여 링형상으로 둘러싸는 형상으로 형성되는 수광 장치 통합 투광성 봉지재;를 포함할 수 있다.A multi-sensor package module for a smart device according to the spirit of the present invention for solving the above problems, an integrated substrate: a light emitting device installed in the middle of the integrated substrate; a plurality of light receiving devices installed on the edge of the integrated substrate and arranged at multiple angles on the radiation around the light emitting device to surround the periphery of the light emitting device; and a light-receiving device-integrated light-transmitting encapsulant formed in a ring shape by connecting the light-receiving devices to each other so as to integrally protect the plurality of light-receiving devices.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재는, 주수광축 선상에 돔(Dome) 형상의 수광 렌즈부가 형성될 수 있다.In addition, according to the present invention, the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant may have a dome-shaped light-receiving lens unit formed on the main light-receiving axis.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 수광 장치는, 상기 통합 기판에 다이 어태치되는 포토 다이오드; 및 상기 통합 기판과 상기 포토 다이오드를 전기적으로 연결하는 포토 다이오드용 와이어;를 포함할 수 있다.Further, according to the present invention, the light receiving device may include: a photodiode die-attached to the integrated substrate; and a photodiode wire electrically connecting the integrated substrate and the photodiode.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 발광 장치는, 상기 통합 기판에 다이 어태치되는 복수개의 발광 다이오드; 상기 통합 기판과 상기 발광 다이오드를 전기적으로 연결하는 발광 다이오드용 와이어; 및 복수개의 상기 발광 다이오드들을 통합적 또는 개별적으로 보호할 수 있도록 상기 발광 다이오드들을 둘러싸는 형상으로 형성되는 발광 장치 통합 투광성 봉지재;를 포함할 수 있다.Further, according to the present invention, the light emitting device may include: a plurality of light emitting diodes die-attached to the integrated substrate; a light emitting diode wire electrically connecting the integrated substrate and the light emitting diode; and a light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant formed in a shape surrounding the light-emitting diodes to integrally or individually protect the plurality of light-emitting diodes.

또한, 본 발명에 따르면, 봉지재 사출시, 용융재가 금형 내에서 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재로부터 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재 방향으로 흐를 수 있도록 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재와 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재 사이에 형성되는 통합 런너(Runner);를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the encapsulant is injected, the light-receiving device-integrated translucent encapsulant and the light-emitting device integrated light-transmitting material can flow from the light-receiving device-integrated translucent encapsulant in the mold to flow in the direction of the light-emitting device integrated translucent encapsulant. It may further include an integrated runner (Runner) formed between the encapsulant.

