KR20140135478A - Fingerprint sensor module for mobile device and manufacturing methode thereof - Google Patents

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KR20140135478A
KR20140135478A KR1020130055799A KR20130055799A KR20140135478A KR 20140135478 A KR20140135478 A KR 20140135478A KR 1020130055799 A KR1020130055799 A KR 1020130055799A KR 20130055799 A KR20130055799 A KR 20130055799A KR 20140135478 A KR20140135478 A KR 20140135478A
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손동남
박영문
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주식회사 아이피시티
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Abstract

A fingerprint sensor module according to the present invention comprises: a fingerprint sensor including a sensor circuit, a sensing portion formed in a flexible first substrate, and an external interface connection portion; a first sub-bracket for having the sensor circuit and mounting the fingerprint sensor by supporting the sensing portion; a second substrate including a metal pad to be electrically connected to the external interface connection and a terminal portion to be electrically connected to the metal pad; and a second sub-bracket which is integrally formed with the first sub-bracket with covering the fingerprint sensor.

Description

모바일 장치용 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법{FINGERPRINT SENSOR MODULE FOR MOBILE DEVICE AND MANUFACTURING METHODE THEREOF} FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a fingerprint sensor module for a mobile device,

본 발명은 모바일 장치용 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법이다. 더욱 상세하게는, 신뢰성과 감도를 향상시키면서도 외관 불량을 제거할 수 있는 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법이다. The present invention relates to a fingerprint sensor module for a mobile device and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a fingerprint sensor module and a method of manufacturing the fingerprint sensor module that can eliminate appearance defects while improving reliability and sensitivity.

최근 스마트폰(smartphone)이나 태블릿 피씨(tablet PC)를 비롯한 휴대용 전자기기에 대하여 대중들의 관심이 집중되면서, 관련 기술분야에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 휴대용 전자기기는, 사용자로부터 특정한 명령을 입력받기 위한 입력장치의 하나로서 표시장치인 디스플레이와 일체화된 터치스크린(touch screen)을 내장하는 경우가 많다. 또한 휴대용 전자기기는 터치스크린 이외의 입력장치로서 각종 기능키(function key)나 소프트키(soft key)를 구비하기도 한다.BACKGROUND ART [0002] Recently, with the public's attention focused on portable electronic devices including smartphones and tablet PCs, research and development on related technical fields are being actively conducted. In many cases, a portable electronic device incorporates a touch screen integrated with a display as a display device as one of input devices for receiving a specific command from a user. The portable electronic device may also include various function keys or soft keys as an input device other than a touch screen.

도 1 에는 휴대용 전자기기인 스마트폰의 일반적인 형상이 도시되어 있다.1 shows a general shape of a smartphone which is a portable electronic device.

도 1 을 참조하면, 휴대용 전자기기(1000)의 전면에는 디스플레이부(1100)가 설치된다. 디스플레이부(1100)는 정전용량 방식의 터치스크린을 포함하는데, 사용자의 신체(손가락 등)가 디스플레이부에 접촉하면, 내장된 커패시터의 정전 용량의 변호를 감지하여 터치 여부를 감지하게 된다.Referring to FIG. 1, a display unit 1100 is installed on a front surface of a portable electronic device 1000. The display unit 1100 includes a touch screen of a capacitive type. When the user's body (such as a finger) touches the display unit, the display unit 1100 detects the touch of the built-in capacitor.

디스플레이부(1100)에 설치된 터치스크린외에도 휴대용 전자기기(1000)는 특수 기능키(1200, 1300)를 더 포함시켜 부가적인 입력 기능을 수행한다. 여기서, 특수 기능키(1200)는 홈 키로서 동작하여 실행 중인 앱을 빠져 나와 초기 화면으로 돌아가는 기능을 수행할 수 있다. 홈 키(1200)는 물리적 버튼으로 구현될 수 있다. 그리고 특수 기능키(1300)는 유저 인터페이스를 한 계층 전으로 돌아가게 하는 백(BACK)키 또는 자주 쓰는 메뉴를 호출하는 메뉴키로서 동작할 수 있다. 여기서 특수 기능키(1300)는 도전체의 정전 용량을 감지하는 방식, 또는 전자기펜의 전자기파를 감지하는 방식 또는 이 두 가지 방식이 모두 구현된 복합 방식으로 구현될 수 있다. In addition to the touch screen provided on the display unit 1100, the portable electronic device 1000 further includes special function keys 1200 and 1300 to perform additional input functions. Here, the special function key 1200 can function as a home key to perform a function of exiting the running app and returning to the initial screen. The home key 1200 may be implemented as a physical button. The special function key 1300 may operate as a BACK key for returning the user interface to the previous level or a menu key for calling frequently used menus. Here, the special function key 1300 may be realized by a method of sensing the electrostatic capacity of the conductor, a method of sensing the electromagnetic wave of the electromagnetic pen, or a combined method in which both of them are implemented.

한편, 최근 스마트폰의 용도가 보안이 필요한 서비스로 급격히 확장됨에 따라, 지문 센서를 스마트폰에 장착하려는 추세가 늘고 있다. 지문 센서는 물리적인 특수 기능키(1200)에 일체화되어 구현될 수 있다. Meanwhile, as the use of smartphones has rapidly expanded to services requiring security, there is an increasing tendency to install fingerprint sensors on smart phones. The fingerprint sensor may be integrated into the physical special function key 1200 and implemented.

