KR102585119B1

KR102585119B1 - Fingerprint sensing apparatus, electric device including the apparatus, method and apparatus for manufacturing the fingerprint sensing appratus

Info

Publication number: KR102585119B1
Application number: KR1020160067930A
Authority: KR
Inventors: 장신애; 엄준필; 전은정
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2016-06-01
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2023-10-05
Also published as: CN209103313U; KR20170136184A; WO2017209441A1

Abstract

실시 예의 지문 센싱 장치는 베이스 기판과, 베이스 기판 위에 배치된 지문 센서부 및 지문 센서부 위에 배치되는 기능층을 포함하고, 기능층의 가장 자리와 중심 간의 두께 편차는 1 ㎛ 내지 3 ㎛ 이내이다.The fingerprint sensing device of the embodiment includes a base substrate, a fingerprint sensor disposed on the base substrate, and a functional layer disposed on the fingerprint sensor portion, and the thickness deviation between the edge and the center of the functional layer is within 1 μm to 3 μm.

Description

Fingerprint sensing apparatus, electric device including the apparatus, method and apparatus for manufacturing the fingerprint sensing appratus}

실시 예는 지문 센싱 장치, 이 장치를 포함하는 전자 기기, 이 장치의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.Embodiments relate to a fingerprint sensing device, an electronic device including the device, and a method and device for manufacturing the device.

지문 센싱 기술은 생체 인식 또는 인증 프로세스 등에 널리 이용되고 있다. 예를 들어, 스마트폰(smartphone) 등과 같은 전자 기기에 사용되는 지문 센싱 장치에 포함되는 지문 센서(또는, 지문 인식 센서)는 사람의 지문을 감지하기 위해 사용되고 있다.Fingerprint sensing technology is widely used in biometric or authentication processes. For example, a fingerprint sensor (or fingerprint recognition sensor) included in a fingerprint sensing device used in electronic devices such as smartphones is used to detect a person's fingerprint.

도 1은 일반적인 지문 센싱 장치의 단면도를 나타낸다.Figure 1 shows a cross-sectional view of a general fingerprint sensing device.

도 1에 도시된 지문 센싱 장치는 기판(10), 센싱부(20) 및 기능층(30)을 포함한다. 여기서, 기능층(30)은 센싱부(20) 위에 순차적으로 배치된 베이스층(32), 컬러층(34) 및 보호층(36)을 포함할 수 있다.The fingerprint sensing device shown in FIG. 1 includes a substrate 10, a sensing unit 20, and a functional layer 30. Here, the functional layer 30 may include a base layer 32, a color layer 34, and a protective layer 36 sequentially disposed on the sensing unit 20.

지문 센싱 장치의 보호층(36)은 스프레이 코팅 방식으로 형성되며, 중심축(CA)에서의 보호층(36)의 중심 두께(TC)는 가장 자리에서의 보호층(36)의 주변 두께(TP)보다 매우 작다. 중심 두께(TC)와 주변 두께(TP) 간의 두께 편차는 최소 5 ㎛ 이상으로서 매우 크다. 보호층(36)은 지문 센싱 장치에서 사용자의 지문이 직접 닿는 부분으로서 중심 두께(TC)와 주변 두께(TP) 간의 두께 편차가 심할 경우 외관이 매끄럽지 못해진다. 또한 사용자의 지문이 두께 편차로 인해 보호층(36)에 제대로 터치되지 않을 경우, 지문을 제대로 인식할 수 없는 등 센싱 기능이 저하될 수도 있다.The protective layer 36 of the fingerprint sensing device is formed by spray coating, and the central thickness (TC) of the protective layer 36 at the central axis (CA) is equal to the peripheral thickness (TP) of the protective layer 36 at the edge. ) is much smaller than The thickness deviation between the center thickness (TC) and the peripheral thickness (TP) is very large, at least 5 ㎛ or more. The protective layer 36 is a part of the fingerprint sensing device that directly touches the user's fingerprint, and if the thickness difference between the central thickness (TC) and the peripheral thickness (TP) is large, the appearance becomes uneven. Additionally, if the user's fingerprint does not properly touch the protective layer 36 due to thickness variation, the sensing function may be deteriorated, such as the fingerprint not being recognized properly.

전술한 문제점을 개선하기 위해 복수의 지문 센싱 장치의 보호층(36)을 일괄적으로 형성한 후 지문 센싱 장치로 낱개로 절단할 수 있으나, 이는 절단되기 이전의 복수의 지문 센싱 장치들이 휘어지는 문제점이 있다.In order to improve the above-described problem, the protective layers 36 of a plurality of fingerprint sensing devices can be formed in batches and then cut individually with a fingerprint sensing device. However, this has the problem of bending the plurality of fingerprint sensing devices before cutting. there is.

또한, 지문 센싱 장치의 보호층(36)을 낱개로 코팅하고자 할 경우, 원하는 크기보다 더 크게 지문 센싱 장치를 제작해야 하기 때문에 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.Additionally, when attempting to individually coat the protective layer 36 of a fingerprint sensing device, there is a problem in that manufacturing costs increase because the fingerprint sensing device must be manufactured larger than the desired size.

실시 예는 외관이 매끄럽고 센싱 기능이 양호하며 공정 비용이 저렴하며 낱개로 보호층을 코팅할 수 있는 지문 센싱 장치, 이 장치를 포함하는 전자 기기, 이 장치의 제조 방법 및 장치 제공한다.The embodiment provides a fingerprint sensing device that has a smooth appearance, good sensing function, low processing cost, and can be individually coated with a protective layer, an electronic device including the device, and a method and device for manufacturing the device.

일 실시 예에 의한 지문 센싱 장치는, 베이스 기판; 상기 베이스 기판 위에 배치된 지문 센서부; 및 상기 지문 센서부 위에 배치되는 기능층을 포함하고, 상기 기능층의 가장 자리와 중심 간의 두께 편차는 1 ㎛ 내지 3 ㎛ 이내일 수 있다.A fingerprint sensing device according to an embodiment includes a base substrate; A fingerprint sensor unit disposed on the base substrate; and a functional layer disposed on the fingerprint sensor unit, wherein a thickness deviation between an edge and the center of the functional layer may be within 1 ㎛ to 3 ㎛.

예를 들어, 상기 기능층은 상기 지문 센서부 위에 배치된 프라이머층; 상기 프라이머층 위에 배치된 컬러층; 또는 상기 컬러층 위에 배치된 보호층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the functional layer may include a primer layer disposed on the fingerprint sensor unit; A color layer disposed on the primer layer; Alternatively, it may include at least one of a protective layer disposed on the color layer.

예를 들어, 상기 두께 편차는 상기 보호층의 두께 편차에 해당할 수 있다.For example, the thickness deviation may correspond to a thickness deviation of the protective layer.

예를 들어, 상기 보호층의 중심에서의 제1 두께는 상기 보호층의 가장 자리에서의 제2 두께보다 얇을 수 있다.For example, the first thickness at the center of the protective layer may be thinner than the second thickness at the edge of the protective layer.

예를 들어, 상기 제1 또는 제2 두께는 10 ㎛ 내지 15 ㎛일 수 있다.For example, the first or second thickness may be 10 ㎛ to 15 ㎛.

예를 들어, 상기 기능층의 총 두께는 18 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있다.For example, the total thickness of the functional layer may be 18 ㎛ to 30 ㎛.

