WO2017146449A1 - 지문인식 센서 패키지 - Google Patents

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WO2017146449A1
WO2017146449A1 PCT/KR2017/001923 KR2017001923W WO2017146449A1 WO 2017146449 A1 WO2017146449 A1 WO 2017146449A1 KR 2017001923 W KR2017001923 W KR 2017001923W WO 2017146449 A1 WO2017146449 A1 WO 2017146449A1
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WO
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base substrate
fingerprint sensor
sensor package
bezel
molding
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/001923
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English (en)
French (fr)
Inventor
이수길
정지성
심현섭
송용환
허재석
Original Assignee
주식회사 파트론
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Definitions

  • the present invention relates to a fingerprint sensor package, and more particularly, to a fingerprint sensor package excellent in coupling with the bezel portion.
  • the fingerprint sensor package by its nature, has an exposed portion for contacting the fingerprint to be measured.
  • poor coupling of the exposed portion of the sensor package can undermine the overall aesthetics of the electronic device.
  • the fingerprint sensor package is an important factor for miniaturization and thinning of the electronic device.
  • the coupling property of the fingerprint sensor package and the mechanism of the electronic device is improved, the electronic device can be miniaturized.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a fingerprint sensor package that can contribute to the miniaturization and thinning of the electronic device to be mounted excellent in the bezel portion excellent binding.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a fingerprint recognition sensor package having improved flatness of the base substrate and the lower end of the bezel part.
  • the fingerprint sensor package of the present invention for solving the above problems, the base substrate, the fingerprint sensor chip mounted on the upper surface of the base substrate, the sensor chip and the upper peripheral portion of the base substrate on which the sensor chip is mounted And an encapsulation molding part and a bezel part arranged to surround at least a part of the side surface of the base substrate and the molding part, wherein the molding part is formed to cover a portion except at least a part of an outer portion of an upper surface of the base substrate,
  • the bezel part includes an upper part surrounding at least a part of the side of the molding part and a lower part surrounding at least a part of the side of the base substrate, and the upper part is formed to have an inner diameter smaller than that of the lower part.
  • the bezel portion may further include a protrusion protruding from the outer surface.
  • the protrusion may protrude near the boundary of the upper side and the lower side.
  • the base substrate may include a ground portion, and the bezel portion may be electrically connected to the ground portion.
  • the lower surface of the base substrate and the lower end of the bezel portion may be located on the same plane.
  • the height of the inner space surrounding the lower portion of the bezel portion may be the same as the thickness of the base substrate.
  • it may further include a coating layer bonded to the upper surface of the molding.
  • an opening is formed in the lower portion of the bezel portion, one end is coupled to the base substrate, may further include a flexible substrate extending through the opening.
  • it may further include a flexible substrate coupled to the lower surface of the base substrate.
  • the flexible substrate may include a ground portion, the bezel portion may be electrically connected to the ground portion.
  • Fingerprint recognition sensor package has an advantage that the bezel portion is excellent in aesthetics and can contribute to miniaturization and thinning of the mounted electronic device.
  • the fingerprint sensor package according to an embodiment of the present invention has an excellent flatness of the base substrate and the bezel portion, there is an advantage that the assembly is excellent.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a fingerprint sensor package according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a fingerprint sensor package according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a fingerprint sensor package according to an embodiment of the present invention.
  • the fingerprint sensor package includes a base substrate 100, a fingerprint sensor chip 200, a molding part 300, and a bezel part 500.
  • the base substrate 100 is formed in a flat plate shape.
  • the base substrate 100 may be formed of a printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • the base substrate 100 may be a rigid printed circuit board or a flexible printed circuit board, or may be a rigid-flexible PCB in which a rigid portion and a flexible portion are combined. Can be formed.
  • a stiffener may be coupled to a lower portion of the flexible printed circuit board to maintain a shape.
  • the mounting region 101 is formed in the base substrate 100.
  • the mounting area 101 refers to an area in which the fingerprint sensor chip 200 is mounted.
  • the molding region 103 is formed in the base substrate 100.