그러나, 지문 센서는 센서 전극, 유연 인쇄 회로 기판(FPCB), 센서 회로부(IC) 등을 더 포함하기 때문에 특수 기능키(1200)에 함께 실장하는데 기술적 어려움이 있다. 또한, 전술한 지문 센서의 구성 요소들이 외관에 노출되어 디자인을 해치는 문제점이 있다. However, since the fingerprint sensor further includes a sensor electrode, a flexible printed circuit board (FPCB), and a sensor circuit (IC), there is a technical difficulty in mounting the fingerprint sensor together with the special function key 1200. [ In addition, there is a problem that the above-described components of the fingerprint sensor are exposed to the external appearance and deteriorate the design.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 지문 센서의 신뢰성과 감도를 저하시키지 않으면서 외관 불량을 해결할 수 있는 지문 센서 모듈 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a fingerprint sensor module and a method of manufacturing the fingerprint sensor module, which can solve the appearance defect without lowering the reliability and sensitivity of the fingerprint sensor.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른, 지문 센서 모듈에 있어서, 센서 회로부, 유연 소재 제1 기판에 형성된 센싱부, 외부 인터페이스 연결부를 포함하는 지문 센서, 센서 회로부를 수용하고 센싱부를 지지하여 지문 센서를 안착시키는 제1 서브 브라켓, 외부 인터페이스 연결부와 전기적으로 연결되는 금속 패드와 이 금속 패드와 전기적으로 연결되는 단자부를 포함하는 제2 기판, 및 지문 센서를 덮으며 제1 서브 브라켓과 일체형으로 형성되는 제2 서브 브라켓을 포함한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a fingerprint sensor module including a sensor circuit unit, a sensing unit formed on a first flexible substrate, a fingerprint sensor including an external interface connection unit, A second substrate including a first sub-bracket for supporting the first finger, a second sub-bracket for supporting the finger, and a terminal pad electrically connected to the first finger, and a metal pad electrically connected to the external interface connector, And a second sub bracket integrally formed with the second sub bracket.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 지문 센서 패키지는 지문 센서 모듈, 지문 센서 모듈을 수용하는 하우징, 및 하우징과 대응되는 형상으로 상기 지문 센서 모듈 및 상기 하우징을 덮는 컬러 시트를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fingerprint sensor package including a fingerprint sensor module, a housing accommodating the fingerprint sensor module, and a color sheet covering the fingerprint sensor module and the housing in a shape corresponding to the housing.

전술한 기술적 해결 수단에 따르면, 유연 인쇄 회로 기판에 센싱부가 형성된 지문 센서를 모듈화함에 있어, 평탄성을 향상시키면서도 기포 발생을 억제하여 깨끗한 외관의 지문 센서 모듈을 제공할 수 있다. According to the above technical solution, a fingerprint sensor module having a clean appearance can be provided by modifying a fingerprint sensor having a sensing portion formed on a flexible printed circuit board, while suppressing the occurrence of bubbles while improving flatness.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 지문 센서 모듈이 사용될 수 있는 모바일 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 유연 인쇄 회로 기판에 센싱부가 형성된 지문 센서를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 사용되는 지문 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서 모듈의 조립을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시한 지문 센서 모듈의 일부를 조립한 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서 모듈을 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시한 지문 센서 모듈의 사시도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서 패키지를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a mobile device in which a fingerprint sensor module can be used.
2 is a view showing a fingerprint sensor in which a sensing unit is formed on a flexible printed circuit board.
3 is a view showing the structure of a fingerprint sensor used in an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating the assembly of a fingerprint sensor module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a state in which a part of the fingerprint sensor module shown in FIG. 4 is assembled.
6 is a view illustrating a fingerprint sensor module according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of the fingerprint sensor module shown in Fig.
8 is a view illustrating a fingerprint sensor package according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서를 도시하고 있다.2 shows a fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention.

지문 센서(200)는 유연 소재의 제1 기판(201), 센싱부(210), 센서 회로부(220), 외부 인터페이스 연결부(221)을 포함할 수 있다. The fingerprint sensor 200 may include a first substrate 201 of a flexible material, a sensing unit 210, a sensor circuit unit 220, and an external interface connection unit 221.

센싱부(210)는 도전체로 이뤄진 구동 전극과 수신 전극을 포함하며 제1 기판(201) 내부에 설치된다. 따라서, 센싱부(210)는 제1 기판(201)위에 위치한 손가락의 지문의 산(valley)과 골(ridge)의 전기 신호의 차이를 수신한다. The sensing unit 210 includes a driving electrode and a reception electrode formed of a conductive material and is installed inside the first substrate 201. Accordingly, the sensing unit 210 receives the difference between the electrical signals of the valleys and the ridges of the fingerprint of the finger located on the first substrate 201.

제1 기판(201)은 유연한 소재의 유연 인쇄 회로 기판(FPCB)로 이루어져 상기 구동 전극과 수신 전극을 보호하면서 센서 회로부(220)의 기판 역할도 수행한다.The first substrate 201 is made of a flexible printed circuit board (FPCB) of a flexible material, and functions as a substrate of the sensor circuit unit 220 while protecting the driving and receiving electrodes.

