KR20230034089A - 패키지 모듈, 그 제조 방법 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기재, 기재의 일면에 형성되는 픽셀부, 기재의 일면에 접합되는 발광 소자, 발광 소자에서 생성되는 광 신호를 픽셀부로 반사시킬 수 있도록, 픽셀부 및 발광 소자를 감싸는 커버부를 포함하는 패키지 모듈과 그 제조 방법 및 동작 방법으로서, 높이를 줄이도록 구조가 개선된 패키지 모듈과 그 제조 방법 및 동작 방법이 제시된다.

Description

패키지 모듈, 그 제조 방법 및 그 동작 방법{PACKAGE MODULE, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}
본 발명은 패키지 모듈, 그 제조 방법 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 크기를 줄이도록 구조가 개선된 패키지 모듈, 그 제조 방법 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
포토센서 칩은 대상의 이미지를 촬영하는 기능을 가진 반도체 소자이고, 패키지 모듈의 형대로 제작되며 디지털 카메라 및 스마트 폰을 포함하는 각종 모바일 기기에 탑재된다. 이러한 포토센서 칩은 센서 기술이 현저하게 향상됨에 따라 전자 판독 시의 노이즈가 거의 없는 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 따라서, 포토센서 칩의 사용이 보안 분야로까지 확대되는 추세이다.
즉, 통신 내용의 암호화 및 암호키의 생성 등에 쓰이는 양자난수를 생성하는 것에도 포토센서 칩이 사용된다. 이 외에도, 포토센서 칩은 광 신호를 입력받는 것이 요구되는 각종 기술 분야에서 다양하게 사용되고 있다.
한편, 포토센서 칩은 양자난수를 생성하기 위해서 양자난수 생성용 광신호를 입력받아야 한다. 이에, 모바일 기기가 양자난수를 생성하기 위해서는 포토센서 칩 뿐만 아니라 광원 및 광학 장치 등의 추가적인 하드웨어를 더 포함해야 한다. 이때, 포토센서 칩, 광원 및 광학 장치를 모바일 기기에 각각 탑재하기 위해서는 많은 공간이 필요하고, 복잡한 회로가 요구된다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.
KR 10-2014-0045235 A KR 10-2018-0034242 A
본 발명은 크기를 줄일 수 있는 패키지 모듈, 그 제조 방법 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 패키지 모듈은, 기재; 상기 기재의 일면에 형성되는 픽셀부; 상기 기재의 일면에 접합되는 발광 소자; 상기 발광 소자에서 생성되는 광 신호를 상기 픽셀부로 반사시킬 수 있도록, 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자를 감싸는 커버부;를 포함한다.
상기 기재는 웨이퍼를 포함하고, 상기 픽셀부와 상기 발광 소자는 상기 웨이퍼의 동일면에 이웃하여 배치될 수 있다.
상기 커버부는, 상기 기재의 일면에 형성되고, 내부에 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자가 수용되는 광 투과 부재; 상기 광 투과 부재를 감싸는 광 차단 부재;를 포함하고, 상기 광 신호는 상기 광 투과 부재 및 상기 광 차단 부재의 경계에서 반사되어 상기 픽셀부으로 입사될 수 있다.
상기 커버부는, 상기 기재의 일면상에서 상기 광 투과 부재의 둘레를 따라 연장형성되고, 상기 광 차단 부재의 내부에 수용되는 댐 부재;를 포함할 수 있다.
상기 광 투과 부재는 광 투과율이 90% 이상 100% 미만의 범위인 투명 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 광 차단 부재는 외부의 가시광선 및 근적외선을 차단하기 위한 흑색 안료(black pigment)를 함유하는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 광 차단 부재의 두께는 20㎛ 내지 100㎛의 범위일 수 있다.
상기 커버부는, 상기 기재의 일면으로부터 상방으로 볼록하게 형성되고, 내부에 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자가 수용되는 캡 부재; 광 신호를 반사시킬 수 있도록 상기 캡 부재의 내부면에 형성되는 코팅층;을 포함하고, 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자와 상기 코팅층 사이에 공기층이 형성될 수 있다.
상기 커버부는, 상기 캡 부재를 감싸는 몰딩 부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 캡 부재는 금속 재질을 포함하고, 상기 코팅층은 팔라듐 및 니켈 중 적어도 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자는 1㎛ 초과 200㎛ 이하의 크기로 형성된 마이크로 LED(Micro Light Emitting Diode)를 포함하고, SMT(Surface Mounting Technology) 공정에 의해 상기 기재의 일면에 접합될 수 있다.
상기 기재의 일면에 접합되고, 상기 커버부에 수용되는 커패시터;를 더 포함할 수 있다.
상기 기재의 일면에 접합되고, 상기 커버부의 외부에 노출되는 솔더볼;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 패키지 모듈 제조 방법은, 기재를 마련하는 과정; 상기 기재의 일면에 픽셀부를 형성하고, 단자부를 형성하는 과정; 상기 단자부에 발광 소자를 접합하는 과정; 상기 기재의 일면상에 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자를 감싸는 커버부를 형성하는 과정;을 포함한다.
상기 커버부를 형성하는 과정은, 상기 기재의 일면상에 상기 픽셀부를 둘러싸는 댐 부재를 형성하는 과정; 상기 댐 부재의 내측에 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자가 잠길 수 있는 높이로 투명 에폭시 수지를 주입하여 광 투과 부재를 형성하는 과정; 흑색 안료를 함유하는 에폭시 수지로 상기 광 투과 부재를 감싸도록 광 차단 부재를 형성하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 커버부를 형성하는 과정은, 상기 기재의 일면에 광 신호를 반사할 수 있는 코팅층이 내부면에 형성된 캡 부재를 접합하여 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자를 커버하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 커버부를 형성하는 과정은, 상기 캡 부재를 감싸도록 에폭시 수지를 적층하여 몰딩하는 과정;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 패키지 모듈 동작 방법은, 포토 센서를 포함하는 패키지 모듈의 동작 방법으로서, 발광 소자로부터 광 신호를 방출하는 과정; 커버부에 의하여 광 신호를 반사하는 과정; 픽셀부로 광 신호를 수광하는 과정;을 포함하고, 상기 발광 소자, 상기 커버부 및 상기 픽셀부는 동일한 기재 상에 형성되어 있다.