  • the molding region 103 refers to a portion covered by the molding unit 300.
  • the molding region 103 may be formed to include the mounting region 101 therein.
  • the molding region 103 may be a portion except at least a portion of an outer portion of the upper surface of the base substrate 100.
  • the mounting area 101 and the molding area 103 are virtually divided areas, and physical boundaries for separating the spaces may not be formed.
  • the signal pad 110 is formed at an upper end of the mounting region 101 of the base substrate 100.
  • the signal pad 110 may be connected to the fingerprint sensor chip 200 which will be described later.
  • the terminal pad 120 may be formed on the bottom surface of the base substrate 100. When the individual sensor package is mounted on the electronic device by the terminal pad 120, the base substrate 100 may be coupled to a circuit board of the electronic device in a LGA manner.
  • the fingerprint sensor chip 200 is positioned above the mounting area 101 of the base substrate 100.
  • the fingerprint sensor chip 200 is formed to be smaller than the base substrate 100 and positioned to cover the mounting area 101.
  • the fingerprint sensor chip 200 may be located at the center of the upper surface of the base substrate 100.
  • the fingerprint sensor chip 200 may be connected to the base substrate 100 in various ways.
  • the fingerprint sensor chip 200 may be connected to the base substrate 100 by a ball grid array (BGA) method.
  • BGA ball grid array
  • the solder pad 210 is formed on the bottom surface of the fingerprint sensor chip 200, and the solder ball 250 is positioned between the sensor chip 200 and the base substrate 100, and the fingerprint sensor chip 200 is provided.
  • the solder pad 210 of FIG. 1 and the signal pad 110 of the base substrate 100 may be electrically connected to each other.
  • the fingerprint sensor chip 200 may be connected to the base substrate 100 by a wire bonding method.
  • Fingerprint recognition sensor chip 200 may include a transceiver for transmitting and receiving a fingerprint and a signal to be recognized.
  • the transceiver may be formed on an upper surface of the fingerprint sensor chip 200.
  • the transceiver may transmit or receive a signal by directly contacting a fingerprint to be recognized, or may transmit or receive a signal through another intermediate layer.
  • the molding part 300 is positioned on the upper surface of the fingerprint sensor chip 200 at a predetermined thickness. Therefore, the signal between the transceiver and the fingerprint to be recognized is transmitted through the molding unit 300 therebetween.
  • the molding part 300 covers and encapsulates the fingerprint sensor chip 200.
  • the molding part 300 is formed to cover a peripheral portion (molding region 103) of the upper surface portion (mounting region 101) of the base substrate 100 on which the fingerprint recognition sensor chip 200 is mounted.
  • the molding part 300 is formed to directly cover the side and the top surface of the fingerprint sensor chip 200. Accordingly, some of the outer portions of the upper surface of the base substrate 100 are not covered by the molding part 300, and the upper surface is exposed to the outside. Therefore, the molding region 103 and other regions of the base substrate 100 may be formed to be stepped by the thickness of the molding portion 300.
  • the portion covering the upper surface of the fingerprint sensor chip 200 of the molding unit 300 is preferably formed to a predetermined thickness.
  • This part passes the signal of the transmitter and the receiver, because the signal transmission efficiency is closely related to the thickness of this part.
  • the molding part 300 may be formed to cover the upper surface of the fingerprint recognition sensor chip 200 with a sufficient thickness, and a portion of the upper surface may be removed by a process such as polishing to be processed to the predetermined thickness.
  • the transmission of the signal through the molding part 300 is related to the capacitance on the upper surface of the fingerprint sensor chip 200.
  • the molding part 300 on the upper surface of the fingerprint sensor chip 200 should have a capacitance C or higher than a predetermined level.
  • the capacitance C of any object is determined by the following equation.
  • ⁇ r is the relative dielectric constant of the molding part 300
  • S is the area where the fingerprint is in contact
  • d corresponds to the thickness of the block molding part 300 on the upper surface of the fingerprint recognition sensor chip 200.