센서 회로부(220)는 지문 이미지를 센싱하고 지문 이미지를 처리하는 전자 회로가 집적된 집적 회로(IC)로서, 센싱부(210)의 구동 전극과 수신 전극과 전기적으로 연결된다. 전술한 바와 같이, 제1 기판(201)는 FPCB로 이루어져 있기 때문에 센서 회로부(220)는 제1 기판(201) 하면에 실장될 수 있다.The sensor circuit unit 220 is an integrated circuit (IC) integrated with an electronic circuit for sensing a fingerprint image and processing a fingerprint image, and is electrically connected to a driving electrode and a receiving electrode of the sensing unit 210. As described above, since the first substrate 201 is made of FPCB, the sensor circuit unit 220 can be mounted on the bottom surface of the first substrate 201. [

외부 인터페이스 연결부(221)는 전술한 제1 기판(201)의 FPCB가 연장되어 형성된다. 외부 인터페이스 연결부(221) 내부에는 배선이 형성된다.The external interface connection part 221 is formed by extending the FPCB of the first substrate 201 described above. A wiring is formed in the external interface connection portion 221.

도 3은 본 발명의 실시예에서 사용되는 지문 센서의 구조를 도시한 도면이다.3 is a view showing the structure of a fingerprint sensor used in an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 지문센서(200)는 제1 기판(201)의 상면에 마련되는 센싱부(210)와 기판(201)의 하면에 마련되는 센서 회로부(220)를 포함한다. 도 3의 (a)는 기판(201)의 상면을, 도 3의 (b)는 기판(201)의 하면을 각각 도시하고 있으며, 도 3의 (c)는 센싱부(210)와 센서회로부(220)의 전기적 연결관계를 알기 쉽게 나타낸 구성도이다. 3, the fingerprint sensor 200 includes a sensing unit 210 provided on an upper surface of a first substrate 201 and a sensor circuit unit 220 provided on a lower surface of the substrate 201. As shown in FIG. 3 (a) shows the upper surface of the substrate 201, and FIG. 3 (b) shows the lower surface of the substrate 201. FIG. 3 (c) 220 of the first embodiment of the present invention.

제1 기판(201)은 유연(flexible) 기판일 수 있으며, 예컨대 폴리마이드(polymide) 막으로 이루어질 수 있으나, 이러한 재료로 한정되는 것은 아니다.The first substrate 201 may be a flexible substrate, and may be formed of, for example, a polymide film, but is not limited thereto.

센싱부(210)는 제1 기판(201) 상에 형성된 복수개의 구동전극(211) 및 수신 전극(212)을 포함한다. 구동전극(211) 및 수신 전극(212)은 도전체 라인으로 구성될 수 있다.The sensing unit 210 includes a plurality of driving electrodes 211 and a receiving electrode 212 formed on a first substrate 201. The driving electrode 211 and the receiving electrode 212 may be formed of conductor lines.

구동전극(211)은 센서 회로부(220)로부터 구동신호를 전달받아 수신 전극(212) 측으로 신호를 송출한다. 이 과정에서 수신 전극(212)은 구동 전극(211)으로부터 사용자(정확히는 사용자의 손가락)를 거쳐 전달되는 신호를 수신한다. The driving electrode 211 receives the driving signal from the sensor circuit unit 220 and transmits a signal to the receiving electrode 212 side. In this process, the receiving electrode 212 receives a signal transmitted from the driving electrode 211 via the user (more precisely, the user's finger).

제1 기판(201)의 상면에 위치하는 수신 전극(212)의 일단부 부분은 가로 방향으로 길게 연장되도록 형성된다. 이러한 수신 전극(212)의 연장 방향에 대해 수직이 되도록 복수개의 구동전극(211)이 서로 이격되어 평행하게 연장 형성된다(도 3의 (a) 참조). 수신 전극(212)은 제1 기판(201)의 하면에서 센서 회로부(220)와 전기적으로 연결된다.One end portion of the receiving electrode 212 located on the upper surface of the first substrate 201 is formed to extend in the horizontal direction. A plurality of driving electrodes 211 are formed so as to be parallel to each other so as to be perpendicular to the extending direction of the receiving electrode 212 (see FIG. 3 (a)). The receiving electrode 212 is electrically connected to the sensor circuit unit 220 on the lower surface of the first substrate 201.

복수개의 구동전극(211)의 일단부는 수신 전극(212)에서 소정의 거리만큼 이격되어 위치한다. 또한, 복수개의 구동전극(211)의 타단부는 제1 기판(201)의 하면에서 센서회로부(220)와 전기적으로 연결된다One end of the plurality of driving electrodes 211 is spaced apart from the receiving electrode 212 by a predetermined distance. The other end of the plurality of driving electrodes 211 is electrically connected to the sensor circuit unit 220 on the lower surface of the first substrate 201

센싱부(210)에서 센싱된 전기 신호는 센서 회로부(220)에서 지문 정보로 처리되어 외부 인터페이스 연결부(221)를 통하여 모바일 장치로 제공된다.The electric signal sensed by the sensing unit 210 is processed as fingerprint information by the sensor circuit unit 220 and provided to the mobile device through the external interface connection unit 221.

도 3에 도시된 실시예는 센싱부(210)와 외부 인터페이스 연결부(221)가 서로 수직인 “T”자형 구조이지만, 도 2에 도시된 바와 같이 센싱부(210)와 외부 인터페이스 연결부(221)가 서로 같은 방향으로 결합된 “I”자형 구조이어도 무방하다. 앞으로 명세서에서는 “I”자 형 지문 센서를 위주로 본 발명을 설명한다. 3, the sensing unit 210 and the external interface connection unit 221 are connected to each other by a sensing unit 210 and an external interface connection unit 221, as shown in FIG. 2, May be an " I " -shaped structure in which they are connected to each other in the same direction. In the following description, the present invention will be described focusing on an " I " -shaped fingerprint sensor.