상기 광 신호를 반사하는 과정은, 상기 발광 소자 및 상기 픽셀부를 감싸는 상기 커버부의 광 투과 부재 내로 광 신호를 진행시키는 과정; 상기 광 투과 부재를 감싸는 상기 커버부의 광 차단 부재와 상기 광 투과 부재의 계면에서 광 신호를 반사시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 광 신호를 반사하는 과정은, 상기 발광 소자 및 상기 픽셀부를 감싸는 상기 커버부의 캡 부재와 상기 기재 사이의 공기층 내에서 광 신호를 진행시키는 과정; 상기 캡 부재의 내부면에 코팅된 상기 커버부의 코팅층에 광 신호를 반사시키는 과정;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 픽셀부가 형성되어 있는 기재의 일면에 발광 소자를 접합하고, 픽셀부와 발광 소자를 감싸도록 커버부를 형성함으로써, 발광 소자와 픽셀부 및 기재를 웨이퍼 레벨에서 모듈화할 수 있다.
즉, 인쇄회로기판을 사용하지 않고, 픽셀부가 형성된 기재에 발광 모듈을 직접 접합하는 방식으로 패키지 모듈을 제조할 수 있다. 따라서, 패키지 모듈의 제조 과정을 간소화시킬 수 있고, 패키지 모듈의 크기 즉, 폭 및 높이를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 커버부 내에서 광 신호를 이동시키므로 포토센서의 픽셀부에 외부 광이 송신되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 패키지 모듈의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예의 변형 예에 따른 패키지 모듈의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 패키지 모듈의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시 예의 변형 예에 따른 패키지 모듈의 개략도이다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 실시 예들에 따른 패키지 모듈을 제조하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예에 따른 패키지 모듈은 예컨대 웨이퍼 레벨 포토센서 쉬링키지 패키지 모듈 혹은 웨이퍼 레벨 QRNG 포터센서 쉬링키지 패키지 모듈이라고 지칭할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 모듈은 보안 및 양자암호통신과 같은 각종 기술 분야에서 양자난수를 생성하는 것에 사용될 수 있다.
웨이퍼 레벨은 픽셀부가 형성된 웨이퍼와 발광 소자의 접합 시 인쇄회로기판을 매개로 이들을 접합하여 패키징하지 않고, 픽셀부가 형성된 웨이퍼상에 직접 발광 소자를 접합하여 패키징하는 것을 의미한다.
양자난수('순수난수'라고도 한다)는 예컨대 양자암호통신, 수치 시뮬레이션, 통계분석 등 난수성(randomness)을 필요로 하는 다양한 분야에서 사용된다.
양자난수를 생성하는 반도체 소자로 QRNG(Quantum Random Number Generator) 포토센서 칩이 있다. QRNG 포토센서 칩은 양자광학에 기초하여 양자난수를 생성한다. QRNG 포토센서 칩은 광원으로부터 안정적으로 광 신호를 받아야 고품질의 양자난수를 생성할 수 있다. 그렇지 않으면, 광 신호를 입력받은 이후의 후처리 단계의 알고리즘이 복잡해질 수 있고, 생성되는 양자난수의 난수성의 품질이 저하될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 예컨대 QRNG 포토센서 칩을 웨이퍼 레벨에서 패키지 모듈로 제조할 수 있다. 이에, 패키지 모듈의 전체 높이를 줄일 수 있고, 패키지 모듈의 제조 과정을 간소화할 수 있다. 또한, QRNG 포토센서 칩의 발광 소자 및 픽셀부가 패키지 모듈의 내부에서 광 신호를 주고 받을 수 있으므로, 발광 소자의 광 신호를 픽셀부에 안정적으로 송신할수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 패키지 모듈은 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있는 다양한 패키지 모듈로서 사용될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 패키지 모듈은 높이를 최소화시킬 수 있고, 제작 과정을 간소화할 수 있고, 외부의 광 신호를 차단할 수 있는 기술적인 특징을 제시한다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 패키지 모듈의 개략도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 제1실시 예의 변형 예에 따른 패키지 모듈의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 웨이퍼 레벨 포토센서 쉬링키지 패키지 모듈의 개략도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 제2실시 예의 변형 예에 따른 웨이퍼 레벨 포토센서 쉬링키지 패키지 모듈의 개략도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 패키지 모듈은, 기재(100), 기재(100)의 일면에 형성되는 픽셀부(210), 기재(100)의 일면에 접합되는 발광 소자(230), 발광 소자(230)에서 생성되는 광 신호를 픽셀부(210)로 반사시킬 수 있도록, 픽셀부(210) 및 발광 소자(230)를 감싸는 커버부(400A, 400B, 400B')를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 패키지 모듈은, 기재(100)의 일면에 형성되고, 기재(100)의 일면상에서 픽셀부(210)의 둘레를 감싸며, 발광 소자(230)가 접합되는 단자부(220), 및 기재(100)의 일면에 접합되고, 커버부(400A, 400B, 400B')의 외부에 노출되는 솔더볼(300)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 패키지 모듈은, 단자부(220)에 접합되고, 커버부(400A, 400B, 400B')의 내부에 수용되는 커패시터(500)를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 픽셀부(210), 단자부(220) 및 발광 소자(230)가 포토센서(200)를 형성할 수 있다. 이러한 포토센서(200)를 포토센서 칩 혹은 QRNG 포토센서 칩이라고 지칭할 수도 있다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1실시 예에 따른 패키지 모듈을 상세하게 설명한다.
기재(100)는 웨이퍼를 포함할 수 있다. 기재(100)는 상하 방향으로 대향하는 일면 및 타면과, 일면 및 타면을 연결하는 측면을 포함할 수 있다. 기재(100)는 수평방향 및 상하방향으로 연장형성되어 소정 면적 및 소정 두께를 가질 수 있다. 기재(100)는 예컨대 사각 플레이트 형상일 수 있다. 물론, 기재(100)의 형상은 다양할 수 있다.