예를 들어, 상기 지문 센서부는 상기 베이스 기판 위에 배치된 지문 센서; 상기 지문 센서를 상기 베이스 기판에 전기적으로 연결하는 와이어; 상기 지문 센서와 상기 와이어를 감싸면서 상기 기능층과 상기 베이스 기판 사이 및 상기 기능층과 상기 지문 센서의 상부면 사이에 배치된 몰딩부; 및 상기 지문 센서의 상부면과 상기 몰딩부 사이에 배치된 보호 필름을 포함할 수 있다.For example, the fingerprint sensor unit may include a fingerprint sensor disposed on the base substrate; a wire electrically connecting the fingerprint sensor to the base substrate; a molding portion surrounding the fingerprint sensor and the wire and disposed between the functional layer and the base substrate and between the functional layer and the upper surface of the fingerprint sensor; And it may include a protective film disposed between the upper surface of the fingerprint sensor and the molding part.

또는, 예를 들어, 상기 지문 센서부는 상기 기능층과 접착된 제1 면을 갖고, 상기 베이스 기판과 마주하는 제2 면을 갖는 센서 기판; 상기 센서 기판의 상기 제2 면과 상기 베이스 기판 사이에 배치된 지문 센서; 상기 지문 센서와 상기 센서 기판의 상기 제2 면을 전기적으로 연결하는 패드; 및 상기 센서 기판의 상기 제2 면과 상기 베이스 기판 사이에 배치되어, 상기 센서 기판과 상기 베이스 기판을 서로 전기적으로 연결하는 솔더부를 포함할 수 있다.Or, for example, the fingerprint sensor unit may include: a sensor substrate having a first surface bonded to the functional layer and a second surface facing the base substrate; a fingerprint sensor disposed between the second side of the sensor substrate and the base substrate; a pad electrically connecting the fingerprint sensor and the second surface of the sensor substrate; and a solder portion disposed between the second surface of the sensor substrate and the base substrate to electrically connect the sensor substrate and the base substrate to each other.

다른 실시 예에 의한 전자 기기는, 상기 지문 센싱 장치를 포함할 수 있다.An electronic device according to another embodiment may include the fingerprint sensing device.

또 다른 실시 예에 의한 지문 센싱 장치의 제조 방법은, 베이스 기판을 준비하는 단계; 상기 베이스 기판 위에 지문 센서부를 마운팅하는 단계; 상기 지문 센서부의 상부면에 프라이머층을 형성하는 단계; 상기 프라이머층 위에 컬러층을 형성하는 단계; 상기 컬러층이 형성된 결과물을 지그에 안착시키는 단계; 상기 컬러층의 상부면에 임시 보호층을 형성하는 단계; 및 상기 지그를 제거하고, 상기 컬러층보다 넓게 형성된 상기 임시 보호층의 가장 자리를 절단하여 가장 자리와 중심 간의 두께 편차가 1 ㎛ 내지 3 ㎛인 보호층을 완성하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a fingerprint sensing device according to another embodiment includes preparing a base substrate; Mounting a fingerprint sensor unit on the base substrate; Forming a primer layer on the upper surface of the fingerprint sensor unit; forming a color layer on the primer layer; Seating the resulting color layer on a jig; forming a temporary protective layer on the upper surface of the color layer; And it may include removing the jig and cutting an edge of the temporary protective layer formed wider than the color layer to complete a protective layer having a thickness deviation between the edge and the center of 1 ㎛ to 3 ㎛.

예를 들어, 상기 제조 방법은 상기 컬러층을 형성하기 이전에 상기 프라이머층을 열 건조시키는 단계; 상기 지그를 안착시키기 이전에 상기 컬러층을 열 건조시키는 단계; 및 상기 지그를 제거하기 이전에, 상기 프라이머층, 상기 컬러층 및 상기 보호층을 광에 의해 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.For example, the manufacturing method includes heat drying the primer layer before forming the color layer; heat drying the color layer before seating the jig; And before removing the jig, it may further include curing the primer layer, the color layer, and the protective layer with light.

또 다른 실시 예에 의한 상기 지문 센싱 장치의 제조 방법을 수행하는 지문 센싱 장치의 제조 장치는 상기 지그; 및 상기 임시 보호층의 가장 자리를 절단하는 절단부를 포함하고, 상기 지그는 몸체; 상기 몸체에 형성되어 상기 베이스 기판, 상기 지문 센서부 및 상기 프라이머층과 컬러층의 적어도 일부를 수용하는 제1 수용부; 및 상기 제1 수용부 위에 형성되어 상기 상측 개구부를 형성하며 상기 보호층 형성용 물질을 수용하는 제2 수용부를 포함하고, 상기 제2 수용부는 상기 제1 수용부와 상기 몸체의 두께 방향으로 중첩되는 중앙 수용부; 및 상기 중앙 수용부를 에워싸는 평면 형상을 갖는 주변 수용부를 포함할 수 있다.A fingerprint sensing device manufacturing device that performs the fingerprint sensing device manufacturing method according to another embodiment includes the jig; And a cutting part for cutting an edge of the temporary protective layer, wherein the jig includes a body; a first receiving portion formed in the body to accommodate at least a portion of the base substrate, the fingerprint sensor portion, and the primer layer and color layer; and a second accommodating part formed on the first accommodating part to form the upper opening and accommodating the material for forming the protective layer, wherein the second accommodating part overlaps the first accommodating part in the thickness direction of the body. central receptacle; And it may include a peripheral accommodating part having a planar shape surrounding the central accommodating part.

실시 예에 의한 지문 센싱 장치, 이 장치를 포함하는 전자 기기, 이 장치의 제조 방법 및 장치는 사용자의 지문이 터치되는 부분의 두께 편차가 적어 외관이 매끄럽고 센싱 기능이 양호하며, 낱개로 제작될 수 있으며 공정 비용이 절감될 수 있다.The fingerprint sensing device according to the embodiment, the electronic device including the device, the manufacturing method of the device, and the device have a smooth appearance and good sensing function due to a small thickness deviation of the part where the user's fingerprint is touched, and can be manufactured individually. And process costs can be reduced.

도 1은 일반적인 지문 센싱 장치의 단면도를 나타낸다.
도 2는 실시 예에 의한 지문 센싱 장치를 포함하는 전자 기기의 일 실시 예의 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 지문 센싱 장치를 I-I'선을 따라 절개한 일 실시 예에 의한 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 2에 도시된 지문 센싱 장치를 I-I'선을 따라 절개한 다른 실시 예에 의한 단면도를 나타낸다.
도 5는 실시 예에 의한 지문 센싱 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6a 내지 도 6e는 도 3 또는 도 4에 도시된 지문 센싱 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 6b에 도시된 컬러층까지 형성된 결과물과 지그 간의 분해 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 6c에 도시된 단면도의 평면 형상을 나타낸다.Figure 1 shows a cross-sectional view of a general fingerprint sensing device.
Figure 2 shows a plan view of an example of an electronic device including a fingerprint sensing device according to an example embodiment.
FIG. 3 shows a cross-sectional view of an embodiment of the fingerprint sensing device shown in FIG. 2 taken along line II'.
FIG. 4 shows a cross-sectional view of another embodiment of the fingerprint sensing device shown in FIG. 2 cut along line II'.
Figure 5 is a flow chart for explaining a manufacturing method of a fingerprint sensing device according to an embodiment.
FIGS. 6A to 6E show cross-sectional process views for explaining the manufacturing method of the fingerprint sensing device shown in FIG. 3 or 4.
Figure 7 shows an exploded cross-sectional view between the jig and the resulting color layer shown in Figure 6b.
Figure 8 shows the plan shape of the cross-sectional view shown in Figure 6c.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments to specifically explain the present invention, and will be described in detail with reference to the accompanying drawings to aid understanding of the invention. However, the embodiments according to the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art.