또한, 도 3에서는 지문 센서(200)는 구동 전극(211)이 수신 전극(212)보다 많게 도시되어 있지만, 구동 전극(212)이 수신 전극(212)보다 적게 구현될 수도 있다. 이 경우에는 하나의 구동 신호에 의해 복수의 수신 전극(212)이 복수의 위치에서 지문 이미지 정보를 수신하게 된다. 3, the fingerprint sensor 200 may be configured such that the driving electrode 212 is less than the receiving electrode 212, although the driving electrode 211 is shown more than the receiving electrode 212. In this case, the plurality of receiving electrodes 212 receive fingerprint image information at a plurality of positions by one driving signal.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 센싱부(210)가 제1 기판(201)에 형성된 지문 센서(200), 즉, 센싱부(210)와 센서 회로부(220) 분리되어 있는 지문 센서(200)는 여러 장점을 가진다. 장점 중의 하나는 센싱부와 회로부가 일체화된 지문 센서와 비교하여, 센서 회로부(220)의 IC 크기를 작게 형성이 가능하다는 점이며, 다른 장점은 센싱부(210)가 설치되는 공간적 제약을 해소할 수 있는 것이다.2 and 3 may include a fingerprint sensor 200 formed on the first substrate 201, that is, a fingerprint sensor 200 separated from the sensing unit 210 and the sensor circuit unit 220, ) Has several advantages. One of the advantages is that the IC size of the sensor circuit unit 220 can be made small as compared with the fingerprint sensor in which the sensing unit and the circuit unit are integrated. Another advantage is that the space limitation in which the sensing unit 210 is installed is eliminated You can.

그러나, 지문 센서(200)는 모듈화함에 있어 단점도 있다. 센싱부(210)가 실장된 기판(201)이 유연한 소재이기 때문에 견고하게 모듈화하기 힘들며, 이로 인해 고온 처리 중 기포가 침입하거나, 코팅후에 IC의 형상이 외관에 단차를 만들어 소위 칩 마크를 발생시키는 문제점이 있다. 또한, 유연한 기판(201)은 평탄하지 않기 때문에 코팅 처리를 하더라도 센서 모듈 표면이 평탄하지 않고 울퉁불퉁한 현상이 발생한다. 이러한 단점들은 모듈 제조에 있어 외관 불량을 일으키는 중요한 원인들이다.However, the fingerprint sensor 200 also has disadvantages in modularization. Since the substrate 201 on which the sensing unit 210 is mounted is a flexible material, it is hard to modularize firmly. As a result, bubbles enter the high-temperature processing, or after the coating, the shape of the IC forms a step on the external appearance, There is a problem. Further, since the flexible substrate 201 is not flat, the surface of the sensor module is uneven and rugged even when the coating process is performed. These disadvantages are important causes of appearance defects in module manufacture.

본 발명의 일 실시예에서는 이러한 FPCB를 포함하는 지문 센서(200)을 사용함에 있어서 발생하는 외관 불량을 해결하는 수단 및 방법을 제공한다.In an embodiment of the present invention, a means and a method for solving the appearance defects that occur when the fingerprint sensor 200 including the FPCB is used are provided.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서의 모듈의 분해 단면도이다.4 is an exploded cross-sectional view of a module of a fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 제 1실시예에서는 지문 센서(200)을 안착시키는 제1 서브 브라켓(310)을 제공한다. 제1 서브 브라켓(310)은 지문 센서(200)의 센서 회로부를 내측에 수용하기 위한 홈을 가지고, 상기 홈의 가장 자리에 형성된 단차 위에 유연한 제1 기판(201)을 지지하여 지문 센서(200)의 센싱부(210)가 상면을 향하게 안착시킨다. 이 때, 지문 센서(200)와 제1 서브 브라켓(310)은 에폭시와 같은 접착제(510)로 상호 접착된다. 접착제(510)는 지문 센서(200)의 센서 회로부(220)의 측면 및 이와 인접한 제1 기판(201) 부분에 도포될 수 있다. 또, 접착제(510)는 제1 서브 브라켓(310)의 상기 단차 부분에 도포될 수 있다. 외부 인터페이스 연결부(221)의 일단에는 제1 금속 패드(223)가 형성된다. 제1 금속 패드(223)는 외부 인터페이스 연결부(221)의 배선과 연결된다.As shown in FIG. 4, in the first embodiment according to the present invention, a first sub bracket 310 for seating the fingerprint sensor 200 is provided. The first sub bracket 310 has a groove for receiving the sensor circuit portion of the fingerprint sensor 200 therein and supports a flexible first substrate 201 on a step formed at the edge of the groove, The sensing part 210 of the display device 200 is seated facing the upper surface. At this time, the fingerprint sensor 200 and the first sub bracket 310 are bonded to each other with an adhesive 510 such as epoxy. The adhesive 510 may be applied to the side of the sensor circuit portion 220 of the fingerprint sensor 200 and the portion of the first substrate 201 adjacent thereto. In addition, the adhesive 510 may be applied to the stepped portion of the first sub bracket 310. A first metal pad 223 is formed at one end of the external interface connection part 221. The first metal pad 223 is connected to the wiring of the external interface connection part 221.

