WO2022203234A1 - 광학센서 모듈 및 이의 제조방법과, 광학센서 모듈을 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Definitions
- Various embodiments of the present disclosure relate to an optical sensor module, a manufacturing method thereof, and an electronic device including the optical sensor module.
- An electronic device capable of folding or unfolding an electronic device by applying a flexible display and an electronic device (eg, a slideable phone) for extending the flexible display in a sliding manner are being developed.
- an electronic device eg, a rollable phone
- the electronic device includes at least one optical sensor (eg, an illuminance sensor, an image sensor) module for measuring illuminance and capturing an image.
- a method of mounting an optical sensor module under the display has been proposed as a method of overcoming the space constraint of the electronic device, but there is another problem in that the optical sensor receives the light transmitted through the display, thereby securing the transmittance of the display. Accordingly, it is necessary to mount the optical sensor module in the narrowed bezel area, and when the optical sensor is disposed in the narrowed bezel area, there is a limitation in forming parts and structures for waterproofing the optical sensor module due to the lack of mounting space. In particular, it has a structure in which the lead frame is exposed to the outside of the sidewall of the optical sensor package, but there is a problem in that the waterproofing of the optical sensor module is weakened due to the exposure of the lead frame.
- An embodiment of the present disclosure provides an optical sensor module capable of ensuring waterproofness by improving the waterproof vulnerability of the optical sensor module due to a lack of mounting space when the optical sensor module is disposed in a narrowed bezel area, and a method for manufacturing the same, and optical It is a technical task to propose an electronic device including a sensor module.
- An embodiment of the present disclosure has a technical task to propose an electronic device including an optical sensor and a waterproof structure of an optical sensor module that can ensure waterproofness when the optical sensor module is disposed on a bezel of an electronic device.
- An electronic device includes a glass disposed in a display area and a bezel area, a display panel disposed under the glass, a housing disposed to surround the glass and the display panel, and an interior formed by the housing
- a waterproof member disposed in the space
- an optical sensor module disposed outside the waterproof member in the inner space, the optical sensor module may be disposed to overlap the bezel area.
- a lead frame pattern is formed on a conductive metal substrate, and a sensor chip including a plurality of optical sensors is bonded to the lead frame to form the lead frame.
- the lead A lead frame may be formed by removing a portion of the frame pattern, a resin layer may be formed to surround a side surface of the transparent mold layer, and the lead frame may be formed not to be exposed from a side surface of the transparent mold layer.
- the optical sensor module may prevent the lead frame from being exposed to the outside by arranging the lead frame and the resin layer to be spaced apart from each other by a predetermined distance with the transparent mold layer interposed therebetween. As the lead frame is not exposed to the outside, the waterproof performance of the optical sensor module can be secured.
- the lower surface of the lead frame is formed to protrude from the bottom surface of the mold layer, the bonding surface between the lead frame and the solder is increased, thereby improving electrical conduction efficiency and increasing the bonding strength of the optical sensor module. If the bonding strength of the optical sensor module is increased, it is possible to prevent the optical sensor module from being separated and damaged from the flexible circuit board when an impact is applied to the electronic device or the electronic device is dropped.
- a sub-substrate having a predetermined thickness may be disposed under the plurality of lead frames by reflecting the thickness of the resin layer.
- the sensor chip may be disposed at a position higher than the height of the resin layer. It is possible to ensure the optical performance of the optical sensor by preventing the resin layer from encroaching on the upper surface of the transparent mold layer.
- FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments of the present disclosure
- FIG. 2A is a block diagram of an electronic field for mounting an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure
- 2B is a diagram illustrating an optical sensor module disposed in a bezel area of an electronic device.
- FIG. 2C is a diagram for explaining an operation of a power manager service (PMS) for implementing automatic brightness of a display.
- PMS power manager service
- 2D is a view for explaining a problem in that the waterproof of the optical sensor module is weak when the lead frame of the optical sensor module is exposed to the outside of the sidewall of the transparent mold layer.
- FIG. 3 is a plan view illustrating an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure.
- FIG. 4 is a plan view of an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure.
- FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure.
- FIG. 6 is a view showing a structure for adjusting the height of the optical sensor in the optical sensor module by disposing a substrate under the lead frame.
- FIG. 7 is a diagram illustrating control of the thickness of a transparent mold layer on an optical sensor.
- FIG. 8 is a diagram illustrating a shape of a lead frame of an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure.
- 9A and 9B are views illustrating a bonding surface between a lead frame and a flexible printed circuit board (FPCB).
- FIGS. 10A to 10G are views illustrating a method of manufacturing an optical sensor module according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 11 is an electronic device according to an embodiment of the present disclosure, and is a diagram illustrating an optical sensor module disposed in a bezel area of the electronic device.
- FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments of the present disclosure.
- an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with at least one of the electronic device 104 and the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
- a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
- a second network 199 e.g., a second network 199
- the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
- the electronic device 101 includes a processor 120 , a memory 130 , an input module 150 , a sound output module 155 , a display module 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or an antenna module 197 .
- at least one of these components eg, the connection terminal 178
- some of these components are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
- the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or operations. According to an embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 stores a command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) into the volatile memory 132 . may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
- software eg, a program 140
- the processor 120 stores a command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) into the volatile memory 132 .
- the processor 120 stores a command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) into the volatile memory 132 .
- the processor 120 is a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
- a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
- a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
- NPU neural processing unit
- an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
- the secondary processor 123 may, for example, act on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or when the main processor 121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
- the auxiliary processor 123 eg, image signal processor or communication processor
- the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
- Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
- the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
- the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
- Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
- the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
- the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ) of the electronic device 101 .
- the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions related thereto.
- the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134 .
- the program 140 may be stored as software in the memory 130 , and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
- the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
- the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
- the sound output module 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
- the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
- the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
- the receiver can be used to receive incoming calls. According to an embodiment, the receiver may be implemented separately from or as a part of the speaker.
- the display module 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
- the display module 160 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
- the display module 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
- the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 , or an external electronic device (eg, a sound output module 155 ) connected directly or wirelessly with the electronic device 101 .
- the electronic device 102) eg, a speaker or headphones
- the electronic device 102 may output a sound.
- the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
- the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
- the interface 177 may support one or more specified protocols that may be used by the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
- the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
- the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
- the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
- the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
- the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
- the camera module 180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
- the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
- the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
- PMIC power management integrated circuit
- the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
- the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
- the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
- the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
- the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
- a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
- GNSS global navigation satellite system
- wired communication module 194 eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
- a corresponding communication module among these communication modules is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
- a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
- a second network 199 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
- a telecommunication network
- the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199 .
- subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
- IMSI International Mobile Subscriber Identifier
- the electronic device 101 may be identified or authenticated.
- the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
- NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
- eMBB enhanced mobile broadband
- mMTC massive machine type communications
- URLLC ultra-reliable and low-latency
- the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
- a high frequency band eg, mmWave band
- the wireless communication module 192 uses various techniques for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
- the wireless communication module 192 may support various requirements defined in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ).
- the wireless communication module 192 includes a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: Downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) can be supported.
- a peak data rate eg, 20 Gbps or more
- loss coverage eg, 164 dB or less
- U-plane latency for realizing URLLC
- the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
- the antenna module 197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
- the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
- other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
- RFIC radio frequency integrated circuit
- the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
- the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
- peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
- GPIO general purpose input and output
- SPI serial peripheral interface
- MIPI mobile industry processor interface
- the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
- Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
- all or part of the operations executed by the electronic device 101 may be executed by one or more external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
- the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
- one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
- One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101 .
- the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
- cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
- the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
- the external electronic device 104 may include an Internet of things (IoT) device.
- the server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
- the external electronic device 104 or the server 108 may be included in the second network 199 .
- the electronic device 101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
- the electronic device may be a device of various types.
- the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
- a portable communication device eg, a smart phone
- a computer device e.g., a laptop, a desktop, a tablet, or a portable multimedia device
- portable medical device e.g., a portable medical device
- camera e.g., a camera
- a wearable device e.g., a smart watch
- a home appliance device e.g., a smart bracelet
- first, second, or first or second may simply be used to distinguish an element from other elements in question, and may refer elements to other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
- module used in various embodiments of the present document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, for example, and interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit.
- a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
- the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
- ASIC application-specific integrated circuit
- one or more instructions stored in a storage medium may be implemented as software (eg, the program 140) including
- the processor eg, the processor 120
- the device eg, the electronic device 101
- the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
- the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
- 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
- a signal eg, electromagnetic wave
- the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided by being included in a computer program product.
- Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
- the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play StoreTM) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly, online between smartphones (eg: smartphones).
- a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
- each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components.
- one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
- a plurality of components eg, a module or a program
- the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
- operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.
- 2A is a block diagram of an electronic field for mounting an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure
- 2B is a diagram illustrating an optical sensor module disposed in a bezel area of an electronic device.
- the electronic device 200 includes a processor 210 (eg, the processor 120 of FIG. 1 , and a display module 220 (eg, the display of FIG. 1 ). module 160 ), and an optical sensor module 230 (eg, the sensor module 176 and the camera module 180 of FIG. 1 ).
- a processor 210 eg, the processor 120 of FIG. 1
- a display module 220 eg, the display of FIG. 1
- module 160 eg, the display of FIG. 1
- an optical sensor module 230 eg, the sensor module 176 and the camera module 180 of FIG. 1 .
- the processor 210 may include a main processor 212 (eg, the mail processor 121 of FIG. 1 ) and a secondary processor 214 (eg, the secondary processor 123 of FIG. 1 ). have.
- the processor 210 may control driving of the display module 220 and the optical sensor module 230 .
- the optical sensor module 230 may be operatively connected to the auxiliary processor 214 .
- the auxiliary processor 214 may be a sensor hub processor that controls the optical sensor module 230 on behalf of the main processor 212 while the main processor 212 is in an inactive (eg, sleep) state.
- the auxiliary processor 214 may be a sensor hub processor that controls the optical sensor module 230 together with the main processor 212 while the main processor 212 is in an active (eg, application execution) state.
- the display module 220 may include a display 222 that displays an image and a display driver 224 that drives the display 222 .
- At least one optical sensor module 230 may be disposed in the bezel region 240 of the electronic device 200 .
- the optical sensor module 230a may be disposed in the upper bezel area 242 of the bezel area 240 of the electronic device 200 with respect to the first direction (eg, the Y-axis direction).
- the optical sensor module 230b may be disposed in the left or right bezel area 244 of the bezel area 240 of the electronic device 200 with respect to the second direction (eg, the X-axis direction).
- a plurality of optical sensor modules 230a and 230b may be disposed in the bezel region 240 of the electronic device 200 .
- the optical sensor module 230a is disposed in the upper bezel area 242 of the bezel area 240 of the electronic device 200 with respect to the first direction (eg, the Y-axis direction), and the second direction (
- the optical sensor module 230b may be disposed in the left or right bezel area 244 with respect to the X-axis direction).
- the present invention is not limited thereto, and three optical sensor modules are disposed in three portions of the bezel area 240 of the electronic device 200 , or four optical sensor modules are disposed in four portions of the bezel area 240 of the electronic device 200 . it might be
- the optical sensor module 230 detects light around the electronic device 200 , and may generate and output raw data corresponding to the wavelength and intensity of light incident to the plurality of optical sensors 232 . have.
- the optical sensor module 230 may include a plurality of optical sensors 232 and a sensor driver 234 .
- the optical sensor 232 may include a plurality of sub-pixels 232a, 232b, 232c, and 232d for sensing light of several bands (eg, a 450 nm band, a 550 nm band, and a 650 nm band).
- the plurality of sub-pixels 232a, 232b, 232c, and 232d emit light of a first sub-pixel 232a that senses light in a 650 nm band (eg, red color) and light in a 550 nm band (eg, green color).
- a second sub-pixel 232b for sensing, a third sub-pixel 232c for sensing light in a 450 nm band (eg, blue color), and a fourth sub-pixel for sensing light in an entire band (eg, white color) ( 232d) may be included.
- the sensor driver 234 may drive the plurality of optical sensors 232 and transmit the illuminance values sensed by the plurality of optical sensors 232 to the processor 210 .
- the processor 210 may control the brightness of the display 222 based on the illuminance value input from the optical sensor module 230 .
- the processor 210 may automatically adjust the brightness of the display according to the illuminance value by driving a power manager service (PMS).
- PMS power manager service
- FIG. 2C is a diagram for explaining an operation of a power manager service (PMS) for implementing automatic brightness of a display.