본 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.In the description of this embodiment, in the case where it is described as being formed "on or under" each element, it is indicated as being formed "on or under" ( “on or under” includes both elements that are in direct contact with each other or one or more other elements that are formed (indirectly) between the two elements.

또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Additionally, when expressed as “above” or “on or under,” it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one element.

또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.In addition, relational terms such as “first” and “second,” “upper/upper/above” and “lower/lower/bottom” used below refer to any physical or logical relationship or relationship between such entities or elements. It may be used to distinguish one entity or element from another entity or element, without necessarily requiring or implying order.

이하, 실시 예에 의한 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B) 및 이 장치(200, 200A, 200B)를 포함하는 전자 기기(1000)를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 편의상, 데카르트 좌표계(x축, y축, z축)를 이용하여 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B) 및 이를 포함하는 전자 기기(1000)를 설명하지만, 다른 좌표계에 의해서도 이를 설명할 수 있음은 물론이다. 데카르트 좌표계에 의할 경우, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지 않고 교차할 수도 있다.Hereinafter, a fingerprint sensing device (200, 200A, 200B) according to an embodiment and an electronic device (1000) including the device (200, 200A, 200B) will be described with reference to the attached drawings. For convenience, the fingerprint sensing devices (200, 200A, 200B) and the electronic device 1000 including the same are described using the Cartesian coordinate system (x-axis, y-axis, z-axis), but it can be explained using other coordinate systems as well. Of course. In the Cartesian coordinate system, the x-axis, y-axis, and z-axis are orthogonal to each other, but the embodiment is not limited thereto. That is, the x-axis, y-axis, and z-axis may not be perpendicular to each other but may intersect.

이하에서 설명되는 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)란, 지문 센서부(230, 240) 위에 기능층(250)이 배치되는 어느 장치도 해당할 수 있다. 특히, 기능층(250)은 보호층(256)을 포함할 수 있다. 또한, 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)는 사용자의 손가락의 지문을 감지하는 것으로 설명하지만, 사용자의 지문 대신에 스타일러스(stylus) 펜의 터치를 센싱할 수도 있으며, 그 센싱 대상에 국한되지 않는다.The fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B described below may correspond to any device in which the functional layer 250 is disposed on the fingerprint sensor units 230 and 240. In particular, the functional layer 250 may include a protective layer 256. In addition, the fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B are described as detecting the fingerprint of the user's finger, but may also sense the touch of a stylus pen instead of the user's fingerprint, and are not limited to the sensing object. .

또한, 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)는 다양한 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)는 사용자 인증이 필요한 분야에서 이용될 수 있다. 사용자 인증이 필요한 경우는 예를 들어, 언로킹(unlocking), 온라인 거래를 인정하거나 부인을 방지(Non-repudiation), 웹 사이트들 및 이메일을 포함한 디바이스 시스템들 및 서비스들에 대한 액세스, 패스워드 및 PIN들의 교체, 도어락(door lock) 등과 같은 물리적 액세스, 시간 및 출석관리 시스템들에서 각종 증명, 모바일 폰들 및 게이밍(gaming)을 위한 손가락 기반 입력 디바이스들/내비게이션, 또는 손가락 기반 단축키(shortcuts)의 사용 등이 있다. 이와 같이, 사용자 인증, 등록, 결재 또는 보안 등 다양한 분야에서 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)가 사용될 수 있다.Additionally, the fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B can be applied to various electronic devices. For example, the fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B can be used in fields that require user authentication. Cases where user authentication is required include, for example, unlocking, authorizing or non-repudiating online transactions, accessing device systems and services, including websites and email, and passwords and PINs. replacement of keys, physical access such as door locks, authentication in time and attendance management systems, finger-based input devices/navigation for mobile phones and gaming, or use of finger-based shortcuts, etc. There is. In this way, the fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B can be used in various fields such as user authentication, registration, payment, or security.

전술한 바와 같이 다양한 분야에 적용될 수 있는 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)를 포함하는 전자 기기는 예를 들어 휴대폰, 스마트폰, 휴대 정보 단말기(PDA:Personal Digital Assistant), 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP:Portable Multimedia Player), 노트북 또는 테블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(PC:Personal Computer) 등과 같은 휴대용 단말기일 수 있으나, 실시 예는 특정한 전자 기기에 국한되지 않는다.As described above, electronic devices including fingerprint sensing devices 200, 200A, 200B that can be applied to various fields include, for example, mobile phones, smartphones, personal digital assistants (PDAs), and portable multimedia players (PMPs). It may be a portable terminal such as a Portable Multimedia Player, a laptop, a tablet, or a personal computer (PC), but the embodiment is not limited to a specific electronic device.

또한, 실시 예에 의한 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)는 패키지화 또는 모듈화되어 전자 기기(1000)에 포함될 수 있으나, 실시 예는 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)가 전자 기기(1000)에 포함되는 특정한 형태에 국한되지 않는다.In addition, the fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B according to the embodiment may be packaged or modularized and included in the electronic device 1000. However, according to the embodiment, the fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B may be included in the electronic device 1000. It is not limited to the specific forms included in.

또한, 실시 예에 의한 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)의 이해를 돕기 위해, 도 2에 도시된 바와 같은 전자 기기(1000)를 예를 들어 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 실시 예에 의한 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)는 도 2에 도시된 전자 기기(1000)와 다른 다양한 형태의 전자 기기에 포함될 수 있음은 물론이다.Additionally, to help understand the fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B according to the embodiment, the electronic device 1000 as shown in FIG. 2 is described as an example, but the embodiment is not limited thereto. That is, of course, the fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B according to the embodiment may be included in various types of electronic devices other than the electronic device 1000 shown in FIG. 2.

도 2는 실시 예에 의한 지문 센싱 장치(200)를 포함하는 전자 기기(1000)의 일 실시 예의 평면도를 나타낸다.FIG. 2 shows a plan view of an electronic device 1000 including a fingerprint sensing device 200 according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 실시 예에 의한 전자 기기(1000)는 커버 유리(100), 지문 센싱 장치(200) 및 디스플레이부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , an electronic device 1000 according to an embodiment may include a cover glass 100, a fingerprint sensing device 200, and a display unit 300.

커버 유리(100)는 디스플레이부(300)를 보호하며 전자 기기(1000)의 전면(front surface)에 배치될 수 있다. 디스플레이부(300)는 터치 스크린의 역할을 수행할 수 있다.The cover glass 100 protects the display unit 300 and may be disposed on the front surface of the electronic device 1000. The display unit 300 may function as a touch screen.

지문 센싱 장치(200)는 사용자의 지문을 센싱하거나 사용자의 손가락의 움직임을 센싱하거나 스타일러스의 접촉을 센싱하여 포인터를 조작할 수 있도록 할 수 있다. 도 2의 경우, 지문 센싱 장치(200)는 전자 기기(1000)에서 디스플레이부(300)의 아래쪽에 배치된 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 다른 실시 예에 의하면, 도 2에 도시된 바와 달리, 지문 센싱 장치(200)는 디스플레이부(300)의 위쪽이나 측부쪽에 배치될 수도 있다. 즉, 실시 예는 지문 센싱 장치(200)가 전자 기기(1000)에서 배치되는 위치에 국한되지 않는다.The fingerprint sensing device 200 can operate a pointer by sensing the user's fingerprint, the movement of the user's finger, or the contact of the stylus. In FIG. 2 , the fingerprint sensing device 200 is illustrated as being disposed below the display unit 300 in the electronic device 1000, but the embodiment is not limited thereto. According to another embodiment, unlike shown in FIG. 2, the fingerprint sensing device 200 may be placed above or on the side of the display unit 300. That is, the embodiment is not limited to the location where the fingerprint sensing device 200 is placed in the electronic device 1000.