기재(100)는 일면의 소정 위치에 소정 면적으로 픽셀 영역(S1)이 형성될 수 있다. 또한, 기재(100)는 일면의 소정 위치에 소정 면적으로 단자 영역(S2)이 형성될 수 있다. 픽셀 영역(S1)은 기재(100)의 일면의 중심으로부터 소정 거리 이격될 수 있다. 물론, 픽셀 영역(S1)은 기재(100)의 일면의 중심에 형성될 수도 있다. 단자 영역(S2)은 픽셀 영역(S1)의 주위를 감쌀 수 있다. 즉, 픽셀 영역(S1)을 제외한 기재(100)의 일면의 나머지 면적이 단자 영역(S2)으로 형성될 수 있다. 이때, 픽셀 영역(S1)에는 픽셀부(210)가 형성될 수 있고, 단자 영역(S2)에는 단자부(220)가 형성될 수 있다. 단자부(220)에는 발광 소자(230)가 접합될 수 있다. 따라서, 픽셀부(210)와 발광 소자(230)가 기재(100) 즉, 웨이퍼의 동일면에 이웃하여 배치될 수 있다. 즉, 웨이퍼의 동일면상에서 하나의 포토센서(200)의 구조가 완성될 수 있다. 이로부터 패키지 모듈의 크기 예컨대 패키지 모듈의 높이 및 폭을 줄여줄 수 있다. 예컨대 웨이퍼의 동일면상에 하나의 포토센서(200)의 구조를 완성하도록 제조된 패키지 모듈은 그렇지 않은 패키지 모듈보다 높이가 절반 수준으로 줄어듬으로써, 400㎛ 내지 500㎛의 높이로 제조될 수 있다. 또한, 웨이퍼의 동일면상에 하나의 포토센서(200)의 구조를 완성함에 의해 패키지 모듈의 높이의 감소량의 절반 수준에 해당하는 소정의 크기만큼 패키지 모듈의 폭도 줄여줌으로써, 패키지 모듈의 폭을 100㎛ 내지 200㎛의 크기만큼 줄여줄 수 있다.
픽셀부(210)는 포토센서(200)의 수광부로서, 기재(100)의 일면에 형성된 복수개의 포토 다이오드와, 포토 다이오드상에 마련된 컬러 필터, 및 컬러 필터상에 마련된 마이크로 렌즈를 포함할 수 있다. 픽셀부(210)는 커버부(400A)의 내부에 수용될 수 있다. 픽셀부(210)는 커버부(400A)의 내부에서 진행되는 광 신호를 입력받을 수 있다.
픽셀부(210)은 발광 소자(220)에서 생성된 광 신호를 수신하고, 양자난수 생성을 위한 전기 신호를 생성할 수 있다. 픽셀부(210)은 기재(100)의 일면상에 형성된 소정의 박막 패턴(미도시)를 통하여 단자부(220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 픽셀부(210)는 단자부(220)에 접합된 솔더볼(300)을 통하여 외부로 양자난수 생성을 위한 전기 신호를 송신할 수 있다.
단자부(220)는 픽셀부(210)에서 생성된 전기 신호를 외부로 송신할 수 있고, 외부의 제어 신호를 발광 소자(220)로 송신할 수 있고, 외부 혹은 커패시터(500)로부터 공급되는 전력을 픽셀부(210) 및 발광 소자(220)로 전달해줄 수 있다.
단자부(220)는 표면실장패턴(221), 입출력패턴(222), 제1패시베이션막(223), 제1접합패턴(224), 제2접합패턴(225), 및 제2패시베이션막(226)을 포함할 수 있다. 이때, 표면실장패턴(221), 입출력패턴(222), 제1접합패턴(224), 제2접합패턴(225)은 금속 재질 예컨대 구리 재질을 포함할 수 있다. 제1패시베이션막(223), 제2패시베이션막(226)은 폴리머(polymer) 재질을 포함할 수 있다.
표면실장패턴(221)은 픽셀 영역(S1)과 가까운 단자 영역(S2)의 소정 위치에 형성될 수 있다. 또한, 입출력 패턴(222)은 기재(100)의 일면의 가장자리에 가까운 단자 영역(S2)의 소정 위치에 형성될 수 있다. 이때, 표면실장패턴(221) 및 입출력 패턴(222)은 일면이 기재(100)의 일면과 동일 높이일 수 있고, 타면이 기재(100)의 일면보다 낮은 높이일 수 있다. 높이는 기재(100)의 일면으로부터의 높이일 수 있다.
물론, 표면실장패턴(221) 및 입출력 패턴(222)은 기재(100)의 일면으로부터 상방으로 볼록하게 형성되거나, 하방으로 오목하게 형성될 수도 있다.
제1패시베이션막(223)은 단자 영역(S2)에서, 기재(100)의 일면과 표면실장패턴(221) 및 입출력 패턴(222)을 덮도록 형성될 수 있다. 이때, 기재(100)의 일면의 픽셀 영역(S1)은 제1패시베이션막(223)의 상방으로 노출될 수 있다. 또한, 제1패시베이션막(223)에는 복수개의 홀이 형성될 수 있고, 홀을 통하여 표면실장패턴(221) 및 입출력 패턴(222)의 각각의 일면이 제1패시베이션막(223)의 상방으로 노출될 수 있다.
제1접합패턴(224)은 표면실장패턴(221)의 일면의 노출된 부위에 형성될 수 있다. 제2접합패턴(225)은 하부가 입출력 패턴(222)의 일면의 노출된 부위에 형성될 수 있고, 상부가 제1패시베이션막(223)의 일면을 따라 소정 면적으로 연장될 수 있다.
제2패시베이션막(226)은 단자 영역(S2)에서, 제1패시베이션막(223)의 일면과 제2접합패턴(225)을 덮도록 형성될 수 있다. 이때, 제1접합패턴(224)의 일면과 제1접합패턴(224) 주위의 제1패시베이션막(223)의 소정 면적은 제2패시베이션막(226)의 상부로 노출될 수 있다. 또한, 제2패시베이션막(226)에는 복수개의 홀이 형성될 수 있다. 제2패시베이션막(226)의 홀을 통하여 제2접합패턴(225)의 일면이 제2패시베이션막(226)의 상방으로 노출될 수 있다.