- PMS power manager service
- the processor 210 receives the illuminance value from the optical sensor module 230 in real time in order to automatically adjust the brightness of the display 222, and based on the received illuminance value, the display ( The display driver 224 may be controlled to adjust the luminance value of each pixel disposed in the 222 .
- the sensor hub 212 of the processor 210 may control driving of a sensor module (eg, the sensor module 176 of FIG. 1 ) of the electronic device 200 .
- the sensor hub 212 may include a luminance table of the display 222 , and may provide the display driver 224 with the luminance of the display 222 matching the luminance table according to an illuminance value.
- the display driver 224 may adjust the luminance values of pixels disposed on the display 222 based on the control of the processor 210 . Through this, the brightness of the display 222 may be adjusted.
- a luminance table in which the platform code 10 and the luminance value 20 of a pixel corresponding to the platform code 10 are set may be used to adjust the brightness of the display 222 .
- the processor 210 may determine the platform code 10 based on the illuminance value, and the brightness control user interface UI may be automatically changed by the determined platform code 10 .
- the brightness of the display 222 may be automatically adjusted to the luminance value 20 corresponding to the platform code 10 through the brightness control user interface (UI).
- the processor 210 determines the platform code 10 according to the position where the brightness control user interface (UI) is dragged by the user's selection, and the determined The brightness of the display 222 may be adjusted with the luminance value 20 corresponding to the platform code 10 .
- UI brightness control user interface
- the processor 210 may adjust the automatic brightness of the display 222 based on a user's setting. Since each user may feel a different degree of fatigue with respect to the brightness of the display 222 , the processor 210 may learn each user's selection to adjust the low brightness of the display 222 .
- the processor 210 provides a function to adjust the brightness of the display 222 to low brightness in the range of 1 to 128 steps based on the learned low brightness control selection (eg, provide a brightness control guide through the user interface) can do.
- the processor 210 may learn each user's selection of adjusting the high brightness of the display 222 .
- the processor 210 may provide a function to adjust the brightness of the display 222 to a high brightness in the range of steps 129 to 255 based on the learned high brightness control selection (eg, provide a brightness control guide through the user interface). have.
- 2D is a view for explaining a problem in that the waterproof of the optical sensor module is weak when the lead frame of the optical sensor module is exposed to the outside of the sidewall of the transparent mold layer.
- the optical sensor module 30 includes a sensor chip 31 including a plurality of optical sensors, a lead frame 32 electrically connected to the sensor chip 31 , and the sensor chip 31 . It may include a transparent mold layer 33 for sealing, and a resin layer 34 for sealing side surfaces of the lead frame 32 and the transparent mold layer 33 .
- the lead frame 32 eg, the pad part
- the transparent mold layer 33 and the resin layer 34 may be formed to encapsulate the sensor chip 31 and the lead frame 32 .
- Such a general optical sensor module 30 has a structure in which one end 32a of the lead frame 32 is exposed to the outside of the sidewall 33a of the transparent mold layer 33 .
- the height LH of the one end 32a of the lead frame 32 exposed to the outside of the sidewall 33a of the transparent mold layer 33 is 0.1 mm, and the height SH of the sensor chip 31 .
- the height (RH) of the resin layer 34 should be managed from 0.1mm or more to 0.5mm or less.
- the resin layer 34 may invade the upper surface 33b of the transparent mold layer 33 to affect the optical performance of the optical sensor.
- one end 32a of the lead frame 32 is not sealed by the resin layer 34 and is exposed to the outside, so that waterproofing is not secured.
- one end 32a of the lead frame 32 is exposed to the outside, corrosion may occur on the exposed surface and a short circuit may occur between the lead frames 32 .
- moisture may penetrate into the optical sensor module 30 to cause a defect.
- the optical sensor module 230 is formed in a structure in which a lead frame (eg, the lead frame 320 of FIG. 3 ) is not exposed to the outside, thereby securing waterproof performance.
- a lead frame eg, the lead frame 320 of FIG. 3
- FIG. 3 is a plan view illustrating an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure.
- the optical sensor module 300 may include a sensor chip 310 , a plurality of lead frames 320 , a transparent mold layer 330 , and a resin layer 340 .
- a plurality of lead frames 320 may be disposed under the sensor chip 310 , and the sensor chip 310 and the plurality of lead frames 320 may be electrically connected to each other.
- the transparent mold layer 330 may be formed to cover the sensor chip 310 and the plurality of lead frames 320 , thereby encapsulating the sensor chip 310 and the plurality of lead frames 320 .
- a resin layer 340 may be disposed to surround a side surface of the transparent mold layer 330 .
- FIG. 4 is a plan view of an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure.
- 5 is a cross-sectional view of an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure. 5 shows a cross-section of the optical sensor module taken along line I-I' shown in FIG. 4 .
- the optical sensor module 400 includes a sensor chip 410 , a plurality of lead frames 420 , a transparent mold layer 430 , and a resin layer 440 .
- a sensor chip 410 includes a sensor chip 410 , a plurality of lead frames 420 , a transparent mold layer 430 , and a resin layer 440 .
- a plurality of optical sensors may be disposed on the sensor chip 410 .
- the plurality of lead frames 420 may be disposed under the sensor chip 410 .
- the first side 420a (eg, an upper surface) of the lead frame 420 may be electrically connected to the sensor chip 410 .
- the second side 420b (eg, the lower surface) of the lead frame 420 has a predetermined length in the first direction (eg, -Z-axis direction) (eg, the lower side) from the bottom surface 430a of the transparent mold layer 430 . It may be formed to protrude as much as (G2).
- the second side 420b (eg, the lower surface) of the lead frame 420 is electrically connected to a flexible circuit board (FPCB) (eg, the flexible circuit board 920 of FIG. 9A, the flexible circuit board 950 of FIG. 9B).
- FPCB flexible circuit board
- the third side 420c (eg, side) of the lead frame 420 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance G1 with the resin layer 440 interposed therebetween.
- the lead frame 420 protrudes from the bottom surface 430a of the transparent mold layer 430 by a predetermined length G2 in a first direction (eg, -Z-axis direction) (eg, downward). It may include a protrusion 422 .
- the protrusion 422 of the lead frame 420 and the flexible circuit board (FPCB) eg, the flexible circuit board 920 of FIG. 9A, the flexible circuit board 950 of FIG. 9B
- are soldered eg, the solder ( 935) and the solder 955 of FIG. 9B
- the transparent mold layer 430 may be formed to cover the top and side surfaces of the sensor chip 410 to encapsulate the sensor chip 410 . Also, the transparent mold layer 430 may be formed to cover an area of the lead frame 420 that does not overlap the sensor chip 410 . The transparent mold layer 430 may encapsulate the first side 420a (eg, the top surface) and the third side 420c (eg, the side surface) of the lead frame 420 . The lead frame 420 is not exposed to the outside by the transparent mold layer 430 . That is, the transparent mold layer 430 seals the lead frame 420 so that the lead frame 420 is not exposed to the outside.
- the resin layer 440 may be disposed to surround the side surface 430b of the transparent mold layer 430 .
- the resin layer 440 may have a color (eg, black or gray) capable of absorbing light in order to reduce diffuse reflection of light incident to the optical sensor module 400 .
- the lead frame 420 and the resin layer 440 may be disposed to be spaced apart by a predetermined distance G1 with the transparent mold layer 430 interposed therebetween. Since the lead frame 420 is not exposed to the outside of the transparent mold layer 430 , it is not necessary to form the resin layer 440 thick in order to prevent the lead frame 420 from being exposed to the outside.
- the height RH of the resin layer 440 may be substantially the same as the height LH of the lead frame 420 , or may be formed to be lower than the height LH of the lead frame 420 .
- FIG. 6 is a view showing a structure for adjusting the height of the optical sensor in the optical sensor module by disposing a substrate under the lead frame.
- the optical sensor module 600 may include a sensor chip 610 including a plurality of optical sensors, a plurality of lead frames 620 , a transparent mold layer 630 , and a resin layer 640 .
- a sensor chip 610 including a plurality of optical sensors, a plurality of lead frames 620 , a transparent mold layer 630 , and a resin layer 640 .
- the height of the optical sensor may be adjusted according to the minimum thickness of the resin layer 640 .
- the resin layer 640 is formed thick, the path of light incident to the optical sensor can be blocked, so that the position of the optical sensor can be arranged high in proportion to the thickness of the resin layer 640 .
- a sub-substrate 650 having a predetermined thickness may be disposed under the plurality of lead frames 620 by reflecting the thickness of the resin layer 640 .
- a plurality of lead frames 620 may be disposed on the sub substrate 650 , and a sensor chip 610 may be disposed on the plurality of lead frames 620 .
- the sub-board 650 includes a plurality of lead frames 620 and a plurality of flexible printed circuit boards (FPCBs) (eg, the flexible circuit board 920 of FIG. 9A and the flexible circuit board 950 of FIG. 9B ) for electrically connecting them. of wiring may be arranged.
- FPCBs flexible printed circuit boards
- the upper surface of the sub substrate 650 and the plurality of lead frames 620 may be electrically connected.
- the lower surface of the sub-board 650 and the flexible circuit board FPCB may be electrically connected through solder (eg, the solder 935 of FIG. 9A and the solder 955 of FIG. 9B ).
- the sub-substrate 650 having a predetermined thickness may be disposed under the lead frame 620 so that the sensor chip 610 is disposed at a position higher than the height of the resin layer 640 . Through this, it is possible to prevent the light incident to the optical sensor from being blocked by the resin layer 640 .
- the position of the upper surface 630a of the transparent mold layer 630 reflects the thickness of the sub-substrate 650 at the first height ( H1) can be increased. Through this, it is possible to prevent the resin layer 640 from encroaching on the upper surface 630a of the transparent mold layer 630 to ensure the optical performance of the optical sensor.
- FIG. 7 is a diagram illustrating control of the thickness of a transparent mold layer on an optical sensor.
- the optical sensor module 700 may include a sensor chip 710 including a plurality of optical sensors, a plurality of lead frames 720 , a transparent mold layer 730 , and a resin layer 740 .
- a sensor chip 710 including a plurality of optical sensors, a plurality of lead frames 720 , a transparent mold layer 730 , and a resin layer 740 .
- the thickness of the transparent mold layer 730 may be adjusted according to the minimum thickness of the resin layer 740 .
- the resin layer 740 may invade the upper surface 730a of the transparent mold layer 730.
- the transparent mold layer ( 730) may be formed to be thick.
- the upper surface 730a of the transparent mold layer 730 may be disposed at a position higher than the height of the resin layer 740 .
- the position of the upper surface 730a of the transparent mold layer 730 may be increased to the second height H2 by reflecting the height of the resin layer 740 .
- the resin layer 740 it is possible to prevent the resin layer 740 from encroaching on the upper surface 730a of the transparent mold layer 730 to ensure the optical performance of the optical sensor.
- FIG. 8 is a diagram illustrating a shape of a lead frame of an optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure.
- the shape of the lead frame may be adjusted.
- the lead frame pattern 820 may be formed of a conductive metal during a manufacturing process.
- the lead frame pattern 820 may include a first pattern 821 that exists after the manufacturing of the optical sensor module is completed, a second pattern 822 and a third pattern 823 that are removed when the optical sensor module is manufactured. have. Based on the cross-section, the first pattern 821 and the third pattern 823 are disposed on the first pattern 822, and the first pattern 821 and the third pattern 823 are spaced apart from each other by a predetermined distance. can be placed.
- the lead frame pattern 820 may be cut along the cutting line 825 to remove the entire third pattern 823 , and a portion of the first pattern 822 may be removed.
- the remaining portion of the second pattern 822 may be removed by a back grinding process (eg, the back grinding process of FIG. 10E ).
- a back grinding process eg, the back grinding process of FIG. 10E .
- the second pattern 822 and the third pattern 823 are removed from the lead frame pattern 820 , only the first pattern 821 remains, and the first pattern 821 is formed on the lead frame (eg, the lead frame of FIG. 4 ). (420)) becomes.
- a resin layer (eg, the resin layer 440 of FIG. 4 ) and a lead frame (eg, the lead frame 420 of FIG. 4 ) formed in a subsequent process are formed with a predetermined interval therebetween.
- 9A and 9B are views illustrating a bonding surface between a lead frame and a flexible printed circuit board (FPCB).
- the optical sensor module 910a may include a sensor chip 911 , a lead frame 912a , a transparent mold layer 913 , and a resin layer 914 .