도 3은 도 2에 도시된 지문 센싱 장치(200)를 I-I'선을 따라 절개한 일 실시 예(200A)에 의한 단면도를 나타내고, 도 4는 도 2에 도시된 지문 센싱 장치(200)를 I-I'선을 따라 절개한 다른 실시 예(200B)에 의한 단면도를 나타낸다.FIG. 3 shows a cross-sectional view of an embodiment (200A) of the fingerprint sensing device 200 shown in FIG. 2 cut along line II', and FIG. 4 shows a cross-sectional view of the fingerprint sensing device 200 shown in FIG. 2. Shows a cross-sectional view of another embodiment (200B) cut along line I-I'.

도 3 및 도 4에 도시된 지문 센싱 장치(200A, 200B)는 베이스 기판(210A, 210B), 지문 센서부(230, 240) 및 기능층(250)을 포함할 수 있다.The fingerprint sensing devices 200A and 200B shown in FIGS. 3 and 4 may include base substrates 210A and 210B, fingerprint sensor units 230 and 240, and a functional layer 250.

도 4에 도시된 지문 센싱 장치(200B)는 지문 센서부(240)의 구성이 다르고 베이스 기판(210B)과 지문 센서부(240)의 연결 형태가 다를 뿐, 도 3에 도시된 지문 센싱 장치(200A)와 동일하다.The fingerprint sensing device 200B shown in FIG. 4 has a different configuration of the fingerprint sensor unit 240 and a different connection form between the base substrate 210B and the fingerprint sensor unit 240, and the fingerprint sensing device shown in FIG. 3 ( 200A) is the same.

베이스 기판(210A, 210B)은 인쇄 회로 기판(PCB:Printed Circuit Board) 예를 들어 전체가 유연한 특성을 갖는 연성(flexible) PCB 또는 비연성(rigid) PCB일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The base boards 210A and 210B may be printed circuit boards (PCBs), for example, flexible PCBs or rigid PCBs with overall flexible characteristics, but the embodiment is not limited thereto.

베이스 기판(210A, 210B)은 지문 센서부(230, 240)를 외부 장치와 연결시키거나 통신하도록 돕는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 베이스 기판(210A, 210B)은 지문 센서부(230, 240)를 구동하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 전기 신호나 이와 관련된 정보를 지문 센서부(230, 240)로 전달하기 위해, 베이스 기판(210A, 210B)은 지문 센서부(230, 240)와 전기적으로 연결될 수 있다.The base substrates 210A and 210B may serve to connect or communicate with the fingerprint sensor units 230 and 240 with external devices. Additionally, the base substrates 210A and 210B may serve to drive the fingerprint sensor units 230 and 240. Accordingly, in order to transmit electrical signals or information related thereto to the fingerprint sensor units 230 and 240, the base substrates 210A and 210B may be electrically connected to the fingerprint sensor units 230 and 240.

일 실시 예에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이 지문 센서부(230)는 베이스 기판(210A)과 와어어(239)에 의해 전기적으로 연결될 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 와이어(239)를 사용하지 않고 지문 센서부(230)는 베이스 기판(210A)과 다양한 방법으로 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시 예에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이 지문 센서부(240)는 솔더부(247)에 의해 베이스 기판(210B)과 전기적으로 연결될 수 있다. 실시 예는 지문 센서부(230, 240)와 베이스 기판(210A, 210B)이 서로 전기적으로 연결되는 특정한 형태에 국한되지 않는다.According to one embodiment, as shown in FIG. 3, the fingerprint sensor unit 230 may be electrically connected to the base substrate 210A and the wire 239, but the embodiment is not limited to this. That is, the fingerprint sensor unit 230 can be electrically connected to the base substrate 210A in various ways without using the wire 239. According to another embodiment, as shown in FIG. 4, the fingerprint sensor unit 240 may be electrically connected to the base substrate 210B through a solder unit 247. The embodiment is not limited to a specific form in which the fingerprint sensor units 230 and 240 and the base substrates 210A and 210B are electrically connected to each other.

또한, 도시되지는 않았지만, 베이스 기판(210A, 210B)의 아래에 리드 프레임(미도시)이 더 배치될 수 있다. 리드 프레임은 베이스 기판(210A, 210B)의 하부에 표면 실장 기술(SMT:Surface Mounting Technology)에 의거하여 부착될 수 있다.Additionally, although not shown, a lead frame (not shown) may be further disposed below the base substrates 210A and 210B. The lead frame may be attached to the lower part of the base substrates 210A and 210B using surface mounting technology (SMT).

한편, 지문 센서부(230, 240)는 반도체 칩(chip) 형태로 베이스 기판(210A, 210B) 위에 배치되어 지문을 센싱하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 지문 센서부(230)는 표면 실장 기술(SMT)에 의해 베이스 기판(210A) 위에 배치될 수 있다.Meanwhile, the fingerprint sensor units 230 and 240 are disposed on the base substrates 210A and 210B in the form of semiconductor chips and serve to sense fingerprints. For example, as shown in FIG. 3, the fingerprint sensor unit 230 may be disposed on the base substrate 210A using surface mount technology (SMT).

또한, 지문 센서부(230, 240)는 픽셀이 어레이 형태로 배치된 센싱 영역을 갖는 지문 센서를 포함할 수 있다. 지문 센서부(230, 240)는 손가락 지문의 산(ridge)과 골(valley)의 형상에 따른 높이 차에 의한 정전 용량의 차이를 찾을 수 있으며, 이를 위해 손가락이 이동함에 따른 지문의 이미지를 스캐닝하여 지문 이미지를 만들어낼 수 있다. 예를 들어, 지문 센서부(230, 240)는 지문을 센싱하여 단편적인 지문 영상들을 읽어들인 후, 단편 지문 영상을 하나의 영상으로 정합하여 온전한 지문 영상을 구현할 수 있다.Additionally, the fingerprint sensor units 230 and 240 may include a fingerprint sensor having a sensing area in which pixels are arranged in an array. The fingerprint sensor units 230 and 240 can find the difference in capacitance due to the difference in height according to the shape of the ridges and valleys of the finger print, and to this end, scan the image of the fingerprint as the finger moves. This can create a fingerprint image. For example, the fingerprint sensor units 230 and 240 may sense a fingerprint, read fragmented fingerprint images, and then combine the fragmented fingerprint images into one image to create a complete fingerprint image.

또한, 이러한 지문 센서부(230, 240)는 지문의 특징점(예를 들어, Y지점과 같이 지문이 갈라지는 부분 등)에 대한 정보를 사전에 미리 저장해 두고, 지문 영상으로부터 획득한 특징점을 기 저장된 정보와 비교하여 지문의 일치 여부 등을 감지할 수도 있다.In addition, these fingerprint sensor units 230 and 240 store information about the characteristic points of the fingerprint (for example, the part where the fingerprint is divided, such as the Y point) in advance, and use the characteristic points obtained from the fingerprint image as pre-stored information. You can also detect whether the fingerprint matches by comparing it with the .