그리고 제1 서브 브라켓(310)의 아래에 제2 기판(400)이 제공된다. 제2 기판(400)은 하드한 재질의 기판일 수 있다. 제2 기판(400)은 제2 금속 패드(410)와 단자부(420)를 포함한다. 제2 금속 패드(410)는 지문 센서(200)의 제1 금속 패드(223)와 대응된다. 즉, 제2 금속 패드(410)는 지문 센서(220)를 향한 제1 서브 브라켓(310)의 일면에 형성된다. 단자부(420)는 제1 서브 브라켓(310)의 다른 일면, 제2 금속 패드(410)가 위치한 면의 반대쪽에 위치한다. 단자부(420)는 하나 이상일 수 있고, 도 4에서는 일례로 2개의 단자부(420)를 도시하였다. 제2 금속 패드(410)와 단자부(420)는 서로 연결된다. 도시하지는 않았지만, 제2 기판(400)에는 관통홀이 형성될 수 있고, 이 관통홀에 도전 수단을 연결함으로써 제2 금속 패드(410)와 단자부(420)가 전기적으로 연결될 수 있다.A second substrate 400 is provided under the first sub-bracket 310. The second substrate 400 may be a hard substrate. The second substrate 400 includes a second metal pad 410 and a terminal portion 420. The second metal pad 410 corresponds to the first metal pad 223 of the fingerprint sensor 200. That is, the second metal pad 410 is formed on one surface of the first sub bracket 310 facing the fingerprint sensor 220. The terminal portion 420 is located on the other side of the first sub bracket 310, opposite to the side on which the second metal pad 410 is located. The terminal portions 420 may be one or more, and in FIG. 4, two terminal portions 420 are shown as an example. The second metal pad 410 and the terminal portion 420 are connected to each other. Although not shown, a through hole may be formed in the second substrate 400, and the second metal pad 410 and the terminal portion 420 may be electrically connected by connecting the conductive means to the through hole.

도 5는 도 4에 도시한 지문 센서(200)와 제1 서브 브라켓(310) 및 제2 기판(400)이 결합된 상태를 나타낸다.FIG. 5 shows a state in which the fingerprint sensor 200 shown in FIG. 4, the first sub bracket 310, and the second substrate 400 are coupled.

도 5에 도시한 바와 같이, 제1 서브 브라켓(310)의 홈에 센서 회로부(220)가 수용되도록 안착되고, 접착제(510)에 의해 제1 서브 브라켓(310)과 지문 센서(200)가 접착된다. 외부 인터페이스 연결부(221)는 제1서브 브라켓(310)의 외부에 노출되어 연장되며, 제1 금속 패드(223)가 제2 금속 패드(410)에 부착되어 서로 전기적으로 연결된다. 그리고 제2 금속 패드(410)와 전기적으로 연결된 단자부(420)에 외부 기기를 연결시킨다.5, the sensor circuit unit 220 is received in the groove of the first sub bracket 310, and the first sub bracket 310 and the fingerprint sensor 200 are bonded to each other by the adhesive 510, do. The external interface connection part 221 is exposed to the outside of the first sub bracket 310 and the first metal pad 223 is attached to the second metal pad 410 and electrically connected to each other. An external device is connected to the terminal portion 420 electrically connected to the second metal pad 410.

도 6은 도 5에 도시한 지문 센서(200)와 제1 서브 브라켓(310) 및 제2 기판(400) 위로 제2 서브 브라켓(320)이 위치한 모습을 나타낸다.FIG. 6 shows a state where the second sub bracket 320 is placed on the first sub bracket 310 and the second substrate 400, as shown in FIG.

도 6에 도시한 바와 같이, 지문 센서(200)와 제1 서브 브라켓(310) 및 제2 기판(400) 위로 제2 서브 브라켓(320)이 위치한다. 제2 서브 브라켓(320)은 에폭시 몰드 컴파운드(epoxy mold conpound; EMC) 등을 이용한 몰딩 공정으로 형성될 수 있다. 일례로, 지문 센서(200)가 부착된 제1 서브 브라켓(310) 및 제2 기판(400)을 금형틀(미도시)에 삽입한다. 그리고 금형틀에 수지를 주입시켜 경화되면 제2 서브 브라켓(320)이 형성된다. 이 과정에서 수지는 지문센서(200)와 제1 서브 브라켓(310) 및 제2 기판(400)을 모두 덮도록 형성된다. 즉, 지문센서가 안착된 제1 서브 브라켓은 인서트 사출되어 제2 서브 브라켓 과의 사이에 빈틈이 없어진다. 따라서, 제1브라켓과 제2브라켓은 완전하게 일체화되어 인서트 사출되기 때문에 후공정에서 기포발생을 방지할 수 있다. 한편, 몰딩 과정에서 수지는 지문센서(200)와 제1 서브 브라켓(310)의 사이도 채울 수 있다. 이를 위해서는, 지문센서(20)와 제1 서브 브라켓(310)의 사이에 수지 이동을 위한 개구부(미도시)가 형성될 수 있으며, 일례로 접착제(510)의 도포 영역을 조정함으로써 해결될 수 있다. 이후, 경화가 완료되면, 금형틀을 탈착하게 된다.The second sub bracket 320 is positioned on the first sub bracket 310 and the second substrate 400 as shown in FIG. The second sub bracket 320 may be formed by a molding process using an epoxy mold compound (EMC) or the like. For example, the first sub bracket 310 and the second substrate 400 to which the fingerprint sensor 200 is attached are inserted into a mold frame (not shown). When the resin is injected into the mold, the second sub bracket 320 is formed. In this process, the resin is formed to cover both the fingerprint sensor 200, the first sub bracket 310, and the second substrate 400. That is, the first sub-bracket on which the fingerprint sensor is seated is insert-injected and the gap between the first sub-bracket and the second sub-bracket is eliminated. Accordingly, since the first bracket and the second bracket are completely integrated and injected into the insert, bubble generation can be prevented in the subsequent process. Meanwhile, in the molding process, the resin may fill the gap between the fingerprint sensor 200 and the first sub bracket 310. For this purpose, an opening (not shown) for transferring resin may be formed between the fingerprint sensor 20 and the first sub bracket 310 and may be solved by adjusting the application area of the adhesive 510 . Thereafter, when the curing is completed, the mold frame is detached.