  • the area S to which the fingerprint is in contact corresponds to a fixed value, so in order to increase the capacitance C, the material of the molding part 300 is used as having a high relative dielectric constant ⁇ or a fingerprint recognition sensor chip. (200)
  • the thickness d of the block molding part 300 on the upper surface should be reduced.
  • the molding part 300 is preferably formed of a material having a relative dielectric constant of 3.6 or more.
  • the molding part 300 may be formed of an epoxy molding compound material. Epoxy molding compound is widely used products having various dielectric constants, it can be easily found that the relative dielectric constant is 3.6 or more.
  • the coating layer 400 may be formed on the upper surface of the molding part 300.
  • the coating layer 400 may suppress that the upper surface of the molding part 300 is damaged by an external magnetic pole or impact.
  • the coating layer 400 is formed in a very thin film form than the molding part 300 of the upper portion of the sensor chip 200.
  • the coating layer 400 When the coating layer 400 is formed on the upper surface of the molding part 300, signals of the output part and the input part of the sensor chip 200 also pass along the coating layer 400 together with the molding part 300 on the sensor chip 200. Done.
  • the coating layer 400 may be formed to be relatively thin in thickness to smoothly transmit a signal.
  • the bezel part 500 is disposed to surround at least a portion of side surfaces of the base substrate 100 and the molding part 300.
  • the bezel part 500 is formed perpendicular to the upper surface of the base substrate 100 and includes a sidewall part disposed adjacent to the side surface of the base substrate 100 and the molding part 300.
  • the side wall portion surrounds the sides of the base substrate 100 and the molding portion 300 to be fully or partially developed. Therefore, an inner space is formed inside the sidewall part, and the base substrate 100 and the molding part 300 are positioned in the inner space.
  • the bezel part may include an upper part 510 and a lower part 520.
  • the upper part 510 is a part surrounding the side surface of the molding part 300
  • the lower part 520 is located below the upper part 510 and is a part surrounding the side surface of the base substrate 100.
  • Each of the internal spaces formed by the upper portion 510 and the lower portion 520 may be a space connected to each other.
  • the upper portion 510 may have a smaller inner diameter than the lower portion 520. Therefore, the upper portion 510 may be disposed adjacent to the side of the molding part 300 formed inside the side of the base substrate 100.
  • the lower portion 520 may be disposed adjacent to the side surface of the base substrate 100 formed outside the side surface of the molding portion 300.
  • the height of the sidewall of the upper portion 510 may be formed to be substantially the same as the thickness of the molding part 300. Therefore, when the bezel is disposed to surround the side of the molding part 300, the upper end of the bezel and the upper surface of the molding part 300 are positioned on a plane having substantially the same height.
  • the height of the sidewall of the lower portion 520 may be formed to be substantially the same as the thickness of the base substrate 100.
  • the height of the inner space surrounded by the lower portion 520 is formed to be substantially the same as the thickness of the base substrate 100. Therefore, when the bezel part 500 is disposed to surround the side surface of the base substrate 100, the lower end of the bezel part 500 and the bottom surface of the base substrate 100 are positioned on substantially the same plane.
  • the lower surface of the lower surface of the bezel part 500 and the lower surface of the base substrate 100 may correspond to abutment portion when the fingerprint sensor package of the present invention is mounted on another electronic device or a substrate. Therefore, the lower surface needs to be formed sufficiently flat.
  • the structure of the bezel part 500 is formed to be distinguished into the upper part 510 and the lower part 520, and the height of the lower part 520 is formed to match the thickness of the base substrate 100. Flatness can be maintained high.
  • the flexible substrate 600 may be coupled to the bottom surface of the base substrate 100.
  • the flexible substrate 600 may be electrically connected to the terminal pad 120 of the base substrate 100 to transmit signals and power.
  • the flexible substrate 600 may be electrically connected to the bezel part 500.
  • the flexible substrate 600 may include a ground portion, and the bezel portion 500 may be electrically connected to the ground portion to achieve electrical stability.
  • the bezel part 500 may be electrically connected to the ground part of the base substrate 100 to achieve electrical stability.
  • the bezel part 500 may further include a protrusion 530.