- the optical sensor module 910a may be electrically connected to the flexible circuit board 920 through a solder 935 .
- the lead frame 912a may be disposed to be spaced apart from the resin layer 914 by a predetermined distance G1 with the transparent mold layer 913 interposed therebetween.
- the lower surface of the lead frame 912a may be disposed at substantially the same position as the bottom surface of the transparent mold layer 913 .
- a bonding surface 930 is formed between the lower surface of the lead frame 912a and the solder 935 to be electrically connected to the lead frame 912a and the solder 935 .
- the solder 935 and the flexible circuit board 920 may be electrically connected to each other, and the optical sensor module 910a and the flexible circuit board 920 may be electrically connected to each other.
- the bonding surface 930 is formed on the lower surface of the lead frame 912a, the lower surface of the lead frame 912a and the solder 935 may be in contact with one surface.
- the optical sensor module 910b may include a sensor chip 911 , a lead frame 912b , a transparent mold layer 913 , and a resin layer 914 .
- the optical sensor module 910b may be electrically connected to the flexible circuit board 960 through the solder 955 .
- the lead frame 912b may be disposed to be spaced apart from the resin layer 914 by a predetermined distance G1 with the transparent mold layer 913 interposed therebetween.
- the lower surface of the lead frame 912b eg, the second side 430b of the lead frame in FIG. 5
- the first direction eg, the bottom surface 430a of FIG. 5
- the bottom surface of the transparent mold layer 913 eg, the bottom surface 430a of FIG.
- it may be formed to protrude by a certain length in the -Z-axis direction) (eg, downward). That is, the protrusion 912b - 1 of the lead frame 912b moves from the bottom surface (eg, the bottom surface 430a of FIG. 5 ) of the transparent mold layer 913 in the first direction (eg -Z-axis direction) (eg : downward) and can protrude by a certain length.
- a bonding surface 960 is formed between the protrusion 912b - 1 of the lead frame 912b and the solder 955 to be electrically connected to the lead frame 912b and the solder 935 .
- the solder 935 and the flexible circuit board 920 may be electrically connected to each other, and the optical sensor module 910a and the flexible circuit board 920 may be electrically connected to each other.
- the bonding surface 930 is formed on the protrusion 912b-1 of the lead frame 912b
- the solder 955 of the protrusion 912b-1 of the lead frame 912b may be in contact with five surfaces. That is, the bonding surface 960 with the solder 955 may be formed on the lower surface of the lead frame 912b and the four sides of the protrusion 912b - 1 .
- the bonding surface of the lead frame 912b and the solder 955 ( 960) is increased to improve the electrical conduction efficiency and increase the bonding strength of the optical sensor module. If the bonding strength of the optical sensor module is increased, it is possible to prevent the optical sensor module from being separated from the flexible circuit board 950 or from being damaged when an impact is applied to the electronic device or the electronic device is dropped.
- FIGS. 10A to 10G are views illustrating a method of manufacturing an optical sensor module according to an embodiment of the present disclosure.
- a lead frame pattern 1010 of conductive metal may be formed on a substrate by performing process 1001 .
- the lead frame pattern 1010 includes a first pattern 1011 that exists after the manufacturing of the optical sensor module is completed, a second pattern 1012, a third pattern 1013, and a dummy pattern that are removed during manufacturing of the optical sensor module ( 1014) may be included. Based on the cross-section, the first pattern 1011 , the third pattern 1013 , and the dummy pattern 1014 may be disposed on the second pattern 1012 .
- the first pattern 1011 and the third pattern 1013 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
- a dummy pattern 1014 may be disposed in a space between adjacent first patterns 1011 .
- a dummy pattern 1014 may be disposed in a space between the first pattern 1011 and the third pattern 1013 .
- the thickness of the dummy pattern 1014 may be different depending on the location, but the height DH of the upper surface 1014 - 1 may be the same in the entire area of the dummy pattern 1014 .
- the dummy pattern 1014 forms a transparent mold layer (eg, the transparent mold layer 1030 of FIG. 10D )
- the mold is filled up to the lower portion of the first pattern 1011 , which will be a lead frame in a subsequent process. it can be prevented
- the first pattern 1011 , the second pattern 1012 , and the third pattern 1013 may be formed of a material having substantially the same removal rate during a back-grinding process (eg, the back-grinding process of FIG. 10F ), or It can be formed of materials with similar removal rates.
- process 1002 is performed to arrange a sensor chip 1020 including a plurality of optical sensors on a lead frame pattern 1010 , and a first pattern 1011 of the lead frame 1010 . ) and the sensor chip 1020 may be bonded to be electrically connected.
- the first pattern 1011 of the lead frame 1010 and the sensor chip 1020 may be bonded using a die attach film (DAF) or epoxy.
- DAF die attach film
- process 1003 may be performed to form a transparent mold layer 1030 to cover the lead frame pattern 1010 and the sensor chip 1020 .
- the transparent mold layer 1030 may be formed to cover the top and side surfaces of the sensor chip 1020 to encapsulate the sensor chip 1020 .
- the transparent mold layer 1030 may be formed to cover a region of the lead frame pattern 1010 that does not overlap the sensor chip 1020 .
- a second pattern 1012 is formed under the first pattern 1011
- a dummy pattern 1014 is formed around the first pattern 1011 , so that a transparent mold layer (eg, in FIG. 10D ) is formed.
- the transparent mold layer 1030 When the transparent mold layer 1030) is formed, it is possible to prevent the mold from being filled to the lower portion of the first pattern 1011 .
- the upper surface 1014 - 1 of the dummy pattern 1014 may have the same height, so that the lower surface of the transparent mold layer 1030 may be formed flat.
- process 1004 may be performed to cut the optical sensor package 1090 in units.
- at least a portion of the lead frame pattern 1010 may be cut along the cutting line 1040 to remove the entire third pattern 823 and a portion of the first pattern 822 may be removed.
- the second pattern 1012 and the dummy pattern 1014 may be exposed to the outside on the lower surface 1090a of the optical sensor package 1090 .
- the second pattern 1012 and the dummy pattern 1014 may be exposed to the outside on the side surface 1090b of the optical sensor package 1090 .
- a lead frame may be formed by removing a part of a lead frame pattern by a backgrinding process by performing process 1005 .
- the second pattern 1012 and the dummy pattern 1014 may be removed by performing backgrinding to a predetermined depth on the lower surface 1090a of the optical sensor package 1090 .
- backgrinding may be performed to a depth at which the remaining portion of the second pattern 1012 and the dummy pattern 1014 are completely removed.
- the first pattern 1011 remaining becomes the lead frame 1050 .
- the lead frame 1050 may include a protrusion 1052 protruding by a predetermined length G2 from the lower surface 1030a of the transparent resin layer 1030 .
- the lead frame 1050 may be disposed to be spaced apart from the side surface 1030b of the transparent resin layer 1030 by a predetermined distance G1.
- the protrusion 1052 may be formed to protrude from the lower surface 1030a of the transparent resin layer 1030 to the outside.
- the resin layer 1060 may be formed to surround the side surface of the transparent mold layer 1030 by performing process 1006 .
- the resin layer 1060 and the lead frame 1050 may be disposed to be spaced apart by a predetermined distance G1 with the transparent mold layer 1050 interposed therebetween. It is formed to be spaced apart from the side surface of the transparent mold layer 1030 , and the lead frame 1050 may be sealed by the transparent mold layer 1050 . As such, the side portion of the optical sensor module 1000 is not exposed to the outside of the lead frame 1050 , so that the waterproof performance of the optical sensor module 1000 can be secured.
- the bezel of the electronic device 1100 is getting narrower, and it is difficult to mount the optical sensor module, the waterproof member, and the devices in the narrowed bezel area (eg, the bezel area 1101 of FIG. 11 ), so it is difficult to mount the display panel ( Example: A method of mounting the optical sensor module under the display panel 1120 of FIG. 11 ) may be applied.
- the optical sensor module may be mounted under the display panel (eg, the display panel 1120 of FIG. 11 ) as a way to overcome the space constraint of the electronic device 1100 , but glass (eg, the glass 1110 of FIG. 11 )) and the light passing through the display panel (eg, the display panel 1120 of FIG. 11 ) is incident on the optical sensor module.
- the optical sensor module when the light transmittance of the overlapping glass (eg, the glass 1110 of FIG. 11 ) and the display panel (eg, the display panel 1120 of FIG. 11 ) is low (eg, the transmittance of less than 1.0%), the optical sensor The amount of external light incident to the module is too small, so that the optical sensor module cannot normally sense the intensity of external light. For this reason, a method of mounting the optical sensor module in the bezel area in the electronic device is being considered. Meanwhile, when the optical sensor module is mounted under the display panel (eg, the display panel 1120 of FIG. 11 ), glass (eg, the glass 1110 of FIG. 11 ) and the display panel (eg, the display panel of FIG. 11 ) (1120)) may be formed so that the superimposed light transmittance is 1.0% or more.
- FIG. 11 is a diagram illustrating an electronic device 1100 according to an embodiment of the present disclosure, in which an optical sensor module 1170 is disposed in a bezel area 1101 of the electronic device 1100 .
- an electronic device 1100 includes glass 1110 , a display panel 1120 , a buffer member 1130 (eg, a cushion), a metal plate 1140 , and a side surface. It may include a housing 1150 , a printed circuit board 1160 , an optical sensor module 1170 , and a waterproof member 1180 (eg, a waterproof tape).
- a waterproof member 1180 eg, a waterproof tape
- the glass 1110 may include ultra thin glass (UTG).
- the display panel 1120 may be disposed under the glass 1110 .
- a buffer member 1130 is disposed under the display panel 1120 to absorb shock and pressure applied to the display panel 1120 to protect the display panel 1120 .
- the buffer member 1130 may prevent scattering when a crack occurs in the glass 1110 .
- the buffer member 1130 may include a glass material, or may be formed of a film layer or a coating layer.
- the buffer member 1130 may include a flexible material.
- the buffer member 1130 may be formed of a transparent material having high light transmittance.
- a metal plate 1140 may be disposed under the buffer member 1130 to support the display panel 1120 .
- a side housing 1150 may be disposed to surround the side surfaces of the glass 1110 and the display panel 1120 .
- the side of the electronic device 1100 is formed by the side housing 1150, and the printed circuit board 1160, the optical sensor module 1170, and the waterproof member 1180 in the inner space formed by the side housing 1150 ( Example: waterproof tape) can be mounted.
- the optical sensor module 1170 may be disposed on the printed circuit board 1160 .
- the optical sensor module 1170 may be disposed at a position overlapping the bezel area 1101 .
- the glass 1110 may be disposed on the upper portion of the optical sensor module 1170 in the bezel region 1101 , and external light passing through the glass 1110 in the bezel region 1101 is transmitted to the optical sensor module ( 1170) may be entered.
- the transmittance of the glass 1110 is less than 0.5%, the amount of external light incident to the optical sensor module 1170 is too small, so that the optical sensor module 1170 cannot normally sense the intensity of external light. Accordingly, the transmittance of the glass 1110 of the electronic device 1100 of the present disclosure may be 0.5% or more.
- a waterproof member 1180 is disposed around the optical sensor module 1170 to protect the optical sensor module 1170 from moisture penetration.
- a first waterproof member 1182 may be disposed on a first side of the optical sensor module 1170
- a second waterproof member 1184 may be disposed on a second side opposite to the first side. That is, the optical sensor module 1170 may be disposed between the first waterproof member 1182 and the second waterproof member 1184 to prevent moisture penetration.
- the optical sensor module 1170 shown in FIG. 2D may be applied to the optical sensor module 30 .
- the optical sensor module 30 shown in FIG. 2D which does not reflect the waterproof structure, is applied as the optical sensor module 1170 of the electronic device 1100, the first waterproof member 1182 and the second waterproof member can guarantee
- the lead frame of the optical sensor module 1170 eg: The lead frame 420 of FIG. 4
- the optical sensor module according to various embodiments of the present disclosure includes a lead frame and a resin layer with a transparent mold layer interposed therebetween.
- the lead frame By arranging to be spaced apart by a predetermined distance, it is possible to prevent the lead frame from being exposed to the outside. As the lead frame is not exposed to the outside, the waterproof performance of the optical sensor module can be secured.
- the bonding surface between the lead frame and the solder is increased, thereby improving electrical conduction efficiency and increasing the bonding strength of the optical sensor module. If the bonding strength of the optical sensor module is increased, it is possible to prevent the optical sensor module from being separated and damaged from the flexible circuit board when an impact is applied to the electronic device or the electronic device is dropped from a certain height.