여기서, 제1 서브 브라켓(310)과 제2 기판(400)에 의해 형성된 단차는 제2 서브 브라켓이 형성되는 과정에서 표면적을 높여 더욱 강하게 결합될 수 있다. 또한, 금형내의 수지는 결합이 표면적을 높이기 위해 센서(200)위에 더 쌓여서 사출될 수 있다.Here, the step formed by the first sub bracket 310 and the second substrate 400 can be more strongly coupled by increasing the surface area in the process of forming the second sub bracket. In addition, the resin in the mold can be injected further onto the sensor 200 to increase the surface area of the bond.

금형틀에서 탈착된 센서모듈의 상단면 즉, 지문 센서(200)의 상단면에 추가로 형성된 수지는 연마 과정을 통해 제거된다. 도 6에서는 제1 서브 브라켓(310)과 제2 서브 브라켓(320)이 구분되어 형성된 것처럼 도시되어 있지만, 금형틀 내에서 동일한 물질로 인서트 사출되었기 때문에 실제는 일체형으로 구현된다. 따라서, 추후 공정에서 발생할 수 있는 기포 발생 요인을 완전히 차단한다.The resin further formed on the upper surface of the sensor module, that is, the upper surface of the fingerprint sensor 200, removed from the mold frame is removed through a polishing process. In FIG. 6, the first sub bracket 310 and the second sub bracket 320 are separately formed. However, since the insert is injection-molded with the same material in the mold frame, the first sub bracket 310 and the second sub bracket 320 are actually integrated. Therefore, the bubble generation factor that may occur in a subsequent process is completely blocked.

종래, 제1 서브 브라켓과 제2 서브 브라켓이 서로 기계적으로 결합하는 경우에는 그 경계면에 미세한 공간이 존재했다. 이 미세한 공간의 공기는 이후 고온 공정에서 열팽창되어 기포를 발생시킨다. 상기 기포는 표면에 기포 자국을 형성시키거나, 상대적으로 밀도가 높은 센서 회로부의 외곽을 표면에 보이게 하는 소위 칩 마크 불량을 발생시킨다. Conventionally, when the first sub-bracket and the second sub-bracket are mechanically coupled to each other, there is a minute space at the interface. The air in this fine space is then thermally expanded in the high-temperature process to generate bubbles. The bubbles cause so-called chip mark defects that form bubble marks on the surface or make the outer surface of the sensor circuit portion having a relatively high density visible on the surface.

이러한 칩 마크 불량을 해결하기 위해, 센싱부위의 컬러층을 두껍게 처리하면, 지문의 전기적 신호의 차이를 잘 감지하지 못하여 지문 센싱 감도가 급격히 떨어진다.In order to solve such chip mark defects, when the color layer of the sensing area is thickened, the sensitivity of the fingerprint sensing deteriorates because the difference in electrical signals of the fingerprint can not be detected.

반면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 서브 브라켓(310)과 제2 서브 브라켓(320)이 금형틀 내에서 동일한 물질로 인서트 사출되기 때문에 제1 서브 브라켓(310)과 제2 서브 브라켓(320)이 일체형으로 구현된다. 즉, 제 서브 브라켓(310)과 제2 서브 브라켓(320) 사이에 미세 공간이 존재하지 않기 때문에, 추후 공정에서 발생할 수 있는 기포 발생 요인이 완전히 차단된다.According to an embodiment of the present invention, since the first sub bracket 310 and the second sub bracket 320 are insert-injected with the same material in the mold frame, the first sub bracket 310 and the second sub bracket 320 320 are integrally implemented. That is, since there is no fine space between the sub-bracket 310 and the second sub-bracket 320, the bubble generation factor that may occur in the subsequent process is completely cut off.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문 센서를 이용한 지문 센서 모듈을 나타낸다.7 illustrates a fingerprint sensor module using a fingerprint sensor according to an embodiment of the present invention.