  • the protrusion 530 is formed to protrude from an outer surface of the side wall of the bezel part 500.
  • the protrusion 530 protrudes in a direction perpendicular to the side wall near the boundary between the upper part 510 and the lower part 520 of the bezel part 500.
  • the protrusion 530 may function as a locking jaw that is coupled to a mechanism of another device when the fingerprint sensor package of the present invention is mounted on another device.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a fingerprint sensor package according to another embodiment of the present invention.
  • the description of the fingerprint sensor package shown in FIG. 2 the description will be focused on the differences from the embodiment of the fingerprint sensor package.
  • an opening may be formed in the lower side 520 of the bezel part 500.
  • the opening communicates with the outside and the inner space surrounded by the lower portion 520 of the bezel part 500.
  • the flexible substrate 610 may be formed to penetrate the opening.
  • One end of the flexible substrate 610 is electrically connected to the base substrate 100 in an inner space surrounded by the lower portion 520 of the bezel part 500.
  • the flexible substrate 610 extends through the opening to the outside. Signals and power of the fingerprint sensor package may be transferred through the flexible substrate 610.
  • base substrate 101 mounting area
  • molding area 200 fingerprint sensor chip

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Abstract

지문인식 센서 패키지가 개시된다.본 발명의 지문인식 센서 패키지는 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 상면에 실장된 지문인식 센서 칩, 상기 센서 칩 및 상기 센서 칩이 실장된 상기 베이스 기판의 상면 주변 부분을 덮으며 봉지하는 몰딩부 및 상기 베이스 기판 및 상기 몰딩부의 측면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되는 베젤부를 포함하고, 상기 몰딩부는 상기 베이스 기판의 상면의 외곽 부분 중 적어도 일부를 제외한 부분을 덮도록 형성되고, 상기 베젤부는 상기 몰딩부의 측면의 적어도 일부룰 둘러싸는 상측부 및 상기 베이스 기판의 측면의 적어도 일부를 둘러싸는 하측부를 포함하고, 상기 상측부는 상기 하측부보다 내경이 작게 형성된다.

Description

지문인식 센서 패키지
본 발명은 지문인식 센서 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베젤부와의 결합성이 우수한 지문인식 센서 패키지에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 스마트 워치 등 전자 장치가 다양한 개인정보를 취급하고 금융 기능을 지원하면서 전자 장치의 보안이 중요해지고 있다. 따라서 최근의 이러한 전자 장치는 생체 인식 기능을 이용한 보안 센서를 탑재하는 추세이다. 예를 들어, 몇몇 전자 장치에는 사용자의 지문의 패턴을 인식할 수 있는 지문인식 센서가 탑재되어 있다.
지문인식 센서 패키지는 그 자체의 특성상 측정하려는 지문과 접촉하기 위한 노출 부분을 가진다. 그러나 센서 패키지의 노출 부분의 결합성이 나쁘면, 전자 장치의 전체적인 미감을 훼손할 수 있다.
또한, 지문인식 센서 패키지는 전자 장치의 소형화 및 박형화에 중요한 요소이다. 지문인식 센서 패키지와 전자 장치의 기구물의 결합성이 향상되는 것에 의해 전자 장치의 소형화가 가능하다.
따라서 결합성이 뛰어나면서도 탑재되는 전자 장치의 소형화 및 박형화에 기여할 수 있는 지문인식 센서 패키지의 구조가 요구되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 베젤부의 결합성이 뛰어나서 미감이 우수하며 탑재되는 전자 장치의 소형화 및 박형화에 기여할 수 있는 지문인식 센서 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 베이스 기판과 베젤부 하단의 평탄도가 우수하여 조립성이 향상된 지문인식 센서 패키지를 제공하는 것이다.