발광 소자(230)는 1㎛ 초과 200㎛ 이하의 크기로 형성된 마이크로 LED(Micro Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 발광 소자(230)는 단자부(220)를 통하여 광 신호를 생성하기 위한 소정의 전력 및 제어 신호를 공급받을 수 있다. 발광 소자(230)는 커버부(400A)의 내부에 수용될 수 있다. 발광 소자(230)에서 생성된 광 신호는 커버부(400A)의 내부에서 진행되어 픽셀부(210)에 입사할 수 있다.
한편, 발광 소자(230)의 크기가 1㎛ 미만이면 제작이 어려울 수 있다. 또한, 발광 소자(230)의 크기가 200㎛ 초과이면 패키지 모듈의 전체 높이가 원하는 소정의 높이보다 높아질 수 있다. 바람직하게, 발광 소자(230)의 크기는 100㎛일 수 있다. 이에, 패키지 모듈의 전체 높이를 원하는 높이로 제조할 수 있다. 한편, 상술한 크기는 높이를 의미할 수 있다. 한편, 발광 소자(230)는 픽셀부(210)로부터 100㎛ 내지 150㎛의 거리만큼 이격될 수 있다.
발광 소자(230)는 예컨대 SMT(Surface Mounting Technology) 공정에 의해 기재(100)의 일면에 접합될 수 있다. 즉, 발광 소자(230)의 하부에는 금속패턴(231)이 구비될 수 있다. 또한, 금속패턴(231)이 제1접합패턴(224)의 일면에 SMT 공정에 의해 접합될 수 있다. 따라서, 발광 소자(230)가 제1접합패턴(224)과 접합될 수 있다.
한편, 발광 소자(230)는 양자난수를 생성하는 것에 사용되는 광의 종류에 따라 마이크로 LED 외에도 다양한 종류가 적용될 수 있다.
솔더볼(300)은 기재(100)의 일면에 접합되고, 커버부(400A)의 외부에 노출될 수 있다. 솔더볼(300)은 패키지 모듈을 모바일 기기에 접합시키는 역할을 한다. 솔더볼(300)은 소정 직경으로 형성되는 구 형상의 부재일 수 있다. 솔더볼(300)은 단자부(220)의 제2접합패턴(225)에 접합될 수 있다.
솔더볼(300)은 주석-은-구리 합금(Sn-Ag-Cu)을 포함할 수 있다. 이러한 솔더볼(300)은 최적의 피치(fine pitch)와 높은 프로파일(high profile)을 위한 코어 볼(core ball) 구조일 수 있다. 여기서, 코어 볼은 상대적으로 높은 융점의 금속을 중심부에 코어로 가지는 구조를 의미한다. 이때, 코어는 주석-은-구리 합금보다 높은 융점을 가진 금속을 포함할 수 있고, 예컨대 구리(copper)를 포함할 수 있다.
커버부(400A)는 픽셀부(210) 및 발광 소자(230)를 감싸도록 기재(100)의 일면에 형성될 수 있다. 이에, 커버부(400A)는 발광 소자(230)에서 생성되는 광 신호를 픽셀부(210)로 반사시킬 수 있다.
커버부(400A)는, 기재(100)의 일면에 형성되고, 내부에 픽셀부(210) 및 발광 소자(230)가 수용되는 광 투과 부재(420), 광 투과 부재(420)를 감싸는 광 차단 부재(430)를 포함할 수 있다. 또한, 커버부(400A)는, 기재(100)의 일면상에서 광 투과 부재(420)의 둘레를 따라 연장형성되고, 광 차단 부재(430)의 내부에 수용되는 댐 부재(410)를 포함할 수 있다.
댐 부재(410)는 패키지 모듈을 제조하는 과정에서 광 투과 부재(420)를 형성하기 위해 픽셀부(210)와 발광 소자(230)상에 투명 에폭시 수지를 도포할 때, 투명 에폭시 수지가 원하지 않는 영역으로 침범하는 것을 막아주는 역할을 한다. 즉, 댐 부재(410)에 의하여, 픽셀부(210)와 발광 소자(230)가 잠길 수 있는 충분한 소정의 높이까지 기재(100)의 일면상에 투명 에폭시 수지를 도포해줄 수 있다.
광 투과 부재(420)는 댐 부재(410)의 내측에서 소정 높이로 형성될 수 있다. 이에, 광 투과 부재(420)의 내부에 픽셀부(210)와 발광 소자(230)가 수용될 수 있다. 광 투과 부재(420)는 광 투과율이 90% 이상 100% 미만의 범위인 투명 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 광 투과율이 90% 미만이면 픽셀부(210)로 충분한 광 신호를 전달하기 어렵다. 광 투과 부재(420)는 광 투과율이 100%에 가까울수록 광 신호의 손실을 최소화하면서 그 내부에서 광 신호를 진행시킬 수 있다.
한편, 광 투과 부재(420)는 일면 예컨대 상면이 상방으로 볼록한 형상일 수 있다. 예컨대 투명 에폭시 수지의 도포 시에 투명 에폭시 수지의 표면 장력을 이용하여 광 투과 부재(420)의 상면을 상방으로 볼록하게 형성해줄 수 있다.
이에, 광 투과 부재(420)와 광 차단 부재(430)의 계면에서 광 신호가 반사되면서 픽셀부(210)에 집중될 수 있다.
광 차단 부재(430)는 광 투과 부재(420)를 덮도록 기재(100)의 일면상에 형성될 수 있다. 이때, 광 차단 부재(430)는 기재(100)의 일면 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 물론, 광 차단 부재(430)는 광 투과 부재(420)의 전부와, 기재(100)의 일면의 일부를 덮도록 형성될 수도 있다. 이때, 광 차단 부재(430)의 일면 예컨대 상면의 높이는 광 투과 부재(420)의 일면의 높이보다 높고, 솔더볼(300)의 높이보다 낮을 수 있다.