또한, 지문 센서부(230, 240)는 지문 감지의 기능뿐만 아니라 손가락의 존재 여부나 손가락의 움직임을 추적할 수 있으며, 이를 통해 커서와 같은 포인터를 움직이거나 사용자로부터 원하는 정보 또는 명령을 제공받을 수도 있다.In addition, the fingerprint sensor units 230 and 240 are capable of not only detecting a fingerprint but also tracking the presence or movement of a finger. Through this, the fingerprint sensor units 230 and 240 can move a pointer such as a cursor or receive desired information or commands from the user. there is.

전술한 동작을 위해, 지문 센서부(230, 240)는 구동 신호를 사용자의 지문을 향해 송출하는 구동 전극(미도시) 및 사용자의 지문을 거친 신호를 수신하는 수신 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 구동 전극은 도전성 폴리머로 이루어져서 구동 신호의 송출의 역할을 달성함과 동시에 다양한 형상과 색상으로 구현될 수 있다.For the above-described operation, the fingerprint sensor units 230 and 240 may include a driving electrode (not shown) that transmits a driving signal toward the user's fingerprint and a receiving electrode (not shown) that receives a signal passing through the user's fingerprint. You can. The driving electrode is made of a conductive polymer, which serves the role of transmitting a driving signal and can be implemented in various shapes and colors.

실시 예는 지문 센서부(230, 240)에서 지문을 센싱하는 방식에 국한되지 않는다. 즉, 지문 센서부(230, 240)는 동작 원리에 따라 구분되는 초음파 방식, 적외선 방식 또는 정전용량 방식 지문 센서일 수 있다.The embodiment is not limited to the method of sensing fingerprints in the fingerprint sensor units 230 and 240. That is, the fingerprint sensor units 230 and 240 may be ultrasonic, infrared, or capacitive fingerprint sensors depending on their operating principles.

또한, 실시 예는 지문 센서부(230, 240)의 특정한 구조에 국한되지 않는다. 지문 센서부(230, 240)의 예시적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.Additionally, the embodiment is not limited to the specific structure of the fingerprint sensor units 230 and 240. An exemplary configuration of the fingerprint sensor units 230 and 240 is as follows.

일 실시 예에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이 지문 센서부(230)는 몰딩부(231), 접착부(233), 지문 센서(235), 보호 필름(237) 및 와이어(239)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, as shown in FIG. 3, the fingerprint sensor unit 230 may include a molding unit 231, an adhesive unit 233, a fingerprint sensor 235, a protective film 237, and a wire 239. You can.

접착부(233)는 지문 센서(235)와 베이스 기판(210A) 사이에 배치될 수 있다. 접착부(233)는 지문 센서(235)를 베이스 기판(210A)에 접착시켜 고정하는 에폭시 접착제일 수 있다. 그러나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 지문 센서부(230)는 접착부(233)를 포함하지 않을 수 있으며, 이 경우 예를 들어 지문 센서(235)와 베이스 기판(210A)은 끼워 맞춤식으로 서로 결합 또는 체결될 수도 있다.The adhesive portion 233 may be disposed between the fingerprint sensor 235 and the base substrate 210A. The adhesive portion 233 may be an epoxy adhesive that adheres and secures the fingerprint sensor 235 to the base substrate 210A. However, the embodiment is not limited thereto. That is, according to another embodiment, the fingerprint sensor unit 230 may not include the adhesive portion 233. In this case, for example, the fingerprint sensor 235 and the base substrate 210A are coupled or fastened to each other in a fitting manner. It could be.

지문 센서(235)는 베이스 기판(210A) 위에 배치되어, 사용자의 지문을 거친 신호를 수신하며, 어레이 형태로 배치된 픽셀을 포함할 수 있다. 지문 센서(235)는 사용자의 손가락의 지문의 골과 산의 형상에 따른 높이 차에 의한 정전 용량의 차이를 찾을 수 있으며, 손가락이 이동함에 따른 지문의 전기 신호의 차이를 수신하는 부분으로서, 구동 전극 및 수신 전극을 포함할 수 있다. 또한, 지문 센서(235)는 지문 이미지를 센싱하고 처리하는 역할을 하며, 집적화된 IC일 수 있다.The fingerprint sensor 235 is disposed on the base substrate 210A, receives a signal from the user's fingerprint, and may include pixels arranged in an array. The fingerprint sensor 235 is a part that can detect the difference in capacitance due to the height difference depending on the shape of the valley and peak of the user's finger, and receives the difference in the electrical signal of the fingerprint as the finger moves, and is driven. It may include an electrode and a receiving electrode. Additionally, the fingerprint sensor 235 serves to sense and process fingerprint images and may be an integrated IC.

보호 필름(237)은 외부의 수분으로부터 지문 센서(235)를 보호하는 역할을 수행하기 위해, 지문 센서(235)의 상부면과 몰딩부(231) 사이에 배치될 수 있다. 경우에 따라, 지문 센서부(230)에서 보호 필름(237)은 생략될 수 있다. 예를 들어 보호 필름(237)은 폴리이미드(polyimide)와 같은 재료를 코팅하거나 필름을 라미네이션(lamination)하여 형성될 수 있다.The protective film 237 may be disposed between the upper surface of the fingerprint sensor 235 and the molding portion 231 to protect the fingerprint sensor 235 from external moisture. In some cases, the protective film 237 may be omitted from the fingerprint sensor unit 230. For example, the protective film 237 may be formed by coating a material such as polyimide or lamination of a film.

와이어(239)는 지문 센서(235)를 베이스 기판(210A)에 전기적으로 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 와이어(239)는 금(Au)을 포함할 수 있다.The wire 239 may serve to electrically connect the fingerprint sensor 235 to the base substrate 210A. For example, the wire 239 may include gold (Au).

몰딩부(231)는 지문 센서(235)와 와이어(239)를 감싸면서 베이스 기판(210A) 상부에 배치될 수 있다. 즉, 몰딩부(231)는 기능층(250)과 베이스 기판(210A) 사이 및 기능층(250)과 지문 센서(235)의 상부면 사이에 배치될 수 있다. 몰딩부(231)는 사출 또는 몰드(mold)로 만들어질 수 있다. 몰딩부(231)는 액상의 폴리머를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(231)는 에폭시 몰드 컴파운드(EMC:Epoxy mold compound), 에폭시 수지, 퍼티(putty) 또는 PPA(Polyphthalamide) 레진 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 몰딩부(231)를 제조할 때 열 경화 시에 플라스틱 수축을 줄이거나 없애기 위해, 몰딩부(231)는 실리카겔을 포함할 수 있다. 몰딩부(231)로서 사용되는 EMC는 일반 사출로 형성된 PC 계열보다 단단하여 공차를 미연에 방지할 수 있고, 평탄도를 더 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고열의 공정을 거친 후에도 일반 사출에서 나타난 칩 마크(chip mark)를 줄일 수 있다. 또한, 몰딩부(231)는 지문 센서부(230)를 베이스 기판(210A)의 바닥면에 밀착시킴으로써, 지문 센서부(230)의 신뢰성을 높이는 데 기여할 수도 있다.The molding part 231 may be disposed on the base substrate 210A while surrounding the fingerprint sensor 235 and the wire 239. That is, the molding part 231 may be disposed between the functional layer 250 and the base substrate 210A and between the functional layer 250 and the upper surface of the fingerprint sensor 235. The molding part 231 may be made by injection or mold. The molding part 231 may be implemented using liquid polymer. For example, the molding part 231 may include at least one of epoxy mold compound (EMC), epoxy resin, putty, or polyphthalamide (PPA) resin. In order to reduce or eliminate plastic shrinkage during heat curing when manufacturing the molding portion 231, the molding portion 231 may include silica gel. The EMC used as the molding part 231 is harder than the PC series formed by general injection, so it can prevent tolerances in advance and further improve flatness, and can also prevent chips that appear in general injection even after going through a high-temperature process. Chip marks can be reduced. Additionally, the molding portion 231 may contribute to increasing the reliability of the fingerprint sensor portion 230 by bringing the fingerprint sensor portion 230 into close contact with the bottom surface of the base substrate 210A.