상기과제를 해결하기 위한 본 발명의 지문인식 센서 패키지는, 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 상면에 실장된 지문인식 센서 칩, 상기 센서 칩 및 상기 센서 칩이 실장된 상기 베이스 기판의 상면 주변 부분을 덮으며 봉지하는 몰딩부 및 상기 베이스 기판 및 상기 몰딩부의 측면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되는 베젤부를 포함하고, 상기 몰딩부는 상기 베이스 기판의 상면의 외곽 부분 중 적어도 일부를 제외한 부분을 덮도록 형성되고, 상기 베젤부는 상기 몰딩부의 측면의 적어도 일부룰 둘러싸는 상측부 및 상기 베이스 기판의 측면의 적어도 일부를 둘러싸는 하측부를 포함하고, 상기 상측부는 상기 하측부보다 내경이 작게 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베젤부는 외측면에서 돌출되는 돌출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부는 상기 상측부와 상기 하측부의 경계 부근에서 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 기판은 접지부를 포함하고, 상기 베젤부는 상기 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 기판의 하면과 상기 베젤부의 하단은 동일한 평면 상에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베젤부의 하측부가 둘러싸는 내부 공간의 높이는 상기 베이스 기판의 두께와 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몰딩부의 상면에 결합되는 코팅층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베젤부의 하측부에는 개구가 형성되고, 일단이 상기 베이스 기판에 결합되고, 상기 개구를 관통하여 연장되는 연성 기판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 기판의 하면과 결합하는 연성 기판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연성 기판은 접지부를 포함하고, 상기 베젤부는 상기 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지는 베젤부의 결합성이 뛰어나서 미감이 우수하며 탑재되는 전자 장치의 소형화 및 박형화에 기여할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지는 베이스 기판과 베젤부의 평탄도가 우수하여, 조립성이 우수하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부한 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 지문인식 센서 패키지는 베이스 기판(100), 지문인식 센서 칩(200), 몰딩부(300) 및 베젤부(500)를 포함한다.
베이스 기판(100)은 평판 형태로 형성된다. 베이스 기판(100)은 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 베이스 기판(100)은 경성의 인쇄회로기판(Rigid PCB)이거나 연성의 인쇄회로기판(Flexible PCB)이거나, 경성의 부분과 연성의 부분이 결합된 인쇄회로기판(Rigid-Flexible PCB)로 형성될 수 있다. 베이스 기판(100)이 연성의 인쇄회로기판인 경우에 연성의 인쇄 회로기판의 하부에 스티프너(stiffener)가 결합되어 형태를 유지할 수 있다.
베이스 기판(100)에는 실장 영역(101)이 형성되어 있다. 실장 영역(101)은 지문인식 센서 칩(200)이 실장되는 영역을 의미한다. 베이스 기판(100)에는 몰딩 영역(103)이 형성되어 있다. 몰딩 영역(103)은 몰딩부(300)에 의해 덮이는 부분을 의미한다. 몰딩 영역(103)은 실장 영역(101)을 내부에 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 몰딩 영역(103)은 베이스 기판(100)의 상면의 외곽 부분 중 적어도 일부를 제외한 부분일 수 있다. 상술한 실장 영역(101)과 몰딩 영역(103)은 가상으로 구분되는 영역이고, 각각의 공간을 구분하는 물리적인 경계는 형성되지 않을 수 있다.
베이스 기판(100)의 실장 영역(101)의 상단에는 신호 패드(110)가 형성되어 있다. 신호 패드(110)는 추후 설명할 지문인식 센서 칩(200)이 연결될 수 있다. 베이스 기판(100)의 하면에는 터미널 패드(120)가 형성될 수 있다. 터미널 패드(120)에 의해 베이스 기판(100)은 개별 센서 패키지가 전자 장치에 실장되는 경우, 전자 장치의 회로 기판에 LGA(Land Grid Array) 방식으로 결합될 수 있다.
지문인식 센서 칩(200)은 베이스 기판(100)의 실장 영역(101) 상부에 위치한다. 지문인식 센서 칩(200)은 베이스 기판(100)보다 작게 형성되어, 실장 영역(101)을 덮도록 위치한다. 지문인식 센서 칩(200)은 베이스 기판(100)의 상면 중 중앙부에 위치하는 것이 바람직하다.