또한, 본 발명에 따르면, 충전 도크와 자력으로 체결될 수 있도록 상기 발광 장치와 상기 수광 장치들 사이에 링형상으로 형성되는 자석;을 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, a magnet formed in a ring shape between the light emitting device and the light receiving device so as to be magnetically coupled to the charging dock; may further include.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 통합 런너는 상기 자석에 형성된 관통부를 관통하여 형성될 수 있다.In addition, according to the present invention, the integrated runner may be formed through the penetrating portion formed in the magnet.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 포토 다이오드의 모서리와 이와 대응되는 이웃하는 포토 다이오드의 모서리는 서로 접촉되거나, 또는, 상기 포토 다이오드의 모서리와 이와 대응되는 이웃하는 포토 다이오드의 모서리 사이의 제 1 이격 거리는, 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재의 최대 측면 두께 보다 작을 수 있다.Further, according to the present invention, the edge of the photodiode and the corresponding edge of the neighboring photodiode are in contact with each other, or the first separation distance between the edge of the photodiode and the corresponding edge of the neighboring photodiode is , may be smaller than the maximum side thickness of the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 자석과 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재 사이의 제 2 이격 거리는, 상기 제 1 이격 거리 보다 작을 수 있다.In addition, according to the present invention, the second separation distance between the magnet and the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant may be smaller than the first separation distance.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 제조 방법은, (a) 통합 기판을 준비하는 단계: (b) 상기 통합 기판의 가운데 부분에 발광 장치를 설치하고, 상기 통합 기판의 테두리 부분에 상기 발광 장치의 주변을 둘러싸도록 상기 발광 장치를 중심으로 방사선 상에 다각도로 복수개의 수광 장치들을 배치하는 단계; 및 (c) 복수개의 상기 수광 장치들을 통합적으로 보호할 수 있도록 상기 수광 장치들을 서로 연결하여 링형상으로 둘러싸는 형상으로 형성되는 수광 장치 통합 투광성 봉지재와, 상기 발광 장치에 형성되는 발광 장치 통합 투광성 봉지재를 동시에 사출 성형하는 단계;를 포함할 수 있다.On the other hand, the manufacturing method of the multi-sensor package module for smart devices according to the spirit of the present invention for solving the above problems, (a) preparing an integrated board: (b) installing a light emitting device in the middle of the integrated board and arranging a plurality of light receiving devices at multiple angles on the radiation around the light emitting device so as to surround the periphery of the light emitting device on the edge of the integrated substrate; and (c) a light-receiving device-integrated light-transmitting encapsulant formed in a ring shape by connecting the light-receiving devices to each other so as to integrally protect the plurality of light-receiving devices; It may include; injection molding the encapsulant at the same time.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 (c) 단계에서, 통합 런너(Runner)를 이용하여 용융재가 금형 내에서 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재로부터 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재 방향으로 흐를 수 있도록 상기 용융재를 측방으로 성형할 수 있다.In addition, according to the present invention, in step (c), the molten material can flow from the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant in the mold to the light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant using an integrated runner. can be molded laterally.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 (c) 단계에서, 용융재가 금형 내에서 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재 방향 및 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재 방향으로 각각 흐를 수 있도록 상기 용융재를 하방으로 성형할 수 있다.In addition, according to the present invention, in step (c), the molten material can be molded downward so that the molten material flows in the direction of the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant and the light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant in the mold, respectively. have.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈 및 이의 제조 방법은, 통합 기판으로 기판을 통합하고, 개별적으로 이루어지던 투명 봉지재의 패키지 공정을 일원화하여 패키지 공정을 단소화하여 공정 비용을 절감할 수 있고, 패키지를 소형화하거나 다양한 형상으로 형성할 수 있으며, 패키징 공정의 횟수를 단축시켜서 열적 스트레스와 기계적 스트레스로 인한 손상을 최소화함으로써 안전성을 향상시킬 수 있고, 통합 금형만 제작하여 금형 제작 비용 및 기간을 절감할 수 있으며, 다양한 발광 다이오드나 포토 다이오드에도 통합 적용이 가능하여 신속한 고객 대응을 가능하게 하고, 통합 기판을 IPS(Insulated Pattern Substrate)로 개발하여 두께를 최소화할 수 있으며, 포토 다이오드의 면적을 증대시켜서 광 감도를 크게 향상시킬 수 있고, 자석의 외경이나 높이 등의 자석 면적을 증대시켜서 충전 도크의 위치 보정력을 향상시킬 수 있으며, 돔형 렌즈부를 이용하여 수광 효율 또는 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 패키지 일체화로 인해 구조적으로 매우 견고하며, 내구성을 크게 향상시킬 수 있고, 다양한 사출 성형 방식으로 성형을 용이하게 할 수 있으며, 제품의 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.A multi-sensor package module for a smart device and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention made as described above, by integrating the substrate as an integrated substrate, and unifying the packaging process of the transparent encapsulant, which was performed individually, to shorten the package process. Process cost can be reduced by digestion, package can be miniaturized or formed into various shapes, and safety can be improved by reducing the number of packaging processes to minimize damage caused by thermal and mechanical stress, and only integrated mold It is possible to reduce the cost and period of mold manufacturing by manufacturing, and it can be applied to various light emitting diodes or photodiodes as well, enabling quick customer response, and developing an integrated substrate with IPS (Insulated Pattern Substrate) to minimize the thickness. In addition, by increasing the area of the photodiode, the light sensitivity can be greatly improved, and by increasing the magnet area such as the outer diameter or height of the magnet, the position correction power of the charging dock can be improved, and the light receiving efficiency or light emission using the dome-shaped lens unit Efficiency can be improved, structurally very strong due to package integration, durability can be greatly improved, molding can be facilitated by various injection molding methods, and product performance can be greatly improved. will be. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 종래의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 단계적으로 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 제조 방법을 단계적으로 나타내는 개념도이다.
도 7은 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 제조 방법의 여러 실시예들을 나타내는 도면들이다.
도 8은 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 발광 면적 향상을 나타내는 평면도들이다.
도 9는 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 자석 면적 향상을 나타내는 평면도들이다.1 is a perspective view showing a conventional multi-sensor package module for smart devices.
2 is a cross-sectional view illustrating a multi-sensor package module for a smart device of FIG. 1 .
3 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing the multi-sensor package module for a smart device of FIG. 1 step by step.
4 is a perspective view illustrating a multi-sensor package module for a smart device according to some embodiments of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating a multi-sensor package module for a smart device of FIG. 4 .
6 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a multi-sensor package module for a smart device of FIG. 4 step by step.
7 is a diagram illustrating various embodiments of a method of manufacturing a multi-sensor package module for a smart device of FIG. 4 .
8 is a plan view illustrating an improvement in a light emitting area of the multi-sensor package module for a smart device of FIG. 4 .
9 is a plan view showing the improvement of the magnet area of the multi-sensor package module for smart devices of FIG. 4 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description.

도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)을 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)을 나타내는 단면도이다.4 is a perspective view showing the multi-sensor package module 100 for a smart device according to some embodiments of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the multi-sensor package module 100 for a smart device of FIG. 4 .

먼저, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)은, 크게 통합 기판(10)과, 발광 장치(20)와, 수광 장치(30)들 및 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIGS. 4 and 5 , the multi-sensor package module 100 for a smart device according to some embodiments of the present invention is largely an integrated substrate 10 , a light emitting device 20 , and a light receiving device. The devices 30 and the light receiving device may include an integrated light transmitting encapsulant 40 .