광 차단 부재(430)는 외부로부터의 광 신호를 차단하는 역할을 하고, 광 투과 부재(420)와의 사이에 광 신호를 반사시키기 위한 소정의 계면을 형성하는 역할을 한다. 광 차단 부재(430)는 외부의 가시광선 및 근적외선을 차단하기 위한 흑색 안료(black pigment)를 함유하는 에폭시 수지 예컨대 흑색 안료를 함유하는 언더필 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 물론, 에폭시 수지의 종류는 다양할 수 있다.
이때, 외부로부터 광 차단 부재(430)로 입사되는 가시광선 및 근적외선을 차단할 수 있는 것을 만족하는 범주 내에서 광 차단 부재(430)에 함유되는 흑색 안료의 종류는 다양할 수 있다.
광 차단 부재(430)의 상하방향으로의 두께(t)는 20㎛ 내지 100㎛의 범위일 수 있다. 광 차단 부재(430)의 최소 두께가 20㎛보다 작으면 가시광선 및 근적외선 중의 소정 파장의 광 신호가 외부로부터 광 투과 부재(420) 내로 입사될 수 있다. 광 차단 부재(430)의 최대 두께가 100㎛이 되면 외부로부터 입사되는 가시광선 및 근적외선의 전 파장 영역의 광 신호를 차단할 수 있다. 이에, 광 차단 부재(430)의 최대 두께를 100㎛보다 크게 하지 않아도 된다.
한편, 광 차단 부재(430)가 최소 두께를 가지는 부위는 광 투과 부재(420)의 볼록한 일면의 중심의 상측에 위치하는 소정 부위일 수 있다.
본 발명의 제1실시 예에 따르면, 발광 소자(230)에서 생성된 광 신호는 광 투과 부재(420)의 내부에서 진행되면서, 광 투과 부재(420) 및 광 차단 부재(430)의 경계에서 반사되어 픽셀부(210)로 입사될 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 제1실시 예의 변형 예에 따른 패키지 모듈을 설명한다.
본 발명의 제1실시 예의 변형 예에 따르면, 패키지 모듈이 커패시터(500)를 더 포함할 수 있다. 커패시터(500)는 기재(100)의 일면에 형성된 단자부(220)에 접합될 수 있고, 커버부(400A)의 광 투과 부재(420)에 수용될 수 있다.
이때, 단자부(220)는 커패시터(500)의 접합을 위한 제1 및 제2 금속막(227, 228)을 더 포함할 수 있고, 커패시터(500)의 하부에 제3 금속막(510)이 구비될 수 있다. 기재(100)의 일면의 단자 영역(S2)에 제1 금속막(227)이 형성되고, 제1 금속막(227)의 일면에 제2 금속막(228)이 형성될 수 있다. 이때, 제1패시베이션막(223)에는 제2 금속막(228)을 상방으로 노출시킬 수 있는 홀이 형성될 수 있다. 제2 금속막(228)에 제3 금속막(510)이 접합될 수 있다. 커패시터(500)는 발광 소자(230)로 전원을 공급해줄 수 있다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 제2실시 예에 따른 패키지 모듈을 설명한다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 패키지 모듈은 커버부(400B)의 구성이 제1실시 예에 따른 패키지 모듈의 커버부(400A)와 상이할 수 있다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 패키지 모듈의 커버부(400B)는, 기재(100)의 일면으로부터 상방으로 볼록하게 형성되고, 내부에 픽셀부(210) 및 발광 소자(230)가 수용된 캡 부재(440), 캡 부재(440)를 기재(100)에 접합시키는 접합 부재(450) 광 신호를 반사시킬 수 있도록 캡 부재(440)의 내부면에 형성되는 코팅층(미도시)을 포함할 수 있다.
캡 부재(440)는 기재(100)의 일면으로부터 상방으로 볼록하게 형성되고, 내부가 하방으로 개방될 수 있다. 캡 부재(440)는 내부가 하방으로 개방된 사각통 형상일 수 있다. 물론, 캡 부재(440)의 형상은 다양할 수 있다. 한편, 캡 부재(440)는 금속 재질을 포함할 수 있다. 캡 부재(440)는 픽셀부(210)와 발광 소자(230)를 보호할 수 있다. 또한, 캡 부재(440)는 외부로부터의 광 신호를 차단할 수 있다.
캡 부재(440)는 가장자리에 접합 부재(450) 예컨대 접합 에폭시 수지가 부착될 수 있고, 접합 부재(450)를 통하여 기재(100)의 일면의 제2패시베이션막(226)에 접합될 수 있다. 즉, 캡 부재(440)는 가장자리가 기재(100)의 일면에 접합될 수 있다.
이때, 캡 부재(440)의 내부면에는 광 신호를 반시시킬 수 있는 코팅층(미도시)이 형성될 수 있다. 코팅층은 팔라듐 및 니켈 중 적어도 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다. 이에, 코팅층은 발광 소자(230)에서 생성된 광 신호를 픽셀부(210)로 반사시켜줄 수 있다. 코팅층은 예컨대 도금 방식으로 형성될 수 있다.
픽셀부(210) 및 발광 소자(230)와 코팅층 사이에 공기층이 형성될 수 있다. 이에, 광 신호는 캡 부재(440)의 내부에서 공기층 내를 진행하며, 코팅층에서 반사되어 픽셀부(210)로 입사될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예의 변형 예에서는 커버부(400B')가 몰딩 부재(460)를 더 포함할 수 있다.
몰딩 부재(460)는 캡 부재(440)를 감싸도록 기재(100)의 일면상에 형성될 수 있다. 이때, 몰딩 부재(460)는 캡 부재(440)만 감싸거나, 캡 부재(440)를 포함하여 기재(100)의 일면상에 형성된 단자부(220)와 솔더볼(300)을 모두 감싸도록 형성될 수 있다. 여기서, 솔더볼(300)의 일면 예컨대 상면은 몰딩 부재(460)의 상방으로 돌출될 수 있다. 이러한 몰딩 부재(460)는 에폭시 수지 예컨대 언더필 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 물론, 몰딩 부재(460)의 재질은 다양할 수 있다.