지문인식 센서 칩(200)은 베이스 기판(100)과 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 것과 같이 지문인식 센서 칩(200)은 BGA(Ball Grid Array) 방식으로 베이스 기판(100)에 연결될 수 있다. 이를 위해, 지문인식 센서 칩(200)은 하면에 솔더 패드(210)가 형성되어 있고, 솔더볼(250)은 센서 칩(200)과 베이스 기판(100) 사이에 위치하여, 지문인식 센서 칩(200)의 솔더 패드(210)와 베이스 기판(100)의 신호 패드(110)를 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 지문인식 센서 칩(200)은 베이스 기판(100)과 와이어 본딩 방식으로 연결될 수도 있다.
지문인식 센서 칩(200)은 인식하려는 지문과 신호를 송수신하는 송수신부를 포함할 수 있다. 송수신부는 지문인식 센서 칩(200)의 상면에 형성될 수 있다. 송수신부는 인식하려는 지문과 직접 접촉하여 신호를 송수신할 수도 있고, 다른 중간층을 매개로 하여 신호를 송수신할 수도 있다. 도 1에는 지문인식 센서 칩(200)의 상면에 소정의 두께로 몰딩부(300)가 위치하도록 도시되어 있다. 따라서 송수신부와 인식하려는 지문 간의 신호는 사이의 몰딩부(300)를 통과하여 전달되게 된다.
몰딩부(300)는 지문인식 센서 칩(200)을 덮으며 봉지한다. 또한, 몰딩부(300)는 지문인식 센서 칩(200)이 실장된 베이스 기판(100)의 상면 부분(실장 영역(101))의 주변 부분(몰딩 영역(103))을 덮도록 형성된다. 몰딩부(300)는 지문인식 센서 칩(200)의 측면과 상면을 직접 덮도록 형성된다. 따라서, 베이스 기판(100) 중 상면의 외곽 부분 중 일부는 몰딩부(300)에 의해 덮이지 않고 상면이 외부로 노출되게 된다. 따라서 베이스 기판(100)의 몰딩 영역(103)과 그 외의 영역은 몰딩부(300)의 두께만큼 단차지게 형성될 수 있다.
특히, 몰딩부(300) 중 지문인식 센서 칩(200)의 상면을 덮는 부분은 미리 정해진 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 이 부분은 송수신부의 신호가 통과하게 되는데, 신호의 전달 효율은 이 부분의 두께와 밀접하게 관련되기 때문이다. 구체적으로, 몰딩부(300)는 지문인식 센서 칩(200)의 상면을 충분한 두께로 덮도록 형성되고, 상면 일부가 연마 등의 과정을 통해 제거되어 상기 미리 정해진 두께로 가공될 수 있다.
신호가 몰딩부(300)를 통과하여 전달되는 것은 지문인식 센서 칩(200) 상면 상의 정전용량에 관련된다. 구체적으로, 신호가 원활하게 인식하려는 지문까지 전달되기 위해서는 지문인식 센서 칩(200) 상면 상의 몰딩부(300)가 일정 수준 이상의 정전용량(C)을 가져야 한다. 임의의 물체의 정전용량(C)은 아래와 같은 식에 의해서 결정된다.
Figure PCTKR2017001923-appb-I000001
εr은 몰딩부(300)의 비유전율이고, S는 지문이 접촉하게 되는 면적이고, d는 지문인식 센서 칩(200) 상면 상의 블록 몰딩부(300)의 두께에 해당한다. 여기서, 지문이 접촉하게 되는 면적(S)는 고정된 값에 해당하므로 정전용량(C)를 증가시키기 위해서는 몰딩부(300)의 재질을 비유전율(ε)이 높은 것으로 사용하거나, 지문인식 센서 칩(200) 상면 상의 블록 몰딩부(300)의 두께(d)를 줄여야 한다.
따라서 몰딩부(300)는 적어도 비유전율이 3.6이상인 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 몰딩부(300)는 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy Molding Compound) 재질로 형성될 수 있다. 에폭시 몰딩 컴파운드는 다양한 비유전율을 가지는 제품이 널리 사용되고 있으나, 비유전율이 3.6이상인 것을 쉽게 찾을 수 있다.