여기서, 예컨대, 상기 통합 기판(10)은, 1개의 상기 발광 장치(20)와 8개의 상기 수광 장치(30)들이 안착되어 지지될 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 가진 회로 기판의 일종일 수 있다. Here, for example, the integrated board 10 may be a type of circuit board having sufficient strength and durability so that one light emitting device 20 and eight light receiving devices 30 can be seated and supported.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 통합 기판(10)은, 전체적으로 원판 형상으로 형성되고, 주변에 링형상의 연장부가 형성되는 인쇄 회로 기판이거나, 또는 플렉시블 기판이거나, 또는 금속 기판, 세라믹 기판, 기타 절연 재질에 패턴을 형성한 IPS(Insulated Pattern Substrate) 기판 등일 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 4 and 5 , the integrated substrate 10 is a printed circuit board that is formed in a disk shape as a whole, and a ring-shaped extension is formed around it, or a flexible substrate. or an IPS (Insulated Pattern Substrate) substrate in which a pattern is formed on a metal substrate, a ceramic substrate, or other insulating material.

이러한 상기 통합 기판(10)은 스마트 워치나 스마트 밴드 등의 각종 웨어러블 기기에 적용될 수 있는 것으로서, 이외에도 스마트 패드나, 스마트 폰이나, 스마트 헬스 케어 지지나, 스마트 의료 장비 등 다양한 스마트 기기에 모두 적용될 수 있다.The integrated board 10 can be applied to various wearable devices such as a smart watch or a smart band, and can be applied to various smart devices such as a smart pad, a smart phone, a smart health care support, or a smart medical device. have.

이러한 상기 통합 기판(10)은 종래의 도 1 및 도 2의 상기 제 1 기판(1-1)과 상기 제 2 기판(1-2)의 역할을 통합적으로 수행하는 것으로서, 상기 제 1 기판(1-1)과 상기 제 2 기판(1-2)을 종래의 상기 제 3 기판(1-3)에 다이 어태치하는 공정을 생략할 수 있기 때문에 공정의 개수를 줄여서 공정 비용과 시간을 크게 단축시킬 수 있다.The integrated substrate 10 integrally performs the roles of the first substrate 1-1 and the second substrate 1-2 of the conventional FIGS. 1 and 2, and the first substrate 1 -1) and the conventional die attaching process of the second substrate 1-2 to the third substrate 1-3 can be omitted, so that the number of processes can be reduced to greatly reduce process cost and time. can

또한, 예컨대, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 발광 장치(20)는, 상기 통합 기판(10)의 가운데 부분에 설치되는 것으로서, 상기 통합 기판(10)에 다이 어태치되는 복수개의 발광 다이오드(21)와, 상기 통합 기판(10)과 상기 발광 다이오드(21)를 전기적으로 연결하는 발광 다이오드용 와이어(22) 및 복수개의 상기 발광 다이오드(21)들을 통합적 또는 개별적으로 보호할 수 있도록 상기 발광 다이오드(21)들을 둘러싸는 형상으로 형성되는 발광 장치 통합 투광성 봉지재(23)를 포함할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIGS. 4 and 5 , the light emitting device 20 is installed in the center of the integrated substrate 10 , and includes a plurality of die-attached units to the integrated substrate 10 . The light emitting diode 21, the wire 22 for light emitting diodes electrically connecting the integrated substrate 10 and the light emitting diode 21, and the plurality of light emitting diodes 21 can be integrally or individually protected. A light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant 23 formed in a shape surrounding the light-emitting diodes 21 may be included.

여기서, 더욱 구체적으로는 상기 발광 다이오드(21)는, 적어도 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드, 적외선 발광 다이오드 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다. 그러나 이외에도 다양한 발광 다이오드들이 선택적으로 적용될 수 있고, 플립칩을 이용하는 경우, 상기 와이어는 생략될 수도 있다.Here, more specifically, the light emitting diode 21 may be formed by selecting at least one of a red light emitting diode, a green light emitting diode, a blue light emitting diode, an infrared light emitting diode, and combinations thereof. However, in addition to this, various light emitting diodes may be selectively applied, and when a flip chip is used, the wire may be omitted.

또한, 예컨대, 상기 수광 장치(30)는, 상기 통합 기판(10)의 테두리 부분에 설치되고, 상기 발광 장치(20)의 주변을 둘러싸도록 상기 발광 장치(20)를 중심으로 방사선 상에 다각도로 배치되는 복수개의 장치들로서, 각각의 상기 수광 장치(30)는, 상기 통합 기판(10)에 다이 어태치되는 포토 다이오드(31) 및 상기 통합 기판(10)과 상기 포토 다이오드(31)를 전기적으로 연결하는 포토 다이오드용 와이어(32)를 포함할 수 있다. 그러나 이외에도 다양한 수광 다이오드들이 선택적으로 적용될 수 있고, 플립칩을 이용하는 경우, 상기 와이어는 생략될 수도 있다.In addition, for example, the light receiving device 30 is installed on the edge of the integrated substrate 10 , and is centered on the light emitting device 20 so as to surround the periphery of the light emitting device 20 at multiple angles on the radiation. A plurality of devices arranged, each of the light receiving device 30 includes a photodiode 31 die-attached to the integrated substrate 10 and electrically connecting the integrated substrate 10 and the photodiode 31 to each other. It may include a wire 32 for a photodiode to be connected. However, in addition to this, various light-receiving diodes may be selectively applied, and when a flip chip is used, the wire may be omitted.