다른 실시 예에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이 지문 센서부(240)는 센서 기판(241), 지문 센서(243), 패드(245), 솔더부(247), 제1 및 제2 하부층(또는, underfill layer)(248, 249)을 포함할 수 있다.According to another embodiment, as shown in FIG. 4, the fingerprint sensor unit 240 includes a sensor substrate 241, a fingerprint sensor 243, a pad 245, a solder portion 247, and first and second lower layers ( Alternatively, it may include an underfill layer (248, 249).

센서 기판(241)은 제1 및 제2 면(241A, 241B)을 포함할 수 있다. 센서 기판(241)의 제1 면(241A)은 기능층(250)과 접착되는 면이고, 제2 면(241B)은 제1 면(241A)의 반대측 면으로서 베이스 기판(210B)과 마주하는 면에 해당한다.The sensor substrate 241 may include first and second surfaces 241A and 241B. The first side 241A of the sensor substrate 241 is the side that is adhered to the functional layer 250, and the second side 241B is the side opposite to the first side 241A and faces the base substrate 210B. corresponds to

센서 기판(241)은 사용자의 손가락의 지문의 골과 산의 전기 신호의 차이를 수신하는 부분으로서, 구동 전극 및 수신 전극을 포함할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 센서 기판(241)에 구동 전극과 수신 전극이 반드시 동시에 포함되지 않을 수 있다.The sensor substrate 241 is a part that receives the difference between the electrical signals between the valleys and peaks of the user's finger print, and may include a driving electrode and a receiving electrode, but the embodiment is not limited thereto. That is, the sensor substrate 241 may not necessarily include a driving electrode and a receiving electrode at the same time.

지문 센서(243)는 센서 기판(241)의 제2 면(241B)과 베이스 기판(210B) 사이에 배치되어, 지문 이미지를 센싱하고 처리하는 역할을 하며, 집적화된 IC일 수 있다.The fingerprint sensor 243 is disposed between the second surface 241B of the sensor substrate 241 and the base substrate 210B, serves to sense and process a fingerprint image, and may be an integrated IC.

도 3에 도시된 지문 센서부(230)의 지문 센서(235)는 도 4에 도시된 센서 기판(241)과 지문 센서(243)의 역할을 모두 수행한다. 반면에, 도 4에 도시된 센서 기판(241) 및 지문 센서(243)는 도 3에 도시된 지문 센서(235)의 역할을 서로 분담하여 수행할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 지문 센싱 장치(200A)를 '일체형 지문 센싱 장치'라 칭하고, 도 4에 도시된 지문 센싱 장치(200B)를 '분리형 지문 센싱 장치'라고 칭할 수 있다.The fingerprint sensor 235 of the fingerprint sensor unit 230 shown in FIG. 3 performs the roles of both the sensor substrate 241 and the fingerprint sensor 243 shown in FIG. 4. On the other hand, the sensor substrate 241 and the fingerprint sensor 243 shown in FIG. 4 can share the roles of the fingerprint sensor 235 shown in FIG. 3. Accordingly, the fingerprint sensing device 200A shown in FIG. 3 may be referred to as an 'integrated fingerprint sensing device', and the fingerprint sensing device 200B shown in FIG. 4 may be referred to as a 'separate fingerprint sensing device'.

패드(245)는 지문 센서(243)와 센서 기판(241)의 제2 면(241B)을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 이를 위해, 패드(245)는 지문 센서(243)와 센서 기판(241)의 제2 면(241B) 사이에 배치될 수 있다. 패드(245)는 도전형 물질로 구현될 수 있으며, 실시 예는 패드(245)의 특정 재질에 국한되지 않는다.The pad 245 serves to electrically connect the fingerprint sensor 243 and the second surface 241B of the sensor substrate 241. To this end, the pad 245 may be disposed between the fingerprint sensor 243 and the second surface 241B of the sensor substrate 241. The pad 245 may be implemented with a conductive material, and the embodiment is not limited to a specific material of the pad 245.

솔더부(247)는 센서 기판(241)의 제2 면(241B)과 베이스 기판(210B) 사이에 배치되어, 센서 기판(241)과 베이스 기판(210B)을 서로 전기적으로 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 솔더부(247)는 도전형 물질로 구현될 수 있으며, 실시 예는 솔더부(247)의 특정 재질에 국한되지 않는다.The solder portion 247 is disposed between the second side 241B of the sensor substrate 241 and the base substrate 210B, and serves to electrically connect the sensor substrate 241 and the base substrate 210B to each other. You can. Accordingly, the solder portion 247 may be implemented with a conductive material, and the embodiment is not limited to a specific material of the solder portion 247.

제1 하부층(248)은 지문 센서(243)와 센서 기판(241)의 연결 부위를 감싸며 배치될 수 있다. 따라서, 패드(245)는 제1 하부층(248)에 의해 감싸져서 외부로부터 보호될 수 있다.The first lower layer 248 may be disposed to surround the connection portion between the fingerprint sensor 243 and the sensor substrate 241. Accordingly, the pad 245 can be protected from the outside by being surrounded by the first lower layer 248.

제2 하부층(249)은 센서 기판(241)의 제2 면(241B)과 베이스 기판(210B) 사이에 배치되어, 솔더부(247), 지문 센서(243) 및 제1 하부층(248)을 감싸도록 배치될 수 있다.The second lower layer 249 is disposed between the second surface 241B of the sensor substrate 241 and the base substrate 210B, and surrounds the solder portion 247, the fingerprint sensor 243, and the first lower layer 248. It can be arranged as follows.

제1 및 제2 하부층(248, 249)의 재질은 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 제1 및 제2 하부층(248, 249) 각각은 액상 EMC를 경화시켜 제조될 수 있으나, 실시 예는 제1 및 제2 하부층(248, 249) 각각의 특정한 재질에 국한되지 않는다. 또한, 제1 또는 제2 하부층(248, 249) 중 적어도 하나는 생략될 수도 있다.The materials of the first and second lower layers 248 and 249 may be the same or different from each other. Each of the first and second lower layers 248 and 249 may be manufactured by curing liquid EMC, but the embodiment is not limited to the specific materials of the first and second lower layers 248 and 249, respectively. Additionally, at least one of the first or second lower layers 248 and 249 may be omitted.

한편, 기능층(250)은 지문 센서부(230, 240) 위에 배치될 수 있다. 도 3의 경우 기능층(250)은 지문 센서부(230)의 몰딩부(231) 위에 배치되고, 도 4의 경우 기능층(250)은 센서 기판(241)의 제1 면(241A) 위에 배치될 수 있다.Meanwhile, the functional layer 250 may be disposed on the fingerprint sensor units 230 and 240. In the case of FIG. 3, the functional layer 250 is disposed on the molding portion 231 of the fingerprint sensor unit 230, and in the case of FIG. 4, the functional layer 250 is disposed on the first surface 241A of the sensor substrate 241. It can be.