- a sub-substrate having a predetermined thickness may be disposed under the plurality of lead frames by reflecting the thickness of the resin layer.
- the sensor chip may be disposed at a position higher than the height of the resin layer. It is possible to ensure the optical performance of the optical sensor by preventing the resin layer from encroaching on the upper surface of the transparent mold layer.
- the content of the present disclosure is not limited to the optical sensor module, and may be applied to a structure for securing waterproof performance of an electronic device including a lead frame.
- An electronic device (eg, the electronic device 200 of FIGS. 2A and 2B , and the electronic device 1100 of FIG. 11 ) according to various embodiments of the present disclosure includes a display area and a bezel area (eg, the bezel area of FIG. 11 ) 1101)) (eg, the glass 1110 of FIG. 11 ), a display panel (eg, the display panel 1120 of FIG. 11 ) disposed under the glass 1110 , the glass 1110 and A housing disposed to surround the display panel 1120 (eg, the housing 1150 of FIG. 11 ), and a waterproof member disposed in the inner space formed by the housing 1150 (eg, the waterproof member 1180 of FIG.
- an optical sensor module eg, the optical sensor module 230 of FIGS. 2A and 2B , the optical sensor module 400 of FIG. 4 , the optical The sensor module 600, the optical sensor module 700 of FIG. 7, the optical sensor module 910a of FIG. 9A, the optical sensor module 910b of FIG. 9B, the optical sensor module 1000 of FIG. 19, the optical of FIG. sensor module 1170 ), and the optical sensor modules 230 , 400 , 600 , 700 , 910a , 910b , 1000 and 1170 may be disposed to overlap the bezel region 1101 .
- an optical sensor module eg, the optical sensor module 230 of FIGS. 2A and 2B , the optical sensor module 400 of FIG. 4 , the optical The sensor module 600, the optical sensor module 700 of FIG. 7, the optical sensor module 910a of FIG. 9A, the optical sensor module 910b of FIG. 9B, the optical sensor module 1000 of FIG. 19, the optical of FIG. sensor module 1170
- the glass 1110 may be disposed on the optical sensor module 230 , 400 , 600 , 700 , 910a , 910b , 1000 , 1170 .
- the overlapping light transmittance of the glass 1110 and the display panel 1120 may be 1.0% or more.
- the optical sensor modules 230 , 400 , 600 , 700 , 910a , 910b , 1000 and 1170 include a plurality of optical sensors (eg, the optical sensor 232 of FIG. 2A ) and the plurality of optical sensors.
- a sensor chip including a driving circuit for driving the sensor 232 eg, the sensor chip 310 of FIG. 3 , the sensor chip 410 of FIG. 4 , the sensor chip 610 of FIG. 6 , the sensor chip of FIG. 7 ( 710), the sensor chip 911 of FIGS. 9A and 9B, and the sensor chip 1020 of FIG. 10G
- the sensor chips 310, 410, 610, 710, 911, and 1020 are disposed below the sensor chip.
- a lead frame electrically connected to eg, the lead frame 320 of FIG. 3 , the lead frame 420 of FIG. 4 , the lead frame 620 of FIG. 6 ,
- a transparent mold layer eg, the transparent mold layer 330 of FIG. 3 , the transparent mold layer of FIG.
- the lead frame (320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) is formed so as not to be exposed from the side of the transparent mold layer (330, 430, 630, 730, 913, 1030).
- the lead frame (320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) is spaced apart from the side of the transparent mold layer (330, 430, 630, 730, 913, 1030) by a predetermined distance. can be placed.
- the lead frames 320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050 and the resin layer ( 340, 440, 640, 740, 914, and 1060 may be spaced apart from each other.
- the lead frames 320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050 protrude from the lower surface of the transparent resin layer 340, 440, 640, 740, 914, 1060 by a predetermined length. It may include a protrusion (eg, the protrusion 422 of FIG. 4 , the protrusion 912b-1 of FIG. 9B , and the protrusion 1052 of FIG. 10F ).
- a protrusion eg, the protrusion 422 of FIG. 4 , the protrusion 912b-1 of FIG. 9B , and the protrusion 1052 of FIG. 10F ).
- the protrusions 422 , 912b - 1 , and 1052 of the lead frames 320 , 420 , 620 , 912a , 912b , 1010 , and 1050 may be exposed to the outside.
- the lead frames 320 , 420 , 620 , 912a , 912b , 1010 , and 1050 are connected to a flexible circuit board (eg, the flexible circuit board 920 of FIG. 9A , the flexible circuit board of FIG. 9B ) through solder. 950) and the lead frames 320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050 and the solder to be bonded to a plurality of bonding surfaces.
- a flexible circuit board eg, the flexible circuit board 920 of FIG. 9A , the flexible circuit board of FIG. 9B
- solder solder
- the plurality of bonding surfaces are formed on the lower surfaces of the protrusions 422 , 912b-1 and 1052 , and on four side surfaces of the first bonding surfaces and the protrusions 422 , 912b-1 and 1052 . It may include the formed second to fifth bonding surfaces.
- the height of the resin layer (340, 440, 640, 740, 914, 1060) is substantially the same as the height of the lead frame (320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) or Alternatively, the lead frame (320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) may be formed lower than the height.
- the lead frame (320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) may further include a sub-substrate of a predetermined thickness (eg, the sub-substrate 650 of FIG. 6) disposed below.
- a sub-substrate of a predetermined thickness eg, the sub-substrate 650 of FIG. 6
- the positions of the plurality of optical sensors 232 may be increased by the thickness of the sub-substrate 650 .
- it may be disposed in at least one of the bezel areas 1101 of the electronic devices 200 and 1100 .
- the manufacturing method of the optical sensor module is a conductive metal substrate on the lead frame (320, 420, 620, 912a) , 912b, 1010, 1050) forming a pattern, and sensor chips 310, 410, 610 including a plurality of optical sensors 232 on the lead frames 320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050 , 710, 911, and 1020 are bonded to electrically connect the pattern of the lead frames 320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050 and the sensor chips 310, 410, 610, 710, 911, and 1020 and transparent mold layers 330 , 430 , 630 to cover the lead frame 320 , 420 , 620 , 912a , 912b , 1010 , 1050 pattern and the sensor chip 310 , 410 ,
- the lead frame 320 , 420 , 620 , 912a , 912b , 1010 , 1050 cut the substrate along the cutting line so that a part of the pattern is removed, and then the lead frame 320 , 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) to form lead frames 320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050 by removing a portion of the pattern, and the transparent mold layer 330, 430, 630 , 730, 913, 1030 to form a resin layer (340, 440, 640, 740, 914, 1060) to surround the side, the lead frame (320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) is
- the transparent mold layers 330 , 430 , 630 , 730 , 913 and 1030 may be formed so as not to be exposed from the side surfaces.
- the lead frames 320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050 are spaced apart from the sides of the transparent mold layers 330, 430, 630, 730, 913, 1030 by a predetermined distance. can be formed
- the lead frames 320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050 and the resin layer ( 340, 440, 640, 740, 914, and 1060 may be formed to be spaced apart.
- the lead frame (320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) pattern is a first electrically connected to the sensor chip (310, 410, 610, 710, 911, 1020) A pattern (eg, the first pattern 821 of FIG. 8 ), a second pattern disposed under the first pattern 821 (eg, the second pattern 822 of FIG. 8 ), the first pattern A third pattern spaced apart from 821 and formed on the second pattern 822 (eg, the third pattern 823 of FIG. 8 ), and the first pattern 821 and the second pattern 822 , a dummy pattern (eg, the dummy pattern 1014 of FIG. 10B ) formed in the space between the third patterns 823 .
- a pattern eg, the first pattern 821 of FIG. 8
- a second pattern disposed under the first pattern 821 eg, the second pattern 822 of FIG. 8
- the first pattern A third pattern spaced apart from 821 and formed on the second pattern 822 eg,
- a part of the second pattern 822 and the whole of the third pattern 823 may be removed.
- a predetermined depth from the lower surface of the transparent resin layer 340, 440, 640, 740, 914, 1060 The second pattern 822 and the dummy pattern 1014 may be removed by performing back-grinding.
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Abstract
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 표시 영역 및 베젤 영역에 배치되는 글래스, 상기 글래스의 하부에 배치되는 디스플레이 패널, 상기 글래스 및 디스플레이 패널을 감싸도록 배치된 하우징, 상기 하우징에 의해 형성된 내부 공간에 배치되는 방수 부재, 및 상기 내부 공간에서 상기 방수 부재의 외곽에 배치되는 광학센서 모듈을 포함하고, 상기 베젤 영역과 중첩되도록 상기 광학센서 모듈이 배치될 수 있다.
Description
본 개시의 다양한 실시 예들은 광학센서 모듈 및 이의 제조방법과, 광학센서 모듈을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
플렉서블 디스플레이를 적용하여 전자 장치를 접거나 펼칠 수 있는 전자 장치(예: 폴더블 폰), 플렉서블 디스플레이를 슬라이딩 방식으로 늘리는 전자 장치(예: 슬라이더블 폰)이 개발되고 있다. 또한, 롤러블 디스플레이를 적용하여 화면의 말거나 펼칠 수 있는 전자 장치(예: 롤러블 폰)이 개발되고 있다. 이러한 전자 장치에는 조도를 측정하고, 화상을 촬영하기 위한 적어도 하나의 광학센서(예: 조도 센서, 이미지 센서) 모듈이 포함된다. 최근에 들어, 전자 장치의 방수 기능이 추가되고 있으며, 전자 장치에 광학센서 모듈을 실장 시, 광학센서 모듈의 방수를 위한 부품 및 구조물을 형성해야 한다.
전자 장치의 디스플레이가 커지고, 베젤 영역이 좁아지면서 광학센서 모듈을 실장할 공간이 줄어들고 있다. 이러한, 전자 장치의 공간 제약의 극복 방안으로 디스플레이의 하부에 광학센서 모듈을 실장하는 방안이 제안되었으나, 광학센서가 디스플레이를 투과한 빛을 수광하게 되어 디스플레이의 투과율을 확보해야 하는 다른 문제점이 있다. 이에 따라, 좁아진 베젤 영역에 광학센서 모듈을 실장해야 하며, 좁아진 베젤 영역에 광학센서를 배치 시, 실장 공간의 부족으로 인해 광학센서 모듈의 방수를 위한 부품 및 구조물을 형성하는데 제약이 있다. 특히, 광학센서 패키지의 측벽 외부로 리드 프레임의 노출되는 구조를 가지게 되는데, 리드 프레임의 노출로 인해 광학센서 모듈의 방수가 취약해지는 문제가 있다.
본 개시의 실시 예는, 좁아진 베젤 영역에 광학센서 모듈을 배치 시, 실장 공간의 부족으로 인해 광학센서 모듈의 방수 취약점을 개선하여, 방수를 보장할 수 있는 광학센서 모듈 및 이의 제조방법과, 광학센서 모듈을 포함하는 전자 장치를 제안하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 개시의 실시 예는, 전자 장치의 베젤에 광학센서 모듈을 배치 시, 방수를 보장할 수 있는 광학센서 모듈의 방수 구조 및 광학센서를 포함하는 전자 장치를 제안하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 표시 영역 및 베젤 영역에 배치되는 글래스, 상기 글래스의 하부에 배치되는 디스플레이 패널, 상기 글래스 및 디스플레이 패널을 감싸도록 배치된 하우징, 상기 하우징에 의해 형성된 내부 공간에 배치되는 방수 부재, 및 상기 내부 공간에서 상기 방수 부재의 외곽에 배치되는 광학센서 모듈을 포함하고, 상기 베젤 영역과 중첩되도록 상기 광학센서 모듈이 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 광학센서 모듈의 제조 방법은, 도전성의 메탈로 기판 상에 리드 프레임 패턴을 형성하고, 상기 리드 프레임 상에 복수의 광학센서를 포함하는 센서 칩을 본딩하여 상기 리드 프레임 패턴과 상기 센서 칩을 전기적으로 연결하고, 상기 리드 프레임 패턴과 상기 센서 칩을 덮도록 투명 몰드층을 형성하고, 상기 리드 프레임 패턴의 일부가 제거되도록 절단선을 따라 상기 기판을 절단한 후 상기 리드 프레임 패턴의 일부를 제거하여 리드 프레임을 형성하고, 상기 투명 몰드층의 측면을 감싸도록 레진층을 형성하고, 상기 리드 프레임이 상기 투명 몰드층의 측면에서 노출되지 않도록 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈은 투명 몰드층을 사이에 두고 리드 프레임과 레진층을 일정 거리만큼 이격되도록 배치함으로써, 리드 프레임이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 리드 프레임이 외부로 노출되지 않음으로, 광학센서 모듈의 방수 성능을 확보할 수 있다. 또한, 리드 프레임의 하면을 몰드층의 바닥면으로부터 돌출되도록 형성하면 리드 프레임과 솔더의 접합면이 증가되어 전기 전도 효율을 향상시키고, 광학센서 모듈의 본딩 강도를 높일 수 있다. 광학센서 모듈의 본딩 강도를 높이면 전자 장치에 충격이 가해지거나, 전자 장치가 낙하했을 때, 광학센서 모듈이 연성회로기판에서 분리 및 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈은 레진층의 두께를 반영하여 복수의 리드 프레임의 하부에 일정 두께의 서브 기판을 배치할 수 있다. 일정 두께의 서브 기판을 리드 프레임의 하부에 배치하여, 레진층의 높이보다 높은 위치에 센서 칩이 배치되도록 할 수 있다. 레진층이 투명 몰드층의 상면을 침범하는 것을 방지하여 광학센서의 광학 성능을 보장할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈을 실장하는 전자 장의 블록도이다.