또한, 예컨대, 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)는, 복수개의 상기 수광 장치(30)들(도면에서는 8개)을 통합적으로 보호할 수 있도록 상기 수광 장치(30)들을 서로 연결하여 링형상으로 둘러싸는 형상으로 형성되는 CMC나 실리콘 등의 투광성 수지 구조체일 수 있다.In addition, for example, the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant 40 connects the light-receiving devices 30 to each other so as to protect the plurality of light-receiving devices 30 (eight in the drawing) in a ring shape. It may be a light-transmitting resin structure such as CMC or silicon formed in a shape surrounded by a .

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)는, 주수광축 선상에 돔(Dome) 형상의 수광 렌즈부(40a)가 형성될 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 4 and 5 , in the light receiving device integrated light transmitting encapsulant 40, a dome-shaped light receiving lens unit 40a may be formed on the main light receiving axis line. have.

따라서, 상기 수광 렌즈부(40a)를 이용하여 수광 집중도를 높여서 상기 포토 다이오드(31)의 수광 효율 및 광 감도를 크게 향상시킬 수 있다. Accordingly, the light receiving efficiency and light sensitivity of the photodiode 31 can be greatly improved by increasing the light receiving concentration by using the light receiving lens unit 40a.

또한, 예컨대, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)은, 충전 도크와 자력으로 체결될 수 있도록 상기 발광 장치(20)와 상기 수광 장치(30)들 사이에 링형상으로 형성되는 자석(60)을 더 포함할 수 있다.In addition, for example, as shown in FIGS. 4 and 5 , the multi-sensor package module 100 for a smart device according to some embodiments of the present invention is the light emitting device 20 so that it can be magnetically coupled to the charging dock. ) and a magnet 60 formed in a ring shape between the light receiving devices 30 may be further included.

도 6은 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)의 제조 방법을 단계적으로 나타내는 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing the multi-sensor package module 100 for a smart device of FIG. 4 step by step.

따라서, 도 6의 상방 도면들에 도시된 바와 같이, 이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)의 제조 방법을 단계적으로 설명하면, LED 웨어퍼나 포토 다이오드 웨이퍼를 이용하여 생산된 복수개의 발광 다이오드(R, G, B, IR 등)들 및 8개의 포토 다이오드를 상기 통합 기판(10) 상에 일괄적으로 다이 어태치하고, 역시 일괄적으로 와이어 본딩할 수 있다.Therefore, as shown in the upper drawings of FIG. 6, when the manufacturing method of the multi-sensor package module 100 for smart devices according to some embodiments of the present invention is described step by step, the LED wafer or the photodiode wafer is A plurality of light emitting diodes (R, G, B, IR, etc.) and eight photodiodes produced by using the die-attached unit on the integrated substrate 10 may be collectively attached to the integrated substrate 10 , and may also be collectively wire-bonded. .

이어서, 도 6의 하방 도면들에 도시된 바와 같이, 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)와, 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재(23)를 일괄적으로 사출 성형할 수 있다. 이어서, EMC 또는 WEMC 재질의 광차단성 또는 광반사성 재질의 격벽형 광차단 봉지재(24) 및 하우징형 광유도 봉지재(25)를 사출 성형할 수 있다.Subsequently, as shown in the lower drawings of FIG. 6 , the light-receiving device-integrated light-transmitting encapsulant 40 and the light-emitting device-integrated light-transmitting encapsulant 23 may be collectively injection-molded. Then, the light-blocking or light-reflective material of the EMC or WEMC material may be injection-molded.

따라서, 이러한 일괄 패키징 공정을 이용하여 상기 발광 다이오드(21) 및 상기 포토 다이오드(31)를 동시에 성형하여 공정을 크게 단축시킬 수 있다.Accordingly, the light emitting diode 21 and the photodiode 31 may be simultaneously molded using this batch packaging process, thereby greatly shortening the process.

이외에도, 상기 통합 기판(10)에는 상기 자석(60) 및 다양한 집적 회로(IC)들이 추가로 설치될 수 있다.In addition, the magnet 60 and various integrated circuits (ICs) may be additionally installed on the integrated substrate 10 .

그러므로, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)에 따르면, 상기 통합 기판(10)으로 기판을 통합하고, 개별적으로 이루어지던 다이 어태치, 투명 봉지재, 와이어링 등의 패키지 공정을 일원화하여 패키지 공정을 단소화하여 공정 비용을 절감할 수 있고, 패키지를 소형화하거나 다양한 형상으로 형성할 수 있으며, 패키징 공정의 횟수를 단축시켜서 열적 스트레스와 기계적 스트레스로 인한 손상을 최소화함으로써 안전성을 향상시킬 수 있고, 통합 금형만 제작하여 금형 제작 비용 및 기간을 절감할 수 있으며, 다양한 발광 다이오드나 포토 다이오드에도 통합 적용이 가능하여 신속한 고객 대응을 가능하게 하고, 통합 기판을 IPS(Insulated Pattern Substrate)로 개발하여 두께를 최소화할 수 있다.Therefore, according to the multi-sensor package module 100 for a smart device according to some embodiments of the present invention, the substrate is integrated into the integrated substrate 10, and the die attach, transparent encapsulant, and wiring that were individually made By unifying the package process, such as, the packaging process can be simplified to reduce process costs, and the package can be miniaturized or formed in various shapes, and the number of packaging processes can be shortened to minimize damage due to thermal and mechanical stress. In this way, safety can be improved, mold manufacturing cost and period can be reduced by manufacturing only the integrated mold, and it can be applied to various light emitting diodes or photodiodes as well, enabling rapid customer response, and integrating the integrated substrate into IPS (Insulated) It can be developed as a pattern substrate) to minimize the thickness.