실시 예에 의하면, 지문 센서부(230, 240)(또는, 지문 센싱 장치(200A, 200B))의 중심축(CA:Central Axis)에서의 기능층(250)의 중심 두께와 지문 센서부(230, 240)(또는, 지문 센싱 장치(200A, 200B))의 가장 자리에서의 기능층(250)의 가장 자리 두께 간의 두께 편차는 1 ㎛ 내지 3 ㎛ 이내일 수 있다. 이와 같이, 기능층(250)의 중심 두께와 가장 자리 두께 간의 두께 편차가 작을 경우 외관이 매끈하고 지문을 감지하는 센싱 기능이 양호해질 수 있다.According to an embodiment, the central thickness of the functional layer 250 at the central axis (CA) of the fingerprint sensor units 230 and 240 (or the fingerprint sensing devices 200A and 200B) and the fingerprint sensor unit 230 , 240) (or, the fingerprint sensing devices 200A, 200B), the thickness deviation between the edge thicknesses of the functional layer 250 may be within 1 ㎛ to 3 ㎛. In this way, when the thickness deviation between the center thickness and the edge thickness of the functional layer 250 is small, the appearance can be smooth and the sensing function for detecting fingerprints can be improved.

또한, 기능층(250)은 프라이머(primer)층(252), 컬러층(254) 또는 보호층(256) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Additionally, the functional layer 250 may include at least one of a primer layer 252, a color layer 254, or a protective layer 256.

예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 기능층(250)은 프라이머층(252), 컬러층(254) 및 보호층(256)을 모두 포함할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 3 and 4 , the functional layer 250 may include a primer layer 252, a color layer 254, and a protective layer 256.

또는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 달리 기능층(250)은 프라이머층(252) 및 보호층(256)을 포함하지만 컬러층(254)을 포함하지 않을 수도 있다. 또는, 기능층(250)은 컬러층(254)과 보호층(256)을 포함하지만 프라이머층(252)을 포함하지 않을 수도 있다. 또는, 기능층(250)은 프라이머층(252)과 컬러층(254)을 포함하지만 보호층(256)을 포함하지 않을 수도 있다. 또는, 기능층(250)은 프라이머층(252), 컬러층(254) 또는 보호층(256) 만을 포함할 수 있다.Alternatively, unlike shown in FIGS. 3 and 4, the functional layer 250 may include the primer layer 252 and the protective layer 256 but may not include the color layer 254. Alternatively, the functional layer 250 may include the color layer 254 and the protective layer 256 but may not include the primer layer 252. Alternatively, the functional layer 250 may include the primer layer 252 and the color layer 254 but may not include the protective layer 256. Alternatively, the functional layer 250 may include only the primer layer 252, the color layer 254, or the protective layer 256.

먼저, 프라이머층(252)은 지문 센서부(230, 240) 위에 배치되며, 반사 소재의 코팅일 수 있으며, 실버 코팅으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프라이머층(252)은 나노 분자로 분쇄된 도료와 은(Ag) 입자를 포함하여 구현될 수 있다. 프라이머층(252)은 지문 센서부(230, 240)의 상부에서 빛을 반사함으로써 지문 센서부(230, 240)의 색상이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다.First, the primer layer 252 is disposed on the fingerprint sensor units 230 and 240, and may be a coating of a reflective material or may be implemented as a silver coating. For example, the primer layer 252 may be implemented by including paint pulverized into nano molecules and silver (Ag) particles. The primer layer 252 reflects light from the upper part of the fingerprint sensor units 230 and 240, thereby preventing the color of the fingerprint sensor units 230 and 240 from being exposed to the outside.

예를 들어, 도 3을 참조하면, 프라이머층(252)은 몰딩부(231)의 색상이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있다. 이와 같이, 프라이머층(252)은 몰딩부(231)에 대한 은폐력을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 프라이머층(252)은 몰딩부(231)의 제작시 몰드 금형의 공차 등으로 인하여 간혹 발생될 수 있는 칩 마크도 외관적으로 표시되지 않도록 할 수 있어, 칩 마크 불량에 대한 은폐 효과도 제공할 수 있다.For example, referring to FIG. 3, the primer layer 252 may prevent the color of the molding part 231 from being exposed to the outside. In this way, the primer layer 252 may serve to improve the hiding power of the molding portion 231. In addition, the primer layer 252 can prevent chip marks that may occasionally occur due to tolerances of the mold during manufacturing of the molding portion 231 from being displayed externally, providing a concealing effect for defective chip marks. can do.

또한, 프라이머층(252)은 컬러층(254)의 안정적인 도포를 돕는 일종의 접착제의 역할을 수행할 수도 있다.Additionally, the primer layer 252 may serve as a type of adhesive to help stable application of the color layer 254.

프라이머층(252)은 3 ㎛ 내지 5 ㎛의 두께를 가질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The primer layer 252 may have a thickness of 3 ㎛ to 5 ㎛, but the embodiment is not limited thereto.

만일, 기능층(250)이 프라이머층(252)을 포함하지 않을 경우 컬러층(254)은 지문 센서부(230, 240)와 보호층(256) 사이에 배치될 수 있다. 또는, 기능층(250)이 프라이머층(252)을 포함할 경우, 컬러층(254)은 프라이머층(252)과 보호층(256) 사이에 배치될 수 있다.If the functional layer 250 does not include the primer layer 252, the color layer 254 may be disposed between the fingerprint sensor units 230 and 240 and the protective layer 256. Alternatively, when the functional layer 250 includes the primer layer 252, the color layer 254 may be disposed between the primer layer 252 and the protective layer 256.

컬러층(254)은 지문 센싱 장치(200A, 200B)의 색상을 그(200A, 200B) 주변과 일치시키거나 유사하게 만드는 역할을 한다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 컬러층(254)은 몰딩부(231)의 색상이 보통 검정색이므로 이를 은폐하기 위해 별도의 색상을 재현하는 역할을 한다.The color layer 254 serves to match or make the color of the fingerprint sensing device (200A, 200B) similar to its surroundings (200A, 200B). For example, referring to FIG. 3, the color layer 254 serves to reproduce a separate color to conceal the color of the molding portion 231, which is usually black.

컬러층(254)은 나노 분자로 분쇄된 도료와 컬러 피그먼트(pigment)를 포함하여 이루어질 수 있다. 컬러층(254)을 구성하는 나노 분자로 분쇄된 도료는 프라이머층(252)을 구성하는 나노 분자로 분쇄된 실리콘 도료와 동일한 물질일 수 있으며, 실리콘 계열의 소재일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 컬러층(254)은 나노 분자로 분쇄된 도료와 나노 크기의 컬러 피그먼트가 혼입되어 조색됨으로써, 이를 통해 색상을 가질 수 있다. 여기서, 컬러 피그먼트는 티타늄 산화물(TiO₂) 또는 니켈 산화물(NiO₂) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 컬러층(254)에서 구현하고자 하는 색상에 따라 컬러 피그먼트를 적절하게 선택할 수 있다.The color layer 254 may include paint pulverized into nano molecules and color pigment. The paint pulverized into nano molecules constituting the color layer 254 may be the same material as the silicone paint pulverized into nano molecules constituting the primer layer 252, and may be a silicon-based material, but the embodiment is limited to this. It doesn't work. The color layer 254 can have a color by mixing paint pulverized into nano molecules and nano-sized color pigments. Here, the color pigment may include at least one of titanium oxide (TiO ₂ ) or nickel oxide (NiO ₂ ), but the embodiment is not limited thereto. Color pigments can be appropriately selected depending on the color to be implemented in the color layer 254.