도 2b는 전자 장치의 베젤 영역에 광학센서 모듈이 배치된 것을 나타내는 도면이다.
도 2c는 디스플레이의 자동 밝기를 구현하기 위한 PMS(power manager service) 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2d는 광학센서 모듈의 리드 프레임이 투명 몰드층의 측벽 외부로 노출 시, 광학센서 모듈의 방수가 취약해지는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈의 평면도이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈의 단면도이다.
도 6은 리드 프레임의 하부에 기판을 배치하여 광학센서 모듈 내에서 광학센서의 높이를 조절하는 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 광학센서 상의 투명 몰드층의 두께를 조절하는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈의 리드 프레임의 형상을 나타내는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 리드 프레임과 연성회로기판(FPCB)의 접합면을 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10g는 본 개시의 일 실시 예에 따른 광학센서 모듈의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치로서, 전자 장치의 베젤 영역에 광학센서 모듈이 배치된 것을 나타내는 도면이다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈을 실장하는 전자 장의 블록도이다. 도 2b는 전자 장치의 베젤 영역에 광학센서 모듈이 배치된 것을 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(200)는 프로세서(210)(예: 도 1의 프로세서(120), 디스플레이 모듈(220)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 및 광학센서 모듈(230)(예: 도 1의 센서모듈(176), 카메라 모듈(180))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 메인 프로세서(212)(예: 도 1의 메일 프로세서(121)) 및 보조 프로세서(214)(예: 도 1의 보조 프로세서(123))을 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 디스플레이 모듈(220) 및 광학센서 모듈(230)을 구동을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학센서 모듈(230)은 보조 프로세서(214)와 작동적으로 연결될 수 있다. 일 예로서, 보조 프로세서(214)는 메인 프로세서(212)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(212)를 대신하여 광학센서 모듈(230)을 제어하는 센서 허브 프로세서일 수 있다. 일 예로서, 보조 프로세서(214)는 메인 프로세서(212)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(212)와 함께 광학센서 모듈(230)을 제어하는 센서 허브 프로세서일 수 있다.
디스플레이 모듈(220)은 영상을 표시하는 디스플레이(222) 및 디스플레이(222)를 구동하는 디스플레이 드라이버(224)를 포함할 수 있다.
전자 장치(200)의 베젤 영역(240)에 적어도 하나의 광학센서 모듈(230)이 배치될 수 있다.
일 예로서, 전자 장치(200)의 베젤 영역(240) 중, 제1 방향(예: Y축 방향)을 기준으로 상측 베젤 영역(242)에 광학센서 모듈(230a)이 배치될 수 있다. 일 예로서, 전자 장치(200)의 베젤 영역(240)중, 제2 방향(예: X축 방향)을 기준으로 좌측 또는 우측 베젤 영역(244)에 광학센서 모듈(230b)이 배치될 수 있다. 일 예로서, 전자 장치(200)의 베젤 영역(240)에 복수의 광학센서 모듈(230a, 230b)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(200)의 베젤 영역(240) 중 제1 방향(예: Y축 방향)을 기준으로 상측 베젤 영역(242)에 광학센서 모듈(230a)이 배치되고, 제2 방향(예: X축 방향)을 기준으로 좌측 또는 우측 베젤 영역(244)에 광학센서 모듈(230b)이 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 전자 장치(200)의 베젤 영역(240)의 3개의 부분에 3개의 광학센서 모듈이 배치되거나, 또는 배젤 영역(240)의 4개의 부분에 4개의 광학센서 모듈이 배치될 수도 있다.
광학센서 모듈(230)은 전자 장치(200)의 주변의 광을 감지하는 것으로, 복수의 광학센서(232)로 입사된 광의 파장과 세기에 대응하는 로우 데이터(raw data)를 생성하여 출력할 수 있다.
일 예로서, 광학센서 모듈(230)은 복수의 광학센서(232) 및 센서 구동부(234)를 포함할 수 있다. 광학센서(232)는 여러 대역(예: 450nm 대역, 550nm 대역, 650nm 대역)의 광을 센싱하는 복수의 서브 픽셀(232a, 232b, 232c, 232d)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 복수의 서브 픽셀(232a, 232b, 232c, 232d)은 650nm 대역(예: 레드 컬러)의 광을 센싱하는 제1 서브 픽셀(232a), 550nm 대역(예: 그린 컬러)의 광을 센싱하는 제2 서브 픽셀(232b), 450nm 대역(예: 블루 컬러)의 광을 센싱하는 제3 서브 픽셀(232c), 및 전체 대역(예: 백색 컬러)의 광을 센싱하는 제4 서브 픽셀(232d)을 포함할 수 있다. 센서 구동부(234)는 복수의 광학센서(232)을 구동하고, 복수의 광학센서(232)에서 센싱된 조도 값을 프로세서(210)로 전달할 수 있다.
프로세서(210)는 광학센서 모듈(230)로부터 입력되는 조도 값에 기초하여 디스플레이(222)의 밝기를 제어할 수 있다. 프로세서(210)는 디스플레이(222)의 밝기 제어 시, PMS(power manager service) 구동을 통해 조도 값에 따라 디스플레이의 밝기가 자동으로 조절되도록 할 수 있다.
도 2c는 디스플레이의 자동 밝기를 구현하기 위한 PMS(power manager service) 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2c를 결부하여 설명하면, 프로세서(210)는 디스플레이(222)의 밝기를 자동으로 조절하기 위해서, 광학센서 모듈(230)로부터 조도 값을 실시간으로 수신하고, 수신된 조다 값에 기초하여 디스플레이(222)에 배치된 각 픽셀들의 휘도 값이 조절되도록 디스플레이 드라이버(224)를 제어할 수 있다.
프로세서(210)의 센서 허브(212, sensor hub)는 전자 장치(200)의 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176))의 구동을 제어할 수 있다. 일 예로서, 센서 허브(212)는 디스플레이(222)의 휘도 테이블을 포함하며, 조도 값에 따라 휘도 테이블에 매칭되는 디스플레이(222)의 밝기를 디스플레이 드라이버(224)에 제공할 수 있다.
디스플레이 드라이버(224)는 프로세서(210)의 제어에 기초하여 디스플레이(222)에 배치된 픽셀들의 휘도 값을 조절할 수 있다. 이를 통해 디스플레이(222)의 밝기가 조절될 수 있다.
일 예로서, 디스플레이(222)의 밝기 조절을 위해 플랫폼 코드(10) 및 플랫폼 코드(10)에 대응하는 픽셀의 휘도 값(20)이 설정된 휘도 테이블을 이용할 수 있다. 프로세서(210)는 조도 값에 기초하여 플랫폼 코드(10)를 결정하고, 결정된 플랫폼 코드(10)에 의해서 밝기 조절 유저인터페이스(UI)가 자동으로 변경될 수 있다. 밝기 조절 유저인터페이스(UI)를 통해 플랫폼 코드(10)에 대응하는 휘도 값(20)으로 디스플레이(222)의 밝기를 자동으로 조절할 수 있다.
일 예로서, 디스플레이(222)의 밝기를 수동으로 조절하는 경우, 프로세서(210)는 사용자의 선택에 의해서 밝기 조절 유저인터페이스(UI)가 드래그 되는 위치에 따라 플랫폼 코드(10)를 결정하고, 결정된 플랫폼 코드(10)에 대응하는 휘도 값(20)으로 디스플레이(222)의 밝기가 조절될 수 있다.
일 예로서, 프로세서(210)는 사용자의 설정에 기초하여 디스플레이(222)의 자동 밝기를 조정할 수 있다. 사용자마다 디스플레이(222)의 밝기에 대해서 피로감을 느끼는 정도가 다를 수 있음으로, 프로세서(210)는 각 사용자의 디스플레이(222)의 저휘도 조절 선택을 학습할 수 있다. 프로세서(210)는 학습된 저휘도 조절 선택에 기초하여 1 단계~128 단계 범위에서 디스플레이(222)의 밝기를 저휘도로 조절할 수 있도록 기능을 제공(예: 유저인터페이스를 통해 밝기 조절 가이드를 제공)할 수 있다.
일 예로서, 사용자가 디스플레이(222)의 높은 휘도를 요구할 수 있음으로, 프로세서(210)는 각 사용자의 디스플레이(222)의 고휘도 조절 선택을 학습할 수 있다. 프로세서(210)는 학습된 고휘도 조절 선택에 기초하여 129 단계~255 단계 범위에서 디스플레이(222)의 밝기를 고휘도로 조절할 수 있도록 기능을 제공(예: 유저인터페이스를 통해 밝기 조절 가이드를 제공)할 수 있다.
도 2d는 광학센서 모듈의 리드 프레임이 투명 몰드층의 측벽 외부로 노출 시, 광학센서 모듈의 방수가 취약해지는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2d를 참조하면, 광학센서 모듈(30)은 복수의 광학센서를 포함하는 센서 칩(31), 상기 센서 칩(31)과 전기적으로 연결되는 리드 프레임(32), 상기 센서 칩(31)을 봉지하는 투명 몰드층(33), 및 리드 프레임(32) 및 투명 몰드층(33)의 측면을 봉지하는 레진층(34)을 포함할 수 있다. 광학센서 모듈(30)의 방수 구조를 확보하기 위해서는 전기적 특성을 가지는 리드 프레임(32)(예: 패드부)의 방수 처리가 되어야 한다. 이를 위해, 투명 몰드층(33)과 레진층(34)으로 센서 칩(31)과 리드 프레임(32)을 둘러싸 봉지하는 구조로 형성될 수 있다.