도 7은 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)의 제조 방법의 여러 실시예들을 나타내는 도면들이다.7 is a diagram illustrating various embodiments of a method of manufacturing the multi-sensor package module 100 for a smart device of FIG. 4 .

한편, 도 4 내지 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)은, 봉지재 사출시, 용융재가 금형 내에서 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)로부터 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재(23) 방향으로 흐를 수 있도록 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)와 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재(23) 사이에 형성되는 통합 런너(50)(Runner)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figs. 4 to 7 (a), the multi-sensor package module 100 for smart devices according to some embodiments of the present invention, when the encapsulant is injected, the molten material receives the light in the mold Integration formed between the light receiving device integrated light transmitting encapsulant 40 and the light emitting device integrated light transmitting encapsulant 23 so as to flow from the device integrated light transmitting encapsulant 40 to the light emitting device integrated light transmitting encapsulant 23 It may further include a runner 50 (Runner).

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 통합 런너(50)는 상기 자석(60)에 형성된 관통부(61)를 관통하여 형성될 수 있다.More specifically, for example, as shown in (a) of FIG. 7 , the integrated runner 50 may be formed by passing through the through portion 61 formed in the magnet 60 .

따라서, 봉지재 사출시, 상기 용융재는 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)로부터 상기 통합 런너(50)를 거쳐서 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재(23) 방향으로 흐를 수 있고, 이를 통해서, 1회의 봉지재 사출 공정만으로도 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)와, 상기 통합 런너(50) 및 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재(23)를 모두 동시에 사출 성형할 수 있다.Accordingly, when the encapsulant is ejected, the molten material may flow from the light receiving device integrated light transmitting encapsulant 40 to the light emitting device integrated light transmitting encapsulant 23 through the integrated runner 50, and through this, one time The light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant 40, the integrated runner 50, and the light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant 23 may all be injection-molded at the same time through the encapsulant injection process alone.

도 8은 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)의 발광 면적 향상을 나타내는 평면도들이다.8 is a plan view illustrating an improvement in the light emitting area of the multi-sensor package module 100 for a smart device of FIG. 4 .

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 경우, 미리 만들어진 기성품의 규격에 맞춘 발광 다이오드 패키지나 포토 다이오드 패키지들을 사용하고, 이들 기성 패키지들은 상기 발광 다이오드나 상기 포토 다이오드를 투명 봉지재들이 둘러싸는 형상으로 미리 사출 성형되어 있기 때문에 상기 투명 봉지재의 밑면적은 최소한 상기 다이오드들의 밑면적 보다 넓고, 강도와 내구성을 유지할 수 있도록 최소한의 측면 두께가 형성되어 있기 때문에 포토 다이오드들 간의 최소한의 거리, 즉 예컨대, 기존 이격 거리(L11)는 0.83mm가 필요했었다.As shown in (a) of Figure 8, in the case of a conventional multi-sensor package module for smart devices, a light emitting diode package or photo diode package conforming to the standard of a pre-made ready-made product is used, and these ready-made packages are the light emitting diode or Since the photodiode is pre-injection-molded in a shape in which transparent encapsulants surround the photodiode, the bottom area of the transparent encapsulant is at least wider than the bottom area of the diodes, and the minimum side thickness is formed to maintain strength and durability. The minimum distance between them, that is, for example, the existing separation distance L11, was required to be 0.83 mm.

이에 반하여, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)은, 다이 어태치 이후에 패키징을 하기 때문에, 상기 포토 다이오드(31)의 모서리와 이와 대응되는 이웃하는 포토 다이오드(31)의 모서리는 서로 접촉되거나, 또는, 상기 포토 다이오드(31)의 모서리와 이와 대응되는 이웃하는 포토 다이오드(31)의 모서리 사이의 제 1 이격 거리(L1)(예컨대, 0.18mm)는, 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)의 최대 측면 두께(T1) 보다 작게 줄일 수 있다.On the other hand, as shown in (b) of Figure 8, the multi-sensor package module 100 for smart devices of the present invention, since the packaging is performed after the die attach, the edge of the photodiode 31 and the The corresponding corners of the neighboring photodiodes 31 are in contact with each other, or the first separation distance L1 between the corners of the photodiode 31 and the corresponding corners of the neighboring photodiode 31 (for example) , 0.18 mm) may be reduced to be smaller than the maximum side thickness T1 of the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant 40 .

따라서, 본 발명은 기존과 대비하여 포토 다이오드의 발광 면적을 실재 측정상 6.39mm2에서 12.41mm2로 대략 2배 이상으로 최대화할 수 있기 때문에 수광 효율을 극대화하여 광 감도를 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, the present invention can maximize the light-emitting area of the photodiode by approximately two times or more from 6.39mm 2 to 12.41mm 2 in actual measurement compared to the conventional one, thereby maximizing the light-receiving efficiency and greatly improving the light sensitivity.