몰딩부(300)의 상면에는 코팅층(400)이 형성될 수 있다. 코팅층(400)은 몰딩부(300)의 상면이 외부의 자극이나 충격에 의해서 손상되는 것을 억제할 수 있다. 코팅층(400)은 센서 칩(200)의 상부의 몰딩부(300)보다 매우 얇은 박막 형태로 형성된다.
코팅층(400)이 몰딩부(300)의 상면에 형성되는 경우, 센서 칩(200)의 출력부 및 입력부의 신호는 센서 칩(200) 상부의 몰딩부(300)와 함께 코팅층(400)도 통과하게 된다. 코팅층(400)은 두께가 상대적으로 얇게 형성되어 신호가 원활하게 전달될 수 있다.
베젤부(500)는 베이스 기판(100) 및 몰딩부(300)의 측면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된다. 구체적으로, 베젤부(500)는 베이스 기판(100)의 상면에 수직하게 형성되고, 베이스 기판(100) 및 몰딩부(300)의 측면에 인접하게 배치되는 측벽부를 포함한다. 측벽부는 베이스 기판(100) 및 몰딩부(300)의 측면을 완전히 또는 일부가 개발되도록 둘러싼다. 따라서 측벽부 내부에 내부 공간이 형성되고, 상기 내부 공간에 베이스 기판(100) 및 몰딩부(300)가 위치하게 된다.
배젤부는 상측부(510) 및 하측부(520)를 포함할 수 있다. 상측부(510)는 몰딩부(300)의 측면을 둘러싸는 부분이고, 하측부(520)는 상측부(510)의 하부에 위치하여 베이스 기판(100)의 측면을 둘러싸는 부분이다. 상측부(510)와 하측부(520)에 의해 형성되는 각각의 내부 공간은 서로 연결되는 공간일 수 있다.
상측부(510)는 하측부(520)보다 내경이 작게 형성될 수 있다. 따라서 상측부(510)는 베이스 기판(100)의 측면보다 내측에 형성된 몰딩부(300)의 측면에 인접하게 배치될 수 있다. 그리고 하측부(520)는 몰딩부(300)의 측면보다 외측에 형성된 베이스 기판(100)의 측면에 인접하게 배치될 수 있다.
상측부(510)의 측벽의 높이는 몰딩부(300)의 두께와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 따라서 베젤이 몰딩부(300)의 측면을 둘러싸도록 배치되면, 베젤의 상단과 몰딩부(300)의 상면이 실질적으로 동일한 높이의 평면 상에 위치하게 된다.
하측부(520)의 측벽의 높이는 베이스 기판(100)의 두께와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 하측부(520)가 둘러싸는 내부 공간의 높이는 베이스 기판(100)의 두께와 실질적으로 동일하게 형성된다. 따라서 베이스 기판(100)의 측면을 둘러싸도록 베젤부(500)가 배치되면, 베젤부(500)의 하단과 베이스 기판(100)의 하면은 실질적으로 동일한 평면상에 위치하게 된다. 베젤부(500)의 하단과 베이스 기판(100)의 하면을 포함하는 하면은 본 발명의 지문인식 센서 패키지가 다른 전자 장치나 기판에 실장되는 경우 맞닿는 부분에 해당한다. 따라서 상기 하면은 충분히 평탄하게 형성될 필요가 있다. 본 발명은 베젤부(500)의 구조를 상측부(510)와 하측부(520)로 구별되게 형성하고, 하측부(520)의 높이를 베이스 기판(100)과 두께와 일치하도록 형성하여 하면의 평탄도를 높게 유지할 수 있다.
도 1을 참조하면, 연성 기판(600)이 베이스 기판(100)의 하면에 결합될 수 있다. 연성 기판(600)은 베이스 기판(100)의 터미널 패드(120)와 전기적으로 연결되어 신호 및 전력을 전달할 수 있다. 또한, 연성 기판(600)은 베젤부(500)와 전기적으로 연결될 수도 있다. 연성 기판(600)은 접지부를 포함할 수 있고, 베젤부(500)는 접지부와 전기적으로 연결되어 전기적 안정성을 도모할 수 있다. 또한, 베젤부(500)는 베이스 기판(100)의 접지부와 전기적으로 연결되어 전기적 안정성을 도모할 수 있다.