이러한, 일반적은 광학센서 모듈(30)은 리드 프레임(32)의 일단(32a)이 투명 몰드층(33)의 측벽(33a)의 외부로 노출되는 구조를 가진다. 일 예로서, 투명 몰드층(33)의 측벽(33a)의 외부로 노출되는 리드 프레임(32)의 일단(32a)의 높이(LH)가 0.1mm이고, 센서 칩(31)의 높이(SH)가 0.5mm인 경우, 레진층(34)의 높이(RH)는 0.1mm 이상부터 0.5mm 이하로 관리되어야 한다. 레진층(34)의 높이(RH)가 0.5mm를 초과하면 레진층(34)이 투명 몰드층(33)의 상면(33b)을 침범하여 광학센서의 광학 성능에 영향을 미칠 수 있다. 반면, 레진층(34)의 높이(RH)가 0.1mm 미만인 경우, 리드 프레임(32)의 일단(32a)이 레진층(34)에 의해 봉지되지 않고 외부로 노출되어 방수가 확보되지 않게 된다. 리드 프레임(32)의 일단(32a)이 외부에 노출되면, 노출된 면에 부식의 발생할 수 있고 리드 프레임(32) 간에 쇼트가 발생할 수 있다. 또한, 광학센서 모듈(30)의 내부로 수분이 침투하여 불량이 발생할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈(230)은 리드 프레임(예: 도 3의 리드 프레임(320))이 외부로 노출되지 않는 구조로 형성되어, 방수 성능을 확보할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 실시 예에 따른 광학센서 모듈(300)은 센서 칩(310), 복수의 리드 프레임(320), 투명 몰드층(330), 및 레진층(340)을 포함할 수 있다. 센서 칩(310)의 하부에 복수의 리드 프레임(320)이 배치되고, 센서 칩(310)과 복수의 리드 프레임(320)은 전기적으로 연결될 수 있다. 센서 칩(310)과 복수의 리드 프레임(320)을 덮도록 투명 몰드층(330)이 형성되어, 센서 칩(310)과 복수의 리드 프레임(320)을 봉지할 수 있다. 투명 몰드층(330)의 측면을 둘러싸도록 레진층(340)이 배치될 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈의 평면도이다. 도 5는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈의 단면도이다. 도 5에서 도 4에 도시된 Ⅰ-Ⅰ' 선에 따른 광학센서 모듈의 단면을 도시하고 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 개시의 실시 예에 따른 광학센서 모듈(400)은 센서 칩(410), 복수의 리드 프레임(420), 투명 몰드층(430), 및 레진층(440)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 센서 칩(410)에는 복수의 광학센서(예: 도 2a의 복수의 광학센서(232))가 배치될 수 있다. 복수의 리드 프레임(420)은 센서 칩(410)의 하부에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 리드 프레임(420)의 제1측(420a)(예: 상면)은 센서 칩(410)과 전기적으로 연결될 수 있다. 리드 프레임(420)의 제2측(420b)(예: 하면)은 투명 몰드층(430)의 바닥면(430a)으로부터 제1 방향(예: -Z축 방향)(예: 하측)으로 일정 길이(G2)만큼 돌출되도록 형성될 수 있다. 리드 프레임(420)의 제2측(420b)(예: 하면)은 연성회로기판(FPCB)(예: 도 9a의 연성회로기판(920), 도 9b의 연성회로기판(950))과 전기적으로 연결될 수 있다. 리드 프레임(420)의 제3 측(420c)(예: 측면)은 레진층(440)을 사이에 두고 일정 거리(G1)만큼 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 리드 프레임(420)은 투명 몰드층(430)의 바닥면(430a)으로부터 제1 방향(예: -Z축 방향)(예: 하측)으로 일정 길이(G2)만큼 돌출되는 돌출부(422)를 포함할 수 있다. 리드 프레임(420)의 돌출부(422)와 연성회로기판(FPCB)(예: 도 9a의 연성회로기판(920), 도 9b의 연성회로기판(950))은 솔더(예: 도 9a의 솔더(935), 도 9b의 솔더(955))를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 투명 몰드층(430)은 센서 칩(410)의 상면 및 측면을 덮도록 형성되어 센서 칩(410)을 봉지할 수 있다. 또한, 투명 몰드층(430)은 리드 프레임(420) 중에서 센서 칩(410)과 중첩되지 않는 영역을 덮도록 형성될 수 있다. 투명 몰드층(430)은 리드 프레임(420)의 제1측(420a)(예: 상면) 및 제3 측(420c)(예: 측면)을 봉지할 수 있다. 투명 몰드층(430)에 의해서 리드 프레임(420)이 외부에 노출되지 않는다. 즉, 투명 몰드층(430)이 리드 프레임(420)을 봉지하여, 리드 프레임(420)이 외부로 노출되지 않도록 한다.
일 실시 예에 따르면, 레진층(440)은 투명 몰드층(430)의 측면(430b)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 레진층(440)은 광학센서 모듈(400)로 입사되는 광의 난반사를 줄이기 위해 광을 흡수할 수 있는 컬러(예: 검은색(black), 회색(gray))를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 리드 프레임(420)과 레진층(440)은 투명 몰드층(430)을 사이에 두고 일정 거리(G1)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 리드 프레임(420)이 투명 몰드층(430)의 외부로 노출되지 않음으로, 리드 프레임(420)이 외부로 노출되는 것을 막기 위해서 레진층(440)을 두껍게 형성할 필요가 없다.
일 예로서, 레진층(440)의 높이(RH)는 리드 프레임(420)의 높이(LH)와 실질적으로 동일하거나, 또는 리드 프레임(420)의 높이(LH)보다 낮게 형성될 수 있다.
이와 같이, 투명 몰드층(430)을 사이에 두고 리드 프레임(420)과 레진층(440)을 일정 거리(G1)만큼 이격되어 배치함으로써, 리드 프레임(420)이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 리드 프레임(420)이 외부로 노출되지 않음으로, 광학센서 모듈의 방수 성능을 확보할 수 있다.
도 6은 리드 프레임의 하부에 기판을 배치하여 광학센서 모듈 내에서 광학센서의 높이를 조절하는 구조를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 광학센서 모듈(600)은 복수의 광학센서를 포함하는 센서 칩(610), 복수의 리드 프레임(620), 투명 몰드층(630), 및 레진층(640)을 포함할 수 있다.
광학센서 모듈(600)의 제조 시, 레진층(640)의 최소 두께에 따라서 광학센서의 높이를 조절할 수 있다. 레진층(640)이 두껍게 형성되면 광학센서로 입사되는 광의 경로를 가릴 수 있음으로, 레진층(640)의 두께에 비례하여 광학센서를 위치를 높게 배치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 레진층(640)의 두께를 반영하여 복수의 리드 프레임(620)의 하부에 일정 두께의 서브 기판(650)을 배치할 수 있다. 서브 기판(650) 상에 복수의 리드 프레임(620)이 배치되고, 복수의 리드 프레임(620) 상에 센서 칩(610)이 배치될 수 있다.
서브 기판(650)에는 복수의 리드 프레임(620)과 연성회로기판(FPCB)(예: 도 9a의 연성회로기판(920), 도 9b의 연성회로기판(950))을 전기적으로 연결하기 위한 복수의 배선이 배치될 수 있다. 서브 기판(650)이 적용된 경우, 서브 기판(650)의 상면과 복수의 리드 프레임(620)이 전기적으로 연결될 수 있다. 서브 기판(650)의 하면과 연성회로기판(FPCB)이 솔더(예: 도 9a의 솔더(935), 도 9b의 솔더(955))를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같이, 일정 두께의 서브 기판(650)을 리드 프레임(620)의 하부에 배치하여, 레진층(640)의 높이보다 높은 위치에 센서 칩(610)이 배치되도록 할 수 있다. 이를 통해, 광학센서로 입사되는 광이 레진층(640)에 의해서 가려지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 일정 두께의 서브 기판(650)을 리드 프레임(620)의 하부에 배치하여, 서브 기판(650)의 두께를 반영하여 투명 몰드층(630)의 상면(630a)의 위치가 제1 높이(H1)로 높아지도록 할 수 있다. 이를 통해, 레진층(640)이 투명 몰드층(630)의 상면(630a)을 침범하는 것을 방지하여 광학센서의 광학 성능을 보장할 수 있다.
도 7은 광학센서 상의 투명 몰드층의 두께를 조절하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 광학센서 모듈(700)은 복수의 광학센서를 포함하는 센서 칩(710), 복수의 리드 프레임(720), 투명 몰드층(730), 및 레진층(740)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학센서 모듈(700)의 제조 시, 레진층(740)의 최소 두께에 따라서 투명 몰드층(730)의 두께를 조절할 수 있다. 레진층(740)이 두껍게 형성되면 투명 몰드층(730)의 상면(730a)으로 레진층(740)이 침범할 수 있는데, 이를 방지하기 위해 레진층(740)의 두께에 비례하여 투명 몰드층(730)의 두께를 두껍게 형성할 수 있다. 레진층(740)의 두께에 따라서 투명 몰드층(730)의 두께를 조절하여, 레진층(740)의 높이보다 높은 위치에 투명 몰드층(730)의 상면(730a)이 배치되도록 할 수 있다.
일 예로서, 레진층(740)의 높이를 반영하여 투명 몰드층(730)의 상면(730a)의 위치가 제2 높이(H2)로 높아지도록 할 수 있다. 이를 통해, 레진층(740)이 투명 몰드층(730)의 상면(730a)을 침범하는 것을 방지하여 광학센서의 광학 성능을 보장할 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈의 리드 프레임의 형상을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 광학센서 모듈의 제조 시, 리드 프레임의 형상을 조절할 수 있다.
일 예로서, 제조 공정 중, 도전성의 메탈로 리드 프레임 패턴(820)을 형성할 수 있다. 리드 프레임 패턴(820)은 광학센서 모듈의 제조가 완료된 후, 존재하는 제1 패턴(821), 광학센서 모듈의 제조 시 제거되는 제2 패턴(822) 및 제3 패턴(823)을 포함할 수 있다. 단면을 기준으로, 제1 패턴(822) 상에 제1 패턴(821) 및 제3 패턴(823)이 배치되고, 제1 패턴(821)과 제3 패턴(823)은 일정 거리를 두고 이격되어 배치될 수 있다. 제조 시, 절단 라인(825)에 따라 리드 프레임 패턴(820)이 절단되어 제3 패턴(823)의 전체가 제거되고, 제1 패턴(822)의 일부가 제거될 수 있다. 제2 패턴(822)의 잔존하는 부분은 백그라인딩(back grinding) 공정(예: 도 10e의 백그라인딩 공정)에 의해서 제거될 수 있다. 리드 프레임 패턴(820)에서 제2 패턴(822)과 제3 패턴(823)이 제거되면 제1 패턴(821)만 남게 되고, 제1 패턴(821)이 리드 프레임(예: 도 4의 리드 프레임(420))이 된다. 후속 공정에서 형성되는 레진층(예: 도 4의 레진층(440)과 리드 프레임(예: 도 4의 리드 프레임(420))이 일정 간격을 두고 형성되게 된다.
도 9a 및 도 9b는 리드 프레임과 연성회로기판(FPCB)의 접합면을 나타내는 도면이다.
도 9a를 참조하면, 광학센서 모듈(910a)은 센서 칩(911), 리드 프레임(912a), 투명 몰드층(913), 및 레진층(914)을 포함할 수 있다. 광학센서 모듈(910a)은 솔더(935)를 통해 연성회로기판(920)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 리드 프레임(912a)은 투명 몰드층(913)을 사이에 두고 레진층(914)와 일정 거리(G1)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 리드 프레임(912a)의 하면은 투명 몰드층(913)의 바닥면과 실질적으로 동일한 위치에 배치될 수 있다. 리드 프레임(912a)의 하면과 솔더(935) 사이에 접합면(930)이 형성되어, 리드 프레임(912a)과 솔더(935)과 전기적으로 접속될 수 있다. 솔더(935)와 연성회로기판(920)이 전기적으로 연결되어, 광학센서 모듈(910a)과 연성회로기판(920)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 리드 프레임(912a)의 하면에 접합면(930)이 형성됨으로, 리드 프레임(912a)의 하면과 솔더(935)는 1개의 면으로 접할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 광학센서 모듈(910b)은 센서 칩(911), 리드 프레임(912b), 투명 몰드층(913), 및 레진층(914)을 포함할 수 있다. 광학센서 모듈(910b)은 솔더(955)를 통해 연성회로기판(960)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 리드 프레임(912b)은 투명 몰드층(913)을 사이에 두고 레진층(914)와 일정 거리(G1)만큼 이격되도록 배치될 수 있다. 리드 프레임(912b)의 하면(예: 도 5의 리드 프레임임의 제2측(430b))은 투명 몰드층(913)의 바닥면(예: 도 5의 바닥면(430a))으로부터 제1 방향(예: -Z축 방향)(예: 하측)으로 일정 길이만큼 돌출되도록 형성될 수 있다. 즉, 리드 프레임(912b)의 돌출부(912b-1)가 투명 몰드층(913)의 바닥면(예: 도 5의 바닥면(430a))으로부터 제1 방향(예: -Z축 방향)(예: 하측)으로 일정 길이만큼 돌출될 수 있다.