도 5 내지 도 12는 본 발명의 실시 예들에 따른 패키지 모듈을 제조하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
이하, 도 5 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시 예들에 따른 패키지 모듈 제조 방법을 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 패키지 모듈 제조 방법은, 기재(100)를 마련하는 과정, 기재(100)의 일면에 픽셀부(210)를 형성하고, 단자부(220)를 형성하는 과정, 단자부(220)에 발광 소자(230)를 접합하는 과정 및 기재(100)의 일면상에 픽셀부(210) 및 발광 소자(230)를 감싸는 커버부(400A, 400B, 400B')를 형성하는 과정을 포함한다.
우선, 기재(100)를 마련하는 과정을 수행한다. 여기서, 기재(100)는 웨이퍼를 포함할 수 있다. 즉, 기재(100)를 마련하는 과정은 소정 면적과 소정 두께의 웨이퍼를 마련하는 과정을 포함할 수 있다.
이후, 기재(100)의 일면에 픽셀부(210)를 형성하는 과정을 수행한다. 예컨대 기재(100)의 일면의 소정 위치에 소정 면적으로 복수개의 포토 다이오드의 층을 형성하고, 포토 다이오드의 층상에 컬러 필터의 층을 형성한다. 그리고 컬러 필터의 층 상에 복수개의 마이크로 렌즈의 층을 형성한다. 이때, 픽셀부(210)가 형성되는 기재(100)의 일면의 소정 영역을 픽셀 영역(S1)이라고 지칭할 수 있다.
이후, 기재(100)의 일면에 단자부(220)를 형성한다. 이때, 단자부(220)는 픽셀 영역(S1)을 제외한 기재(100)의 일면의 나머지에 형성될 수 있다. 단자부(200)가 형성되는 기재(100)의 일면의 소정 영역을 단자 영역(S2)이라고 한다.
예컨대 도 5 및 도 6을 참조하면, 기재(100)의 일면의 단자 영역(S2)의 소정 위치에 표면실장패턴(221)을 형성한다. 이때, 표면실장패턴(221)은 픽셀부(210)와 가까운 소정 위치에 형성할 수 있다. 또한, 표면실장패턴(221)으로부터 이격된 기재(100)의 일면의 단자 영역(S2)의 소정 위치에 입출력 패턴(222)을 형성한다. 여기서, 입출력 패턴(222)은 픽셀부(210)로부터 멀리 이격되고, 기재(100)의 가장자리와 가까운 소정의 위치에 형성될 수 있다. 이때, 기재(100)의 일면의 단자 영역(S2)의 소정 위치에 제1 금속막(227)을 더 형성할 수도 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 기재(100)의 일면의 단자 영역(S2)에서, 기재(100)의 일면과 표면실장패턴(221) 및 입출력 패턴(222)을 덮도록 제1패시베이션막(223)을 형성하고, 제1패시베이션막(223)에 복수의 홀을 형성하여 표면실장패턴(221) 및 입출력 패턴(222)의 각각의 일면을 상방으로 노출시킨다.
이후, 도 8을 참조하면, 표면실장패턴(221)의 일면의 노출된 부위에 제1접합패턴(224)을 형성하고, 입출력 패턴(222)의 일면의 노출된 부위에 제2접합패턴(225)을 형성한다. 이때, 제2접합패턴(225)의 일부를 제1패시베이션막(223)의 일면을 따라 소정 면적으로 연장시킬 수 있다.
이후, 도 9에 도시된 바와 같이, 기재(100)의 일면의 단자 영역(S2)에서, 제1패시베이션막(223)과 제1접합패턴(224)과 제2접합패턴(225)을 덮도록 제2패시베이션막(226)을 형성하고, 제2패시베이션막(226)에 복수의 홀을 형성하여 제1접합패턴(224)의 일면과 제2접합패턴(225)의 일면을 상방으로 노출시킨다.
이때, 기재(100)의 일면에 표면실장패턴(221)과 입출력패턴(222)를 형성하면서 제1 금속막(227)을 함께 형성하는 경우에는, 기재(100)의 일면의 단자 영역(S2)에서, 기재(100)의 일면과 표면실장패턴(221)과 입출력 패턴(222) 및 제1 금속막(227)을 덮도록 제1패시베이션막(223)을 형성한다. 이후, 제1패시베이션막(223)에 복수의 홀을 형성하여, 표면실장패턴(221)과 입출력 패턴(222) 및 제1 금속막(227)을 제1패시베이션막(223)의 상방으로 노출시킨다. 이후, 표면실장패턴(221)상에 제1접합패턴(224)를 형성하고, 입출력패턴(222)상에 제2접합패턴(225)를 형성하고, 제1 금속막(227)상에 제2 금속막(228)을 형성한다. 이후, 기재(100)의 일면의 단자 영역(S2)에서, 제1패시베이션막(223)과 제1접합패턴(224)과 제2접합패턴(225)과 제2 금속막(228)을 덮도록 제2패시베이션막(226)을 형성하고, 제2패시베이션막(226)에 복수의 홀을 형성하여, 제1접합패턴(224)과 제2접합패턴(225)과 제2 금속막(228)을 상방으로 노출시킬 수 있다(도 2 참조).
이러한 과정을 통하여 기재(100)의 일면상에 단자부(220)를 형성할 수 있다.
이후, 도 10을 참조하면, 단자부(220)에 발광 소자(230)를 접합하는 과정을 수행한다. 우선, 소정 크기의 마이크로 LED를 발광 소자(230)로서 준비하고, 발광 소자(230)의 하부에 금속패턴(231)을 형성한다. 그리고 플립 칩 본딩 방식으로 금속패턴(231)을 제1접합패턴(224)에 접합시킨으로써, 단자부(220)에 발광 소자(230)를 접합할 수 있다.
이어서, 도 11을 참조하면, 단자부(220)에 솔더볼(300)을 접합하는 과정을 수행할 수 있다. 즉, 구 형상의 솔더볼(300)을 플립 칩 본딩 방식으로 단자부(220)의 제2접합패턴(225)에 접합시킬 수 있다.