베젤부(500)는 돌출부(530)를 더 포함할 수 있다. 돌출부(530)는 베젤부(500)의 측벽부의 외측면에서 돌출되는 형태로 형성된다. 돌출부(530)는 베젤부(500)의 상측부(510)와 하측부(520)의 사이의 경계 부근에서 측벽에 수직한 방향으로 돌출되는 형태이다. 돌출부(530)는 본 발명의 지문인식 센서 패키지를 다른 장치에 탑재할 때, 다른 장치의 기구물과 결합되는 걸림턱으로 기능할 수 있다.
이하, 첨부한 도 2를 참조하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 지문인식 센서 패키지의 단면도이다. 도 2에 도시된 지문인식 센서 패키지를 설명하는데 있어서, 지문인식 센서 패키지의 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 2를 참조하면, 베젤부(500)의 하측부(520)에는 개구가 형성될 수 있다. 개구는 베젤부(500)의 하측부(520)가 둘러싸는 내부 공간과 외부를 연통한다. 연성 기판(610)이 개구를 관통하도록 형성될 수 있다. 연성 기판(610)의 일단은 베젤부(500)의 하측부(520)가 둘러싸는 내부 공간에서 베이스 기판(100)과 전기적으로 연결된다. 그리고 연성 기판(610)은 개구 관통하여 외부까지 연장되게 된다. 연성 기판(610)을 통해 지문인식 센서 패키지의 신호 및 전력이 전달될 수 있다.
이상, 본 발명의 지문인식 센서 패키지의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 베이스 기판 101: 실장 영역
103: 몰딩 영역 200: 지문인식 센서 칩
300: 몰딩부 400: 코팅층
500: 베젤부 600, 610: 연성 기판

Claims (10)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 상면에 실장된 지문인식 센서 칩;
    상기 센서 칩 및 상기 센서 칩이 실장된 상기 베이스 기판의 상면 주변 부분을 덮으며 봉지하는 몰딩부; 및
    상기 베이스 기판 및 상기 몰딩부의 측면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되는 베젤부를 포함하고,
    상기 몰딩부는 상기 베이스 기판의 상면의 외곽 부분 중 적어도 일부를 제외한 부분을 덮도록 형성되고,
    상기 베젤부는 상기 몰딩부의 측면의 적어도 일부룰 둘러싸는 상측부 및 상기 베이스 기판의 측면의 적어도 일부를 둘러싸는 하측부를 포함하고,
    상기 상측부는 상기 하측부보다 내경이 작게 형성되는 지문인식 센서 패키지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 베젤부는 외측면에서 돌출되는 돌출부를 더 포함하는 지문인식 센서 패키지.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 상측부와 상기 하측부의 경계 부근에서 돌출되는 지문인식 센서 패키지.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 접지부를 포함하고,
    상기 베젤부는 상기 접지부와 전기적으로 연결되는 지문인식 센서 패키지.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 하면과 상기 베젤부의 하단은 동일한 평면상에 위치하는 지문인식 센서 패키지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 베젤부의 하측부가 둘러싸는 내부 공간의 높이는 상기 베이스 기판의 두께와 동일한 지문인식 센서 패키지.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 몰딩부의 상면에 결합되는 코팅층을 더 포함하는 지문인식 센서 패키지.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 베젤부의 하측부에는 개구가 형성되고,
    일단이 상기 베이스 기판에 결합되고, 상기 개구를 관통하여 연장되는 연성 기판을 더 포함하는 지문인식 센서 패키지.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 기판의 하면과 결합하는 연성 기판을 더 포함하는 지문인식 센서 패키지.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 연성 기판은 접지부를 포함하고,
    상기 베젤부는 상기 접지부와 전기적으로 연결되는 지문인식 센서 패키지.
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