리드 프레임(912b)의 돌출부(912b-1)와 솔더(955) 사이에 접합면(960)이 형성되어, 리드 프레임(912b)과 솔더(935)과 전기적으로 접속될 수 있다. 솔더(935)와 연성회로기판(920)이 전기적으로 연결되어, 광학센서 모듈(910a)과 연성회로기판(920)과 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 리드 프레임(912b)의 돌출부(912b-1)에 접합면(930)이 형성됨으로, 리드 프레임(912b)의 돌출부(912b-1) 솔더(955)는 5개의 면으로 접할 수 있다. 즉, 리드 프레임(912b)의 하면 및 돌출부(912b-1)의 4측면에 솔더(955)와의 접합면(960)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 리드 프레임(912b)의 하면을 몰드층(913)의 바닥면(예: 도 5의 바닥면(430a))으로부터 돌출되도록 형성하면 리드 프레임(912b)과 솔더(955)의 접합면(960)이 증가되어 전기 전도 효율을 향상시키고, 광학센서 모듈의 본딩 강도를 높일 수 있다. 광학센서 모듈의 본딩 강도를 높이면 전자 장치에 충격이 가해지거나, 전자 장치가 낙하했을 때, 광학센서 모듈이 연성회로기판(950)에서 분리되거나, 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 10a 내지 도 10g는 본 개시의 일 실시 예에 따른 광학센서 모듈의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 1001 공정을 수행하여, 기판 상에 도전성의 메탈로 리드 프레임 패턴(1010)을 형성할 수 있다. 리드 프레임 패턴(1010)은 광학센서 모듈의 제조가 완료된 후, 존재하는 제1 패턴(1011), 광학센서 모듈의 제조 시 제거되는 제2 패턴(1012), 제3 패턴(1013) 및 더미 패턴(1014)을 포함할 수 있다. 단면을 기준으로, 제2 패턴(1012) 상에 제1 패턴(1011), 제3 패턴(1013) 및 더미 패턴(1014)이 배치될 수 있다.
일 예로서, 제1 패턴(1011)과 제3 패턴(1013)은 일정 거리를 두고 이격되어 배치될 수 있다. 인접한 제1 패턴(1011)들 사이의 공간에 더미 패턴(1014)이 배치될 수 있다. 또한, 제1 패턴(1011)과 제3 패턴(1013) 사이의 공간에도 더미 패턴(1014)이 배치될 수 있다. 더미 패턴(1014)은 위치에 따라서 두께가 상이할 수 있으나, 더미 패턴(1014)의 전체 영역에서 상면(1014-1)의 높이(DH)가 동일하게 형성될 수 있다.
일 예로서, 더미 패턴(1014)은 투명 몰드층(예: 도 10d의 투명 몰드층(1030))을 형성 시, 후속 공정에서 리드 프레임이 될 제1 패턴(1011)의 하부까지 몰드가 채워지는 것을 방지할 수 있다.
일 예로서, 제1 패턴(1011)과 제2 패턴(1012) 및 제3 패턴(1013)은 백그라인딩 공정(예: 도10f의 백그라인딩 공정) 시 제거율(removal rate)이 실질적으로 동일한 물질 또는 제거율이 유사한 물질로 형성될 수 있다.
도 10a 및 도 10c를 참조하면, 1002 공정을 수행하여, 리드 프레임 패턴(1010) 상에 복수의 광학센서를 포함하는 센서 칩(1020)을 배치하고, 리드 프레임(1010)의 제1 패턴(1011)과 센서 칩(1020)이 전기적으로 연결되도록 본딩할 수 있다. 일 예로서, DAF(die attach film) 또는 에폭시로 리드 프레임(1010)의 제1 패턴(1011)과 센서 칩(1020)을 본딩할 수 있다.
도 10a 및 도 10d를 참조하면, 1003 공정을 수행하여, 리드 프레임 패턴(1010)과 센서 칩(1020)을 덮도록 투명 몰드층(1030)을 형성할 수 있다. 투명 몰드층(1030)은 센서 칩(1020)의 상면 및 측면을 덮도록 형성되어 센서 칩(1020)을 봉지할 수 있다. 또한, 투명 몰드층(1030)은 리드 프레임 패턴(1010) 중에서 센서 칩(1020)과 중첩되지 않는 영역을 덮도록 형성될 수 있다. 여기서, 제1 패턴(1011)의 하부에는 제2 패턴(1012)이 형성되어 있고, 제1 패턴(1011)의 주변에는 더미 패턴(1014)이 형성되어 있어, 투명 몰드층(예: 도 10d의 투명 몰드층(1030))을 형성 시 제1 패턴(1011)의 하부까지 몰드가 채워지는 것을 방지할 수 있다. 더미 패턴(1014)의 상면(1014-1)의 높이가 동일하게 형성되어, 투명 몰드층(1030)의 하면이 평평하게 형성될 수 있다.
도 10a 및 도 10e를 참조하면, 1004 공정을 수행하여, 광학센서 패키지(1090) 단위로 절단할 수 있다. 일 예로서, 절단 라인(1040)에 따라 리드 프레임 패턴(1010)의 적어도 일부분이 절단되어 제3 패턴(823)의 전체가 제거되고, 제1 패턴(822)의 일부가 제거될 수 있다. 전단 공정 이후, 광학센서 패키지(1090)의 하면(1090a)에서 제2 패턴(1012)과 더미 패턴(1014)이 외부에 노출될 수 있다. 또한, 광학센서 패키지(1090)의 측면(1090b)에서 제2 패턴(1012)과 더미 패턴(1014)이 외부에 노출될 수 있다.
도 10a 및 도 10f를 참조하면, 1005 공정을 수행하여, 백그라인딩 공정으로 리드 프레임 패턴의 일부를 제거하여 리드 프레임을 형성할 수 있다. 일 예로서, 광학센서 패키지(1090)의 하면(1090a)에서 일정 깊이까지 백그라인딩을 수행하여 제2 패턴(1012) 및 더미 패턴(1014)을 제거할 수 있다. 이때, 제2 패턴(1012)의 잔존하는 부분 및 더미 패턴(1014)이 완전히 제거되는 깊이까지 백그라인딩을 수행할 수 있다. 리드 프레임 패턴(1010)에서 제2 패턴(1012) 및 더미 패턴(1014)이 완전히 제거된 이후에 남겨진 제1 패턴(1011)이 리드 프레임(1050)이 된다.
일 예로서, 리드 프레임(1050)은 투명 레진층(1030)의 하면(1030a)에서 일정 길이(G2)만큼 돌출되는 돌출부(1052)를 포함할 수 있다. 리드 프레임(1050)은 투명 레진층(1030)의 측면(1030b)과 일정 거리(G1)를 두고 이격되도록 배치될 수 있다. 돌출부(1052)는 투명 레진층(1030)의 하면(1030a)에서 외부로 돌출되도록 형성될 수 있다.
도 10a 및 도 10g를 참조하면, 1006 공정을 수행하여, 투명 몰드층(1030)의 측면을 감싸도록 레진층(1060)을 형성할 수 있다.
일 예로서, 레진층(1060)과 리드 프레임(1050)은 투명 몰드층(1050)을 사이에 두고 일정 간격(G1)만큼 이격되도록 배치될 수 있다. 투명 몰드층(1030)의 측면으로부터 이격되도록 형성되어 리드 프레임(1050)이 투명 몰드층(1050)에 의해 봉지될 수 있다. 이와 같이, 광학센서 모듈(1000)의 측면부에서는 리드 프레임(1050)의 외부로 노출되지 않아, 광학센서 모듈(1000)의 방수 성능을 확보할 수 있다.
최근에 들어, 전자 장치(1100)의 베젤이 좁아지고 있는데, 좁아진 베젤 영역(예: 도 11의 베젤 영역(1101))에 광학센서 모듈, 방수 부재 및 기구물들을 실장하는 것에 어려움이 있어 디스플레이 패널(예: 도 11의 디스플레이 패널(1120))의 하부에 광학센서 모듈을 실장하는 방안이 적용될 수 있다. 전자 장치(1100)의 공간 제약의 극복 방안으로 디스플레이 패널(예: 도 11의 디스플레이 패널(1120))의 하부에 광학센서 모듈을 실장할 수 있으나, 글래스(예: 도 11의 글래스(1110)) 및 디스플레이 패널(예: 도 11의 디스플레이 패널(1120))을 투과한 광이 광학센서 모듈로 입사하게 된다. 이 경우, 글래스(예: 도 11의 글래스(1110))와 디스플레이 패널(예: 도 11의 디스플레이 패널(1120))이 중첩된 광 투과율이 낮은(예: 1.0% 미만의 투과율) 경우에는 광학센서 모듈로 입사되는 외부 광의 양이 너무 적어, 광학센서 모듈이 외부 광의 세기를 정상적으로 센싱할 수 없다. 이러한 이유로 인해서, 전자 장치 내에서 광학센서 모듈을 배젤 영역에 실장하는 방안을 고려하고 있다. 한편, 디스플레이 패널(예: 도 11의 디스플레이 패널(1120))의 하부에 광학센서 모듈을 실장하는 경우, 글래스(예: 도 11의 글래스(1110))와 디스플레이 패널(예: 도 11의 디스플레이 패널(1120))이 중첩된 광 투과율이 1.0% 이상이 되도록 형성할 수 있다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치(1100)로서, 전자 장치(1100)의 베젤 영역(1101)에 광학센서 모듈(1170)이 배치된 것을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 개시의 실시 예에 따른 전자 장치(1100)는 글래스(1110, glass), 디스플레이 패널(1120), 완충 부재(1130)(예: 쿠션), 메탈 플레이트(1140), 측면 하우징(1150), 인쇄회로기판(1160), 광학센서 모듈(1170), 및 방수 부재(1180)(예: 방수 테이프)를 포함할 수 있다.
일 실시 예로서, 글래스(1110)는 UTG(ultra thin glass)를 포함할 수 있다. 글래스(1110)의 하부에 디스플레이 패널(1120)이 배치될 수 있다. 디스플레이 패널(1120)의 하부에는 완충 부재(1130)가 배치되어 디스플레이 패널(1120)에 가해지는 충격과 압력을 흡수하여 디스플레이 패널(1120)을 보호할 수 있다. 예를 들어, 완충 부재(1130)는 글래스(1110)에 크랙(crack)이 발생한 경우 비산을 방지할 수 있다. 이러한, 완충 부재(1130)는 글래스 소재를 포함하거나, 필름층 또는 코팅층으로 구성될 수 있다. 완충 부재(1130)는 플렉서블한 소재를 포함할 수 있다. 완충 부재(1130)는 높은 광 투과율을 갖는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 완충 부재(1130)의 하부에는 메탈 플레이트(1140)가 배치되어 디스플레이 패널(1120)을 지지할 수 있다. 글래스(1110) 및 디스플레이 패널(1120)의 측면을 감싸도록 측면 하우징(1150)이 배치될 수 있다. 측면 하우징(1150)에 의해서 전자 장치(1100)의 측면을 형성되고, 측면 하우징(1150)에 의해 형성된 내부 공간에 인쇄회로기판(1160), 광학센서 모듈(1170), 및 방수 부재(1180)(예: 방수 테이프)가 실장될 수 있다. 인쇄회로기판(1160) 상에 광학센서 모듈(1170)이 배치될 수 있다. 광학센서 모듈(1170)은 베젤 영역(1101)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
일 실시 예로서, 베젤 영역(1101)에서 광학센서 모듈(1170)의 상부에는 글래스(1110)가 배치될 수 있으며, 베잴 영역(1101)에서 글래스(1110)를 투과한 외부 광이 광학센서 모듈(1170)로 입사될 수 있다. 여기서, 글래스(1110)의 투과율이 0.5% 미만인 경우에는 광학센서 모듈(1170)로 입사되는 외부 광의 양이 너무 적어, 광학센서 모듈(1170)이 외부 광의 세기를 정상적으로 센싱할 수 없다. 따라서, 본 개시의 전자 장치(1100)의 글래스(1110)의 투과율은 0.5% 이상으로 형성될 수 있다.