도 9는 도 4의 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)의 자석 면적 향상을 나타내는 평면도들이다.9 is a plan view showing an improvement in the magnet area of the multi-sensor package module 100 for smart devices of FIG. 4 .

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 상술된 바와 같은 원리로 포토 다이오드(31)와 상기 자석(60) 간의 기존 자석 외경(D11)이 6mm 라면, 도 9의 (6)에 도시된 바와 같이, 상기 자석(60)과 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40) 사이의 제 2 이격 거리(L2)는 상기 제 1 이격 거리(L1) 보다 작게 하여, 자석 외경(D1)은, 7mm로 자석의 면적을 18.79mm2에서 29.93mm2로 증대시켜서 자석의 자성을 추가적으로 더 확보할 수 있다.As shown in (a) of FIG. 9, if the existing magnet outer diameter D11 between the photodiode 31 and the magnet 60 is 6 mm in the same principle as described above, as shown in (6) of FIG. Similarly, the second separation distance L2 between the magnet 60 and the light receiving device integrated light-transmitting encapsulant 40 is smaller than the first separation distance L1, and the magnet outer diameter D1 is 7mm. increase in area from 18.79mm to 29.93mm 2 by 2 can be further ensured in addition to magnetism of the magnet.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈(100)의 제조 방법은, 통합 기판(10)(Substrate)을 준비하는 단계와, 상기 통합 기판(10)의 가운데 부분에 발광 장치(20)를 설치하고, 상기 통합 기판(10)의 테두리 부분에 상기 발광 장치(20)의 주변을 둘러싸도록 상기 발광 장치(20)를 중심으로 방사선 상에 다각도로 복수개의 수광 장치(30)들을 배치하는 단계(Die Attach) 및 복수개의 상기 수광 장치(30)들을 통합적으로 보호할 수 있도록 상기 수광 장치(30)들을 서로 연결하여 링형상으로 둘러싸는 형상으로 형성되는 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)와, 상기 발광 장치(20)에 형성되는 발광 장치 통합 투광성 봉지재(23)를 동시에 사출 성형하는 단계(LED & PD Package)를 포함할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 6 , the method of manufacturing a multi-sensor package module 100 for a smart device according to some embodiments of the present invention includes the steps of preparing an integrated substrate 10 (Substrate), and the integration The light emitting device 20 is installed in the center of the substrate 10 , and the light emitting device 20 is centered on the radiation so as to surround the periphery of the light emitting device 20 on the edge of the integrated substrate 10 . Disposing a plurality of light receiving devices 30 at various angles (die attach) and connecting the light receiving devices 30 to each other so as to protect the plurality of light receiving devices 30 in a ring shape. It may include the step of simultaneously injection-molding the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant 40 and the light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant 23 formed on the light emitting device 20 (LED & PD Package).

이 때, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 (c) 단계에서, 통합 런너(50)(Runner)를 이용하여 용융재가 금형 내에서 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40)로부터 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재(23) 방향으로 흐를 수 있도록 상기 용융재를 측방으로 성형할 수 있다.At this time, as shown in (a) of FIG. 7, in step (c), the molten material is transferred from the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant 40 in the mold using the integrated runner 50 (Runner). The molten material may be laterally molded to flow in the direction of the light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant 23 .

이외에도, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 (c) 단계에서, 용융재가 금형 내에서 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재(40) 방향 및 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재(23) 방향으로 각각 흐를 수 있도록 상기 용융재를 하방으로 성형할 수 있다. 이러한 하방 성형시에는 상기 통합 런너(50)를 생략하는 것도 가능하다.In addition, as shown in (b) of Figure 7, in step (c), the molten material in the mold in the direction of the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant 40 and the light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant 23 direction The molten material may be molded downward so as to flow, respectively. In this downward molding, it is also possible to omit the integrated runner 50 .