한편, 기재(100)의 일면의 단자부(220)에 제2 금속막(228)이 형성되는 경우, 솔더볼(300)을 접합하는 과정 이후에, 제2 금속막(228)상에 커패시터(500)를 접합하는 과정을 더 수행할 수도 있다.
이후, 기재(100)의 일면상에 픽셀부(210) 및 발광 소자(230)를 감싸는 커버부(400A, 400B, 400B')를 형성하는 과정을 수행한다.
우선, 도 12 및 도 13을 참조하면, 제1실시 예에 따른, 커버부(400A)를 형성하는 과정은, 에폭시 수지를 이용하여, 기재(100)의 일면상에 픽셀부(210)와 발광 소자(230)를 둘러싸는 링 형상의 댐 부재(410)를 형성한다. 이후, 댐 부재(410)의 내측에 픽셀부(210) 및 발광 소자(230)가 잠길 수 있는 소정의 높이로 투명 에폭시 수지를 주입하여 광 투과 부재(420)를 형성한다. 이후, 외부의 가시광선 및 근적외선을 차단하기 위한 흑색 안료를 함유하는 언더필 에폭시 수지로 광 투과 부재(420)를 감싸도록 광 차단 부재(430)를 형성할 수 있다. 이때, 각각의 에폭시 수지는 진공 적층(vacuum lamination) 방식으로 기재(100)의 일면상에 형성될 수 있다. 또한, 각각의 과정 사이마다 에폭시 수지의 경화를 위한 베이킹 과정을 수행할 수 있다.
이러한 과정을 통하여 픽셀부(210)와 발광 소자(230)을 감싸는 커버부(400A)를 형성할 수 있고, 픽셀부(210)와 발광 소자(230)의 상측에 광 투과 부재(420) 및 광 차단 부재(430)의 계면을 위치시킬 수 있다.
이때, 광 투과 부재(420)와 광 차단 부재(430)의 광 투과율 차이 때문에, 이들의 계면에서 광 신호가 반사될 수 있다. 이에, 이들의 계면은 패키지 모듈의 작동 시에 광 신호를 반사시키는 것에 활용될 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시 예에 따르면, 커버부(400B)를 형성하는 과정은, 기재(100)의 일면에 광 신호를 반사할 수 있는 코팅층(미도시)이 내부면에 형성된 캡 부재(440)를 접합하여 픽셀부(210) 및 발광 소자(230)를 커버하는 과정을 포함할 수 있다(도 3 참조). 예컨대 캡 부재(440)의 가장자리에 접합 에폭시 수지를 부착시키고, 접합 에폭시 수지를 통하여 캡 부재(440)를 기재(100)의 일면에 접합시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시 예의 변형 예에 따른 커버부(400B')를 형성하는 과정은, 기재(100)의 일면에 캡 부재(440)를 접합하는 과정 이후에, 캡 부재(440)를 감싸도록 언더필 에폭시 수지를 진공 적층 방식으로 적층하여 몰딩하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이 과정에 의해, 캡 부재(440)상에 몰딩 부재(460)이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예들에 따른 패키지 모둘 제조 방법은, 커버부를 형성하는 과정 이후에, 기재(100)의 타면을 그라인딩하여 기재의 두께를 조절하는 과정을 더 포함할 수도 있다. 이에, 패키지 모듈의 전체 높이를 원하는 높이로 조절할 수 있다. 이때, 상술한 패키지 모듈의 제조 과정들은 웨이퍼 레벨에서 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 따른 포토 센서를 포함하는 패키지 모듈의 동작 방법을 설명한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 패키지 모듈의 동작 방법은, 발광 소자(230)로부터 광 신호를 방출하는 과정과, 커버부(400A, 400B, 400B')에 의하여 광 신호를 반사하는 과정과, 픽셀부(210)로 광 신호를 수광하는 과정을 포함한다.
여기서, 발광 소자(230), 커버부(400A, 400B, 400B') 및 픽셀부(210)는 동일한 기재(100) 상에 형성되어 있다.
우선, 발광 소자로부터 광 신호를 방출한다. 즉, 외부로부터 제어 신호를 생성하고, 솔더볼(300)과 단자부(220)를 통하여 발광 소자(230)에 제어 신호를 입력한다. 이에, 발광 소자(230)를 작동시켜 광 신호를 생성한다. 이때, 광 신호 생성에 필요한 전력은 외부 혹은 커패시터(500)로부터 공급받을 수 있다.
이에, 발광 소자(230)에서 광 신호가 생성되고, 생성된 광 신호(230)는 커버부(400A, 400B, 400B')의 내부에서 방사상으로 진행될 수 있다.
이후, 커버부(400A, 400B, 400B') 에 의하여 광 신호를 반사한다.
즉, 본 발명의 제1실시 예에 따르면, 발광 소자(230) 및 픽셀부(210)를 감싸는 커버부(400A)의 광 투과 부재(420) 내로 광 신호를 진행시키고, 광 투과 부재(420)를 감싸도록 마련된 광 차단 부재(430)와 광 투과 부재(420)의 계면에서 광 신호를 반사시킨다.
또한, 본 발명의 제1실시 예에 따르면, 발광 소자(230) 및 픽셀부(210)를 감싸는 커버부(400B, 400B')의 캡 부재(440)와 기재(100) 사이의 공기층 내에서 광 신호를 진행시키고, 캡 부재(440)의 내부면에 코팅된 코팅층에 광 신호를 반사시킨다.
이후, 픽셀부(210)로 광 신호를 수광한다. 즉, 광 차단 부재(430)와 광 투과 부재(420)의 계면 또는 캡 부재(440)의 내부면의 코팅층으로부터 반사된 광 신호를 픽셀부(210)에서 수광할 수 있다. 픽셀부(210)는 광 신호를 입력받아서 전기 신호를 생성하고, 생성된 전기 신호를 단자부(200)와 솔더볼(300)을 통하여 외부로 송신할 수 있다. 외부로 송신된 전기 신호는 양자난수 생성에 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 패키지 모듈은 웨이퍼 레벨에서 패키지 모듈을 제조함으로써, 인쇄회로기판을 사용하지 않고, 패키지 모듈을 제조할 수 있고, 이에, 패키지 모듈의 전체 구조와 크기를 컴팩트하게 줄일 수 있다.