일 실시 예로서, 광학센서 모듈(1170)의 주변에 방수 부재(1180)가 배치되어, 광학센서 모듈(1170)을 수분 침투로부터 보호할 수 있다. 예를 들면, 광학센서 모듈(1170)의 제1 측에 제1 방수 부재(1182)가 배치되고, 상기 제1 측의 반대편인 제2 측에 제2 방수 부재(1184)가 배치될 수 있다. 즉, 제1 방수 부재(1182)와 제2 방수 부재(1184) 사이에 광학센서 모듈(1170)이 배치되어 수분 침투를 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학센서 모듈(1170)은 도 2d에 도시된 광학센서 모듈(30)이 적용될 수 있다. 전자 장치(1100)의 광학센서 모듈(1170)로서 방수 구조가 반영되지 않은 도 2d에 도시된 광학센서 모듈(30)이 적용되는 경우, 제1 방수 부재(1182) 및 제2 방수 부재를 통해서 방수를 보장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학센서 모듈(1170)은 또는 도 3에 도시된 광학센서 모듈(300), 도 4에 도시된 광학센서 모듈(400), 도 6에 도시된 광학센서 모듈(600), 또는 도 7에 도시된 광학센서 모듈(700)이 적용될 수 있다. 좁아진 베젤 영역(1101)에 광학센서 모듈(1170)이 배치되는 경우에, 제1 방수 부재(1182)의 외곽에 광학센서 모듈(1170)이 배치되더라도 광학센서 모듈(1170)의 리드 프레임(예: 도 4의 리드 프레임(420))이 외부로 노출되지 않도록 형성되어 있어 방수 성능을 확보할 수 있다.본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈은 투명 몰드층을 사이에 두고 리드 프레임과 레진층을 일정 거리만큼 이격되도록 배치함으로써, 리드 프레임이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 리드 프레임이 외부로 노출되지 않음으로, 광학센서 모듈의 방수 성능을 확보할 수 있다. 또한, 리드 프레임의 하면을 몰드층의 바닥면으로부터 돌출되도록 형성하면 리드 프레임과 솔더의 접합면이 증가되어 전기 전도 효율을 향상시키고, 광학센서 모듈의 본딩 강도를 높일 수 있다. 광학센서 모듈의 본딩 강도를 높이면 전자 장치에 충격이 가해지거나, 전자 장치가 일정 높이에서 낙하했을 때, 광학센서 모듈이 연성회로기판에서 분리 및 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 광학센서 모듈은 레진층의 두께를 반영하여 복수의 리드 프레임의 하부에 일정 두께의 서브 기판을 배치할 수 있다. 일정 두께의 서브 기판을 리드 프레임의 하부에 배치하여, 레진층의 높이보다 높은 위치에 센서 칩이 배치되도록 할 수 있다. 레진층이 투명 몰드층의 상면을 침범하는 것을 방지하여 광학센서의 광학 성능을 보장할 수 있다.
본 개시의 내용은 광학센서 모듈에 한정되지 않으며, 리드 프레임을 포함하는 전자 장치의 방수 성능 확보를 위한 구조에 적용될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 도 2a 및 도 2b의 전자 장치(200), 도 11의 전자 장치(1100))는, 표시 영역 및 베젤 영역(예: 도 11의 베젤 영역(1101))에 배치되는 글래스(예: 도 11의 글래스(1110)), 상기 글래스(1110)의 하부에 배치되는 디스플레이 패널(예: 도 11의 디스플레이 패널(1120)), 상기 글래스(1110) 및 디스플레이 패널(1120)을 감싸도록 배치된 하우징(예: 도 11의 하우징(1150)), 상기 하우징(1150)에 의해 형성된 내부 공간에 배치되는 방수 부재(예: 도 11의 방수 부재(1180)), 및 상기 내부 공간에서 상기 방수 부재(1180)의 외곽에 배치되는 광학센서 모듈(예: 도 2a 및 도 2b의 광학센서 모듈(230), 도 4의 광학센서 모듈(400), 도 6의 광학센서 모듈(600), 도 7의 광학센서 모듈(700), 도 9a의 광학센서 모듈(910a), 도 9b의 광학센서 모듈(910b), 도 19의 광학센서 모듈(1000), 도 11의 광학센서 모듈(1170))을 포함하고, 상기 베젤 영역(1101)과 중첩되도록 상기 광학센서 모듈(230, 400, 600, 700, 910a, 910b, 1000, 1170)이 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 상기 광학센서 모듈(230, 400, 600, 700, 910a, 910b, 1000, 1170)의 상부에는 상기 글래스(1110)가 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 글래스(1110)와 상기 디스플레이 패널(1120)이 중첩된 광 투과율은 1.0% 이상일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 광학센서 모듈(230, 400, 600, 700, 910a, 910b, 1000, 1170)은, 복수의 광학센서(예: 도 2a의 광학센서(232)) 및 상기 복수의 광학센서(232)를 구동하는 구동 회로를 포함하는 센서 칩(예: 도 3의 센서 칩(310), 도 4의 센서 칩(410), 도 6의 센서 칩(610), 도 7의 센서 칩(710), 도 9a 및 도 9b의 센서 칩(911), 도 10g의 센서 칩(1020))과, 상기 센서 칩(310, 410, 610, 710, 911, 1020)의 하부에 배치되어 상기 센서 칩(310, 410, 610, 710, 911, 1020)과 전기적으로 연결되는 리드 프레임(예: 도 3의 리드 프레임(320), 도 4의 리드 프레임(420), 도 6의 리드 프레임(620), 도 9a의 리드 프레임(912a), 도 9b의 리드 프레임(912b), 도 10b의 리드 프레임(1010), 도 10g의 리드 프레임(1050))과, 상기 센서 칩(310, 410, 610, 710, 911, 1020)과 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)을 덮도록 형성되는 투명 몰드층(예: 도 3의 투명 몰드층(330), 도 4의 투명 몰드층(430), 도 6의 투명 몰드층(630), 도 7의 투명 몰드층(730), 도 9a의 투명 몰드층(913), 도 10g의 투명 몰드층(1030))과, 상기 투명 몰드층(330, 430, 630, 730, 913, 1030)의 측면을 감싸도록 배치되는 레진층(예: 도 3의 레진층(340), 도 4의 레진층(440), 도 6의 레진층(640), 도 7의 레진층(740), 도 9a의 레진층(914), 도 10g의 레진층(1060))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)이 상기 투명 몰드층(330, 430, 630, 730, 913, 1030)의 측면에서 노출되지 않도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)이 상기 투명 몰드층(330, 430, 630, 730, 913, 1030)의 측면으로부터 일정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 투명 몰드층(330, 430, 630, 730, 913, 1030)을 사이에 두고 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)과 상기 레진층(340, 440, 640, 740, 914, 1060)이 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)은 상기 투명 레진층(340, 440, 640, 740, 914, 1060)의 하면으로부터 일정 길이만큼 돌출되는 돌출부(예: 도 4의 돌출부(422), 도 9b의 돌출부(912b-1), 도 10f 의 돌출부(1052))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)의 돌출부(422, 912b-1, 1052)는 외부로 노출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)은 솔더를 통해 연성회로기판(예: 도 9a의 연성회로기판(920), 도 9b의 연성회로기판(950))과 전기적으로 접속되고, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)의 돌출부(422, 912b-1, 1052)와 상기 솔더는 복수의 접합면으로 본딩될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 접합면은, 상기 돌출부(422, 912b-1, 1052)의 하면에 형성되는 제1 접합면 및 상기 돌출부(422, 912b-1, 1052)의 4개 측면에 형성되는 제2 내지 제5 접합면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 레진층(340, 440, 640, 740, 914, 1060)의 높이는, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)의 높이와 실질적으로 동일하거나 또는 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)의 하부에 배치되는 일정 두께의 서브 기판(예: 도 6의 서브 기판(650))을 더 포함할 수 있다. 상기 서브 기판(650)의 두께만큼 상기 복수의 광학센서(232)의 위치가 높아질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치(200, 1100)의 베젤 영역(1101) 중 적어도 한곳에 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 광학센서 모듈(230, 400, 600, 700, 910a, 910b, 1000, 1170)의 제조 방법은, 도전성의 메탈로 기판 상에 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) 패턴을 형성하고, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) 상에 복수의 광학센서(232)를 포함하는 센서 칩(310, 410, 610, 710, 911, 1020)을 본딩하여 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) 패턴과 상기 센서 칩(310, 410, 610, 710, 911, 1020)을 전기적으로 연결하고, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) 패턴과 상기 센서 칩(310, 410, 610, 710, 911, 1020)을 덮도록 투명 몰드층(330, 430, 630, 730, 913, 1030)을 형성하고, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) 패턴의 일부가 제거되도록 절단선을 따라 상기 기판을 절단한 후 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) 패턴의 일부를 제거하여 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)을 형성하고, 상기 투명 몰드층(330, 430, 630, 730, 913, 1030)의 측면을 감싸도록 레진층(340, 440, 640, 740, 914, 1060)을 형성하고, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)이 상기 투명 몰드층(330, 430, 630, 730, 913, 1030)의 측면에서 노출되지 않도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)을 상기 투명 몰드층(330, 430, 630, 730, 913, 1030)의 측면으로부터 일정 거리만큼 이격되도록 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 투명 몰드층(330, 430, 630, 730, 913, 1030)을 사이에 두고 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)과 상기 레진층(340, 440, 640, 740, 914, 1060)이 이격되도록 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050) 패턴은, 상기 센서 칩(310, 410, 610, 710, 911, 1020)과 전기적으로 연결되는 제1 패턴(예: 도 8의 제1 패턴(821)), 상기 제1 패턴(821)의 하부에 배치되는 제2 패턴(예: 예: 도 8의 제2 패턴(822)), 상기 제1 패턴(821)과 이격되고 상기 제2 패턴(822) 상에 형성되는 제3 패턴(예: 도 8의 제3 패턴(823)), 및 상기 제1 패턴(821), 상기 제2패턴(822), 상기 제3 패턴(823) 사이의 공간에 형성되는 더미 패턴(예: 도 10b의 더미 패턴(1014))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판의 절단 시, 상기 제2 패턴(822)의 일부분과 상기 제3 패턴(823)의 전체를 제거할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 리드 프레임(320, 420, 620, 912a, 912b, 1010, 1050)의 형성 시, 상기 투명 레진층(340, 440, 640, 740, 914, 1060)의 하면으로부터 일정 깊이까지 백그라인딩을 수행하여 상기 제2 패턴(822) 및 상기 더미 패턴(1014)을 제거할 수 있다.
Claims (14)
- 광학센서 모듈을 포함하는 전자 장치에 있어서,표시 영역 및 베젤 영역에 배치되는 글래스;상기 글래스의 하부에 배치되는 디스플레이 패널;상기 글래스 및 디스플레이 패널을 감싸도록 배치된 하우징;상기 하우징에 의해 형성된 내부 공간에 배치되는 방수 부재; 및상기 내부 공간에서 상기 방수 부재의 외곽에 배치되는 광학센서 모듈을 포함하고,상기 베젤 영역과 중첩되도록 상기 광학센서 모듈이 배치되는,전자 장치.
- 청구항1에 있어서,상기 상기 광학센서 모듈의 상부에는 상기 글래스가 배치되는,전자 장치.
- 청구항2에 있어서,상기 글래스와 상기 디스플레이 패널이 중첩된 광 투과율은 1.0% 이상인,전자 장치.
- 청구항1에 있어서,상기 광학센서 모듈은,복수의 광학센서 및 상기 복수의 광학센서를 구동하는 구동 회로를 포함하는 센서 칩;상기 센서 칩의 하부에 배치되어 상기 센서 칩과 전기적으로 연결되는 리드 프레임;상기 센서 칩과 상기 리드 프레임을 덮도록 형성되는 투명 몰드층; 및상기 투명 몰드층의 측면을 감싸도록 배치되는 레진층;을 포함하는전자 장치.
- 청구항4에 있어서,상기 리드 프레임이 상기 투명 몰드층의 측면에서 노출되지 않도록 형성되는,전자 장치.
- 청구항4에 있어서,상기 리드 프레임이 상기 투명 몰드층의 측면으로부터 일정 거리만큼 이격되어 배치되는,전자 장치.
- 청구항4에 있어서,상기 투명 몰드층을 사이에 두고 상기 리드 프레임과 상기 레진층이 이격되어 배치되는,전자 장치.
- 청구항4에 있어서,상기 리드 프레임은 상기 투명 레진층의 하면으로부터 일정 길이만큼 돌출되는 돌출부를 포함하는,전자 장치.
- 청구항8에 있어서,상기 리드 프레임의 돌출부는 외부로 노출되는,전자 장치.
- 청구항8에 있어서,상기 리드 프레임은 솔더를 통해 연성회로기판과 전기적으로 접속되고,상기 리드 프레임의 돌출부와 상기 솔더는 복수의 접합면으로 본딩되는,전자 장치.
- 청구항10에 있어서,상기 복수의 접합면은,상기 돌출부의 하면에 형성되는 제1 접합면 및 상기 돌출부의 4개 측면에 형성되는 제2 내지 제5 접합면을 포함하는,전자 장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 레진층의 높이는, 상기 리드 프레임의 높이와 실질적으로 동일하거나 또는 상기 리드 프레임의 높이보다 낮게 형성되는,전자 장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 리드 프레임의 하부에 배치되는 일정 두께의 서브 기판을 더 포함하고,상기 서브 기판의 두께만큼 상기 복수의 광학센서의 위치가 높아지는,전자 장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 광학센서 모듈은,상기 전자 장치의 베젤 영역 중 적어도 한곳에 배치되는,전자 장치.
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