지문 센서 모듈(500)은 도 4 내지 도 6에 도시한 지문 센서(200), 제1 서브 브라켓(310), 제2 기판(400) 및 제2 서브 브라켓(320)을 포함한다. 지문 센서 모듈(500)은 얇은 직육면체 형상을 가진다. 지문 센서 모듈(500)은 상부에 에폭시 몰딩된 제2 서브 브라켓(320)이 위치하고, 하부에 제2 기판(400)이 위치한다. 제2 서브 브라켓(320)과 제2 기판(400) 사이에는 전술한 지문 센서(200) 등이 수용되어 있다. 지문 센서 모듈(500)은 하부면의 단자부(420)에 의해 외부 기기와 연결된다. 이와 같은 지문 센서 모듈(500)은 규격화된 직사각형 형태를 가지고 있으므로, 조립이나 보관 등이 용이한 장점이 있다.The fingerprint sensor module 500 includes the fingerprint sensor 200, the first sub bracket 310, the second substrate 400, and the second sub bracket 320 shown in FIGS. The fingerprint sensor module 500 has a thin rectangular parallelepiped shape. The fingerprint sensor module 500 has an epoxy-molded second sub bracket 320 on its upper portion and a second substrate 400 on its lower portion. The fingerprint sensor 200 and the like are accommodated between the second sub bracket 320 and the second substrate 400. The fingerprint sensor module 500 is connected to the external device by the terminal portion 420 on the lower surface. Since the fingerprint sensor module 500 has a standardized rectangular shape, it is easy to assemble and store the fingerprint sensor module 500.

종래에는, 지문 센서의 기판이 유연 소재이기 때문에 코팅 면이 평탄하지 않았다. 이러한 기판에 1차 도료로 코팅을 하는 경우에는 그 코팅막 역시 기판의 표면을 반영하기 때문에 평탄도가 나쁘다. 따라서 이를 해결하기 위하여 별도의 연마 공정을 통해 평탄도를 높이고 있었다.Conventionally, since the substrate of the fingerprint sensor is a flexible material, the coated surface is not flat. When such a substrate is coated with a primary coating, the coating film also has a poor flatness because it reflects the surface of the substrate. Therefore, in order to solve this problem, the flatness was increased through a separate polishing process.

그러나 본 발명의 실시예에 따르면 지문 센서(200)의 기판(201) 위로 제2 서브 브라켓(320)이 에폭시 몰딩되므로, 지문 센서 모듈(500)의 상면을 평탄하게 형성할 수 있다. 즉, 별도의 평탄도 처리 공정이 필요 없으므로, 공정이 간단하고 제조 원가가 절감되는 효과가 있다.However, according to the embodiment of the present invention, since the second sub bracket 320 is epoxy-molded on the substrate 201 of the fingerprint sensor 200, the upper surface of the fingerprint sensor module 500 can be formed flat. That is, since a separate flatness process is not required, the process is simple and the manufacturing cost is reduced.

도 8은 도 7에 도시한 지문 센서 모듈(500)을 포함한 지문 센서 패키지(600)를 나타낸다.FIG. 8 shows a fingerprint sensor package 600 including the fingerprint sensor module 500 shown in FIG.

지문 센서 패키지(600)는 지문 센서 모듈(500)과 하우징(610)을 포함한다. 하우징(610)은 휴대 단말기의 홈 키 또는 특수 기능키 등에 적용될 수 있다.The fingerprint sensor package 600 includes a fingerprint sensor module 500 and a housing 610. The housing 610 may be applied to a home key or a special function key of the portable terminal.

먼저, 도 8(a)를 참고하면, 하우징(610)은 소정의 버튼 형상으로 이루어지며, 일례로 삼각형, 사각형, 원형, 타원형 등 다양한 평면 형상을 가질 수 있다. 하우징(610)은 내측에 지문 센서 모듈(500)을 수용할 수 있는 공간을 가진다. 여기서, 지문 센서 모듈(500)은 그 크기가 규격화되어 있다. 따라서 하우징(610)의 지문 센서 수용 공간도 모두 동일한 크기로 형성되며, 이에 따라 하우징(610)의 크기나 형상에 상관없이 동일한 지문 센서 모듈(500)을 사용할 수 있다. 제조 과정에서 하우징(610)의 형상이나 크기를 변화시켜야 하는 경우, 지문 센서 모듈(500)은 그대로 두고 하우징(610)의 설계만 수정할 수 있으므로, 설계 수정이 용이하고 그 수정 시간도 단축할 수 있다.8 (a), the housing 610 has a predetermined button shape, and may have various plan shapes such as a triangle, a quadrangle, a circle, an ellipse, and the like. The housing 610 has a space for accommodating the fingerprint sensor module 500 therein. Here, the size of the fingerprint sensor module 500 is standardized. Accordingly, the fingerprint sensor accommodation space of the housing 610 is formed to have the same size. Accordingly, the same fingerprint sensor module 500 can be used regardless of the size and shape of the housing 610. In the case where the shape and size of the housing 610 are changed in the manufacturing process, the design of the housing 610 can be modified without changing the fingerprint sensor module 500, so that the design modification is easy and the modification time can be shortened .

도 8(b)는 규격화된 지문 센서 모듈(500)이 삽입된 하우징(610)을 나타낸다. 지문 센서 모듈(500)은 접착제 등에 의해 하우징(610)에 부착될 수 있다.8 (b) shows the housing 610 into which the standardized fingerprint sensor module 500 is inserted. The fingerprint sensor module 500 may be attached to the housing 610 by an adhesive or the like.

그리고 도 8(c)는 지문 센서 모듈(500)이 삽입된 하우징(610) 위로 컬러 시트(620)가 부착된 지문 센서 패키지(600)를 나타낸다.8C shows a fingerprint sensor package 600 in which a color sheet 620 is attached on a housing 610 in which a fingerprint sensor module 500 is inserted.