또한, 패키지 모듈은 커버부의 내부에서 광 신호를 송신함으로써, 포토센서의 픽셀부가 외부의 광 신호에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 이에, 패키지 모듈을 구비하는 모바일 기기에서 고품질의 양자난수를 생성할 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 조합 및 변형될 것이고, 이에 의한 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 기재 200: 포토센서
210: 픽셀부 220: 단자부
230: 발광 소자 231: 금속패턴
300: 솔더볼 400A, 400B, 400B': 커버부
410: 댐 부재 420: 광 투과 부재
430: 광 차단 부재 440: 캡 부재
450: 접합 부재 460: 몰딩 부재
500: 커패시터

Claims (20)

  1. 기재;
    상기 기재의 일면에 형성되는 픽셀부;
    상기 기재의 일면에 접합되는 발광 소자;
    상기 발광 소자에서 생성되는 광 신호를 상기 픽셀부로 반사시킬 수 있도록, 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자를 감싸는 커버부;를 포함하는 패키지 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기재는 웨이퍼를 포함하고,
    상기 픽셀부와 상기 발광 소자는 상기 웨이퍼의 동일면에 이웃하여 배치되는 패키지 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 커버부는,
    상기 기재의 일면에 형성되고, 내부에 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자가 수용되는 광 투과 부재;
    상기 광 투과 부재를 감싸는 광 차단 부재;를 포함하고,
    상기 광 신호는 상기 광 투과 부재 및 상기 광 차단 부재의 경계에서 반사되어 상기 픽셀부으로 입사되는 패키지 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 커버부는,
    상기 기재의 일면상에서 상기 광 투과 부재의 둘레를 따라 연장형성되고, 상기 광 차단 부재의 내부에 수용되는 댐 부재;를 포함하는 패키지 모듈.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 광 투과 부재는 광 투과율이 90% 이상 100% 미만의 범위인 투명 에폭시 수지를 포함하는 패키지 모듈.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 광 차단 부재는 외부의 가시광선 및 근적외선을 차단하기 위한 흑색 안료(black pigment)를 함유하는 에폭시 수지를 포함하는 패키지 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 광 차단 부재의 두께는 20㎛ 내지 100㎛의 범위인 패키지 모듈.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 커버부는,
    상기 기재의 일면으로부터 상방으로 볼록하게 형성되고, 내부에 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자가 수용되는 캡 부재;
    광 신호를 반사시킬 수 있도록 상기 캡 부재의 내부면에 형성되는 코팅층;을 포함하고,
    상기 픽셀부 및 상기 발광 소자와 상기 코팅층 사이에 공기층이 형성되는 패키지 모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 커버부는,
    상기 캡 부재를 감싸는 몰딩 부재;를 더 포함하는 패키지 모듈.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 캡 부재는 금속 재질을 포함하고,
    상기 코팅층은 팔라듐 및 니켈 중 적어도 어느 하나의 재질을 포함하는 패키지 모듈.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 1㎛ 초과 200㎛ 이하의 크기로 형성된 마이크로 LED(Micro Light Emitting Diode)를 포함하고, SMT(Surface Mounting Technology) 공정에 의해 상기 기재의 일면에 접합되는 패키지 모듈.
  12. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기재의 일면에 접합되고, 상기 커버부에 수용되는 커패시터;를 더 포함하는 패키지 모듈.
  13. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기재의 일면에 접합되고, 상기 커버부의 외부에 노출되는 솔더볼;을 포함하는 패키지 모듈.
  14. 기재를 마련하는 과정;
    상기 기재의 일면에 픽셀부를 형성하고, 단자부를 형성하는 과정;
    상기 단자부에 발광 소자를 접합하는 과정;
    상기 기재의 일면상에 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자를 감싸는 커버부를 형성하는 과정;을 포함하는 패키지 모듈 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 커버부를 형성하는 과정은,
    상기 기재의 일면상에 상기 픽셀부를 둘러싸는 댐 부재를 형성하는 과정;
    상기 댐 부재의 내측에 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자가 잠길 수 있는 높이로 투명 에폭시 수지를 주입하여 광 투과 부재를 형성하는 과정;
    흑색 안료를 함유하는 에폭시 수지로 상기 광 투과 부재를 감싸도록 광 차단 부재를 형성하는 과정;을 포함하는 패키지 모듈 제조 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 커버부를 형성하는 과정은,
    상기 기재의 일면에 광 신호를 반사할 수 있는 코팅층이 내부면에 형성된 캡 부재를 접합하여 상기 픽셀부 및 상기 발광 소자를 커버하는 과정;을 포함하는 패키지 모듈 제조 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 커버부를 형성하는 과정은,
    상기 캡 부재를 감싸도록 에폭시 수지를 적층하여 몰딩하는 과정;을 포함하는 패키지 모듈 제조 방법.
  18. 포토 센서를 포함하는 패키지 모듈의 동작 방법으로서,
    발광 소자로부터 광 신호를 방출하는 과정;
    커버부에 의하여 광 신호를 반사하는 과정;
    픽셀부로 광 신호를 수광하는 과정;을 포함하고,
    상기 발광 소자, 상기 커버부 및 상기 픽셀부는 동일한 기재 상에 형성되어 있는 패키지 모듈의 동작 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 광 신호를 반사하는 과정은,
    상기 발광 소자 및 상기 픽셀부를 감싸는 상기 커버부의 광 투과 부재 내로 광 신호를 진행시키는 과정;
    상기 광 투과 부재를 감싸는 상기 커버부의 광 차단 부재와 상기 광 투과 부재의 계면에서 광 신호를 반사시키는 과정;을 포함하는 패키지 모듈의 동작 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 광 신호를 반사하는 과정은,
    상기 발광 소자 및 상기 픽셀부를 감싸는 상기 커버부의 캡 부재와 상기 기재 사이의 공기층 내에서 광 신호를 진행시키는 과정;
    상기 캡 부재의 내부면에 코팅된 상기 커버부의 코팅층에 광 신호를 반사시키는 과정;을 포함하는 패키지 모듈의 동작 방법.
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