그러므로, 상기 포토 다이오드(31)의 면적을 증대시켜서 광 감도를 크게 향상시킬 수 있고, 상기 자석(60)의 외경이나 높이 등의 자석 면적을 증대시켜서 충전 도크의 위치 보정력을 향상시킬 수 있으며, 상술된 돔형 렌즈부(23a)(41a)를 이용하여 수광 효율 또는 발광 효율을 향상시킬 수 있고, 패키지 일체화로 인해 구조적으로 매우 견고하며, 내구성을 크게 향상시킬 수 있고, 다양한 사출 성형 방식으로 성형을 용이하게 할 수 있으며, 제품의 성능을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, by increasing the area of the photodiode 31, the light sensitivity can be greatly improved, and by increasing the magnet area such as the outer diameter or height of the magnet 60, the position correction force of the charging dock can be improved, as described above. It is possible to improve light-receiving efficiency or luminous efficiency by using the dome-shaped lens parts 23a and 41a, and it is structurally very strong due to the package integration, and the durability can be greatly improved, and molding is easy by various injection molding methods. and can greatly improve the performance of the product.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1-1: 제 1 기판
1-2: 제 2 기판
1-3: 제 3 기판
IC: 집적 회로
10: 통합 기판
2, 20: 발광 장치
21: 발광 다이오드
22: 발광 다이오드용 와이어
23: 발광 장치 통합 투광성 봉지재
3, 30: 수광 장치
31: 포토 다이오드
32: 포토 다이오드용 와이어
40: 수광 장치 통합 투광성 봉지재
40a: 수광 렌즈부
50: 통합 런너
6, 60: 자석
61: 관통부
L1: 제 1 이격 거리
L2: 제 2 이격 거리
T1: 최대 측면 두께
D1: 자석 외경
100: 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈1-1: first substrate
1-2: second substrate
1-3: third substrate
IC: integrated circuit
10: integrated board
2, 20: light emitting device
21: light emitting diode
22: wire for light emitting diodes
23: light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant
3, 30: light receiving device
31: photodiode
32: wire for photodiode
40: light receiving device integrated light transmitting encapsulant
40a: light receiving lens unit
50: integrated runner
6, 60: magnet
61: penetrating part
L1: first separation distance
L2: second separation distance
T1: Maximum side thickness
D1: Magnet outer diameter
100: multi-sensor package module for smart devices

Claims (12)