컬러 시트(620)는 하우징(610)의 상면에 대응하는 형상을 가지며, 소정을 컬러를 구현하여 모바일 장치의 디자인에 따라 외관을 돋보이게 하는 기능을 한다. 컬러 시트(620)는 베이스 기판과 컬러층 및 보호층을 포함할 수 있다. 베이스 기판은 컬러 시트(620)의 전체적인 형태를 유지하기 위한 것으로, 폴리머 등의 수지 또는 글라스 등으로 이루어질 수 있다. 컬러층은 실질적인 컬러 표현을 구현하며, 모바일 장치의 디자인에 따라 임의이 색상이 선택될 수 있다. 컬러층은 도료를 코팅함으로써 형성할 수 있다. 보호층은 컬러층을 외부 충격으로부터 보호할 뿐 아니라, 광택 효과 등을 제공할 수 있다. 보호층은 UV 코팅 등을 이용하여 형성될 수 있다. 이와 같은 컬러 시트(620)는 접착제나 접착필름 등에 의해 하우징(610) 및 지문 센서 모듈(500)에 부착될 수 있다.The color sheet 620 has a shape corresponding to the upper surface of the housing 610 and functions to implement a predetermined color to enhance the appearance according to the design of the mobile device. The color sheet 620 may include a base substrate, a color layer, and a protective layer. The base substrate is for maintaining the overall shape of the color sheet 620, and may be made of resin such as polymer or glass. The color layer implements a substantial color representation, and any color may be selected depending on the design of the mobile device. The color layer can be formed by coating a paint. The protective layer not only protects the color layer from external impact, but also can provide a gloss effect and the like. The protective layer may be formed using UV coating or the like. The color sheet 620 may be attached to the housing 610 and the fingerprint sensor module 500 by an adhesive, an adhesive film, or the like.

종래에는, 지문 센서 모듈이 삽입된 하우징 위에 도료를 코팅하여 컬러를 구현하였다. 따라서 도료 코팅 과정에서 불량이 발생하면 하우징 및 지문 센서 모듈 전체를 폐기해야 하는 문제가 있었다. 또한, 하우징에 지문 센서 모듈이 삽입된 후 도료 코팅 및 건조, 그리고 보호층 코팅 및 건조 공정 등이 시간 순으로 이루어지므로, 전체적인 공정 시간이 길어지는 문제가 있었다.Conventionally, a color is implemented by coating a paint over a housing in which a fingerprint sensor module is inserted. Accordingly, if a defect occurs in the paint coating process, there is a problem that the entire housing and the fingerprint sensor module must be disposed. Further, since the fingerprint sensor module is inserted into the housing, the coating and drying of the paint, and the coating and drying of the protective layer are performed in time sequence, the whole process time is long.

반면, 본 발명의 실시예에 따르면, 컬러 시트(620)에 불량이 발생하더라도 해당 컬러 시트(620)만 제거할 수 있으므로, 불량 발생에 따른 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 하우징(610) 및 지문 센서 모듈(500)의 제조와 별개의 공정 라인에서 컬러 시트(620)를 제작하고, 지문 센서 모듈(500)과 하우징(610)이 조립된 후 제작된 컬러 시트(620)를 부착하는 것으로 공정이 완료되기 때문에 전체적인 공정 시간을 단축할 수 있다.On the other hand, according to the embodiment of the present invention, even if a defect occurs in the color sheet 620, only the color sheet 620 can be removed, so that the cost due to the defect can be reduced. The color sheet 620 is manufactured in a separate process line from the manufacturing of the housing 610 and the fingerprint sensor module 500 and the color sheet 620 is manufactured after the fingerprint sensor module 500 and the housing 610 are assembled. 620) is attached, the entire process time can be shortened.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

200: 지문 센서 310: 제1 서브 브라켓
320: 제2 서브 브라켓 400: 제2 기판
500: 지문 센서 모듈 600: 지문 센서 패키지200: fingerprint sensor 310: first sub-bracket
320: second sub bracket 400: second substrate
500: fingerprint sensor module 600: fingerprint sensor package

Claims (2)

지문 센서 모듈에 있어서,
센서 회로부, 유연 소재 제1 기판에 형성된 센싱부, 외부 인터페이스 연결부를 포함하는 지문 센서;
상기 센서 회로부를 수용하고 상기 센싱부를 지지하여 상기 지문 센서를 안착시키는 제1 서브 브라켓;
상기 외부 인터페이스 연결부와 전기적으로 연결되는 금속 패드, 상기 금속 패드와 전기적으로 연결되는 단자부를 포함하는 제2 기판; 및
상기 지문 센서를 덮으며 상기 제1 서브 브라켓과 일체형으로 형성되는 제2 서브 브라켓
을 포함하는 지문 센서 모듈.In the fingerprint sensor module,
A fingerprint sensor including a sensor circuit unit, a sensing unit formed on the first flexible substrate, and an external interface connection unit;
A first sub bracket accommodating the sensor circuit portion and supporting the sensing portion to seat the fingerprint sensor;
A second substrate including a metal pad electrically connected to the external interface connection portion and a terminal portion electrically connected to the metal pad; And
And a second sub bracket covering the fingerprint sensor and formed integrally with the first sub bracket,
And a fingerprint sensor module. 제1항에 기재된 지문 센서 모듈;
상기 지문 센서 모듈을 수용하는 하우징; 및
상기 하우징과 대응되는 형상으로 상기 지문 센서 모듈 및 상기 하우징을 덮는 컬러 시트;
를 포함하는 지문 센서 패키지.A fingerprint sensor module according to claim 1;
A housing for receiving the fingerprint sensor module; And
A color sheet covering the fingerprint sensor module and the housing in a shape corresponding to the housing;
The fingerprint sensor package comprising:
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