통합 기판:
상기 통합 기판의 가운데 부분에 설치되는 발광 장치;
상기 통합 기판의 테두리 부분에 설치되고, 상기 발광 장치의 주변을 둘러싸도록 상기 발광 장치를 중심으로 방사선 상에 다각도로 배치되는 복수개의 수광 장치들; 및
복수개의 상기 수광 장치들을 통합적으로 보호할 수 있도록 상기 수광 장치들을 서로 연결하여 링형상으로 둘러싸는 형상으로 형성되는 수광 장치 통합 투광성 봉지재;
를 포함하는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈.Integrated board:
a light emitting device installed in a central portion of the integrated substrate;
a plurality of light receiving devices installed on the edge of the integrated substrate and arranged at multiple angles on the radiation around the light emitting device to surround the periphery of the light emitting device; and
a light-receiving device-integrated light-transmitting encapsulant formed in a ring shape by connecting the light-receiving devices to each other so as to integrally protect the plurality of light-receiving devices;
Including, a multi-sensor package module for smart devices. 제 1 항에 있어서,
상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재는, 주수광축 선상에 돔(Dome) 형상의 수광 렌즈부가 형성되는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈.The method of claim 1,
The light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant is a multi-sensor package module for a smart device in which a dome-shaped light-receiving lens unit is formed on a main light-receiving axis line. 제 1 항에 있어서,
상기 수광 장치는,
상기 통합 기판에 다이 어태치되는 포토 다이오드; 및
상기 통합 기판과 상기 포토 다이오드를 전기적으로 연결하는 포토 다이오드용 와이어;
를 포함하는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈.The method of claim 1,
The light receiving device,
a photodiode die attached to the integrated substrate; and
a photodiode wire electrically connecting the integrated substrate and the photodiode;
Including, a multi-sensor package module for smart devices. 제 3 항에 있어서,
상기 발광 장치는,
상기 통합 기판에 다이 어태치되는 복수개의 발광 다이오드;
상기 통합 기판과 상기 발광 다이오드를 전기적으로 연결하는 발광 다이오드용 와이어; 및
복수개의 상기 발광 다이오드들을 통합적 또는 개별적으로 보호할 수 있도록 상기 발광 다이오드들을 둘러싸는 형상으로 형성되는 발광 장치 통합 투광성 봉지재;
를 포함하는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈.4. The method of claim 3,
The light emitting device,
a plurality of light emitting diodes die-attached to the integrated substrate;
a light emitting diode wire electrically connecting the integrated substrate and the light emitting diode; and
a light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant formed in a shape surrounding the light-emitting diodes so as to integrally or individually protect the plurality of light-emitting diodes;
Including, a multi-sensor package module for smart devices. 제 4 항에 있어서,
봉지재 사출시, 용융재가 금형 내에서 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재로부터 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재 방향으로 흐를 수 있도록 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재와 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재 사이에 형성되는 통합 런너(Runner);
를 더 포함하는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈.5. The method of claim 4,
Integration formed between the light-receiving device-integrated translucent encapsulant and the light-emitting device-integrated translucent encapsulant so that molten material flows from the light-receiving device-integrated translucent encapsulant to the light-emitting device-integrated translucent encapsulant during injection of the encapsulant Runner;
Further comprising, a multi-sensor package module for smart devices. 제 5 항에 있어서,
충전 도크와 자력으로 체결될 수 있도록 상기 발광 장치와 상기 수광 장치들 사이에 링형상으로 형성되는 자석;
을 더 포함하는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈.6. The method of claim 5,
a magnet formed in a ring shape between the light emitting device and the light receiving devices so as to be magnetically coupled to the charging dock;
Further comprising, a multi-sensor package module for smart devices. 제 6 항에 있어서,
상기 통합 런너는 상기 자석에 형성된 관통부를 관통하여 형성되는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈.7. The method of claim 6,
The integrated runner is a multi-sensor package module for smart devices that is formed through the penetrating portion formed in the magnet. 제 7 항에 있어서,
상기 포토 다이오드의 모서리와 이와 대응되는 이웃하는 포토 다이오드의 모서리는 서로 접촉되거나, 또는, 상기 포토 다이오드의 모서리와 이와 대응되는 이웃하는 포토 다이오드의 모서리 사이의 제 1 이격 거리는, 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재의 최대 측면 두께 보다 작은, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈.8. The method of claim 7,
The edge of the photodiode and the corresponding edge of the neighboring photodiode are in contact with each other, or the first separation distance between the edge of the photodiode and the corresponding edge of the neighboring photodiode is the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulation A multi-sensor package module for smart devices that is smaller than the maximum side thickness of ash. 제 8 항에 있어서,
상기 자석과 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재 사이의 제 2 이격 거리는, 상기 제 1 이격 거리 보다 작은, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈.9. The method of claim 8,
A second separation distance between the magnet and the integrated light-transmitting encapsulant of the light receiving device is smaller than the first separation distance, a multi-sensor package module for smart devices. (a) 통합 기판을 준비하는 단계:
(b) 상기 통합 기판의 가운데 부분에 발광 장치를 설치하고, 상기 통합 기판의 테두리 부분에 상기 발광 장치의 주변을 둘러싸도록 상기 발광 장치를 중심으로 방사선 상에 다각도로 복수개의 수광 장치들을 배치하는 단계; 및
(c) 복수개의 상기 수광 장치들을 통합적으로 보호할 수 있도록 상기 수광 장치들을 서로 연결하여 링형상으로 둘러싸는 형상으로 형성되는 수광 장치 통합 투광성 봉지재와, 상기 발광 장치에 형성되는 발광 장치 통합 투광성 봉지재를 동시에 사출 성형하는 단계;
를 포함하는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 제조 방법.(a) preparing the integrated substrate:
(b) installing a light emitting device in a central portion of the integrated substrate, and arranging a plurality of light receiving devices at multiple angles on the radiation around the light emitting device so as to surround the periphery of the light emitting device on an edge of the integrated substrate ; and
(c) a light-receiving device-integrated light-transmitting encapsulant formed in a ring shape by connecting the light-receiving devices to each other so as to integrally protect the plurality of light-receiving devices; simultaneously injection molding the ashes;
A method of manufacturing a multi-sensor package module for smart devices, comprising a. 제 10 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
통합 런너(Runner)를 이용하여 용융재가 금형 내에서 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재로부터 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재 방향으로 흐를 수 있도록 상기 용융재를 측방으로 성형하는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 제조 방법.11. The method of claim 10,
In step (c),
Using an integrated runner (Runner) to shape the molten material laterally so that the molten material flows from the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant in the mold to the light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant in the direction of the multi-sensor package module for smart devices manufacturing method. 제 10 항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
용융재가 금형 내에서 상기 수광 장치 통합 투광성 봉지재 방향 및 상기 발광 장치 통합 투광성 봉지재 방향으로 각각 흐를 수 있도록 상기 용융재를 하방으로 성형하는, 스마트 기기용 멀티 센서 패키지 모듈의 제조 방법.11. The method of claim 10,
In step (c),
A method of manufacturing a multi-sensor package module for smart devices, wherein the molten material is molded downward so that the molten material flows in the direction of the light-receiving device integrated light-transmitting encapsulant and the light-emitting device integrated light-transmitting encapsulant in the mold.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006156883A (en) * 2004-12-01 2006-06-15 Seiko Epson Corp Optical semiconductor element, manufacturing method thereof optical communication device, manufacturing method thereof and electronic instrument
KR100763859B1 (en) * 2006-06-16 2007-10-05 한국 고덴시 주식회사 Chip light emitting diode package
KR101457500B1 (en) * 2013-05-08 2014-11-05 주식회사 아이티엠반도체 Proximity ambient light sensor and its manufacturing method
KR20150118775A (en) * 2014-04-15 2015-10-23 노명재 Spot light type lens optical system for luminous intensity distribution control of multi-source, and line structure type led spot module included the same
JP2017114933A (en) * 2015-12-21 2017-06-29 京セラ株式会社 Resin composition for optodevice and optodevice using the same
KR20190059443A (en) * 2017-11-23 2019-05-31 주식회사 라온즈 Optical sensing module for wearable smart device and portable smart device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006156883A (en) * 2004-12-01 2006-06-15 Seiko Epson Corp Optical semiconductor element, manufacturing method thereof optical communication device, manufacturing method thereof and electronic instrument
KR100763859B1 (en) * 2006-06-16 2007-10-05 한국 고덴시 주식회사 Chip light emitting diode package
KR101457500B1 (en) * 2013-05-08 2014-11-05 주식회사 아이티엠반도체 Proximity ambient light sensor and its manufacturing method
KR20150118775A (en) * 2014-04-15 2015-10-23 노명재 Spot light type lens optical system for luminous intensity distribution control of multi-source, and line structure type led spot module included the same
JP2017114933A (en) * 2015-12-21 2017-06-29 京セラ株式会社 Resin composition for optodevice and optodevice using the same
KR20190059443A (en) * 2017-11-23 2019-05-31 주식회사 라온즈 Optical sensing module for wearable smart device and portable smart device

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