전술한 컬러층(254)은 5 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The color layer 254 described above may have a thickness of 5 ㎛ to 10 ㎛, but the embodiment is not limited thereto.

만일, 기능층(250)이 컬러층(254)을 포함할 경우, 보호층(256)은 컬러층(254) 위에 배치되어 컬러층(254)을 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 또는, 기능층(250)이 컬러층(254)을 포함하지 않고 프라이머층(252)을 포함할 경우, 보호층(256)은 프라이머층(252) 위에 배치되어 프라이머층(252)을 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 또는, 기능층(250)이 프라이머층(252)과 컬러층(254)을 포함하지 않을 경우, 도 3의 경우 보호층(256)은 몰딩부(231) 위에 배치되어 몰딩부(231)를 보호하는 역할을 수행하거나 도 4의 경우 보호층(256)은 센서 기판(241) 위에 배치되어 센서 기판(241)을 보호하는 역할을 수행할 수 있다.If the functional layer 250 includes the color layer 254, the protective layer 256 may be disposed on the color layer 254 to protect the color layer 254. Alternatively, when the functional layer 250 does not include the color layer 254 but includes the primer layer 252, the protective layer 256 is disposed on the primer layer 252 to protect the primer layer 252. can be performed. Alternatively, when the functional layer 250 does not include the primer layer 252 and the color layer 254, in the case of FIG. 3, the protective layer 256 is disposed on the molding portion 231 to protect the molding portion 231. In the case of FIG. 4 , the protective layer 256 may be disposed on the sensor substrate 241 to protect the sensor substrate 241 .

또한, 보호층(256)은 구현하고자 하는 질감에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 보호층(256)에는 헤어 라인(hairline)이 패터닝될 수 있다. 헤어 라인은 가는 실선의 형태일 수 있으며, 일정한 간격으로 패터닝될 수 있다. 그 밖에 보호층(256)은 다양한 패턴을 가질 수도 있다.Additionally, the protective layer 256 may be implemented in various forms depending on the texture to be implemented. For example, a hairline may be patterned on the protective layer 256. The hairline may be in the form of a thin solid line and may be patterned at regular intervals. Additionally, the protective layer 256 may have various patterns.

또한, 보호층(256)은 글래스(glass) 또는 세라믹(ceramic) 등으로 구현될 수 있으며, 하드 코팅된 필름 형태일 수 있다. 보호층(256)의 코팅 시에 펄(pearl) 소재 등과 같은 질감을 나타낼 수 있도록 별도의 소재가 더 추가될 수 있다.Additionally, the protective layer 256 may be implemented with glass or ceramic, and may be in the form of a hard-coated film. When coating the protective layer 256, additional materials may be added to create a texture such as a pearl material.

보호층(256)은 자외선(UV) 경화 도료를 이용하여 형성될 수 있다.The protective layer 256 may be formed using an ultraviolet (UV) curing paint.

UV 경화 도료는 열 경화가 아닌 UV에 의해 경화되는 도료로서 수지 또는 저중합체(oligomer)를 주 골격 수지로 하고, UV 경화성 모너머(주로 아크릴), 광개시제, 기타 첨가제로 구성된다. 여기서, 광개시제는 자외선를 받아 중합을 할 수 있는 상태로 만들어 주는 역할을 한다. 안료를 넣을 경우, UV 통과가 어려워 투명으로 쓰는 경우가 대부분이며 안료를 가미한 경우는 매우 얇은 도장에만 국한된다. UV 경화 도료는 단시간에 경화됨으로써 모든 면에서 경제적이고, 저온 경화가 가능하다. 또한, UV 경화 도료는 실온보다 10℃ 정도 높은 온도에서 조절되므로, 열이 약한 제품에도 적합하며, 경도가 높고 내마찰성이 우수하다. UV 경화 도료는 무용제형, 용제형 모두 가능하고 광택이 높아 평판 도장에 적합하다.UV-curable paints are paints that are cured by UV rather than heat curing, and are composed of resin or oligomer as the main skeleton resin, UV-curable monomer (mainly acrylic), photoinitiator, and other additives. Here, the photoinitiator serves to create a state in which polymerization can occur by receiving ultraviolet rays. When pigments are added, it is difficult for UV to pass through, so they are mostly used transparently, and when pigments are added, they are limited to very thin coatings. UV-curable paints are economical in all respects as they cure in a short time, and low-temperature curing is possible. In addition, UV curing paint is controlled at a temperature about 10°C higher than room temperature, so it is suitable for products that are sensitive to heat and has high hardness and excellent friction resistance. UV curing paints are available in both non-solvent and solvent types and have high gloss, making them suitable for flat panel painting.

실시 예에 의하면, 보호층(256)은 기능층(250)의 최상측에 배치되는 층으로서 전술한 기능층(250)의 두께 편차는 보호층(256)의 두께 편차에 해당할 수 있다. 즉, 도 3 및 도 4를 참조하면, 보호층(256)의 중심(CA)에서 보호층(256)의 제1 두께(T1)는 보호층(256)의 가장 자리에서의 제2 두께(T2)보다 얇을 수 있다. 이때, 보호층(256)의 제1 두께(T1)와 제2 두께(T2) 간의 두께 편차는 1 ㎛ 내지 3 ㎛ 이내일 수 있다. 이와 같이, 중심 두께인 제1 두께(T1)와 가장 자리 두께인 제2 두께(T2) 간의 두께 편차가 작을 경우 외관이 매끈하고 지문을 감지하는 센싱 기능이 양호해질 수 있다.According to the embodiment, the protective layer 256 is a layer disposed on the uppermost side of the functional layer 250, and the thickness deviation of the functional layer 250 described above may correspond to the thickness deviation of the protective layer 256. That is, referring to FIGS. 3 and 4, the first thickness T1 of the protective layer 256 at the center CA of the protective layer 256 is the second thickness T2 at the edge of the protective layer 256. ) may be thinner than At this time, the thickness difference between the first thickness T1 and the second thickness T2 of the protective layer 256 may be within 1 μm to 3 μm. In this way, when the thickness deviation between the first thickness (T1), which is the center thickness, and the second thickness (T2), which is the edge thickness, is small, the appearance can be smooth and the sensing function for detecting fingerprints can be improved.

제1 또는 제2 두께(T1, T2)는 10 ㎛ 내지 15 ㎛일 수 있지만, 실시 예는 제1 또는 제2 두께(T1, T2)의 특정한 값에 국한되지 않는다.The first or second thickness (T1, T2) may be 10 ㎛ to 15 ㎛, but the embodiment is not limited to a specific value of the first or second thickness (T1, T2).

도 3 및 도 4의 경우 기능층(250)은 3개의 층(252, 254, 256)으로 구분되어 있으나, 일체형으로 된 단일층일 수도 있다. 만일, 기능층(250)의 총 두께(TT)가 18 ㎛보다 작을 경우 표면 경도가 충분히 확보되지 않을 수 있다. 특히, 도 3에 도시된 몰딩부(231)의 색상을 차단하기 어려울 수도 있으며, 컬러층(254)이 원하는 색상을 구현하기 어려울 수도 있다. 또한, 기능층(250)의 총 두께(TT)가 30 ㎛보다 클 경우, 도 3에 도시된 기능층(250)과 몰딩부(231) 간의 접착력이 저하되거나 도 4에 도시된 기능층(250)과 센서 기판(241) 간의 접착력이 저하되어 서로 박리될 수 있다. 또한, 총 두께(TT)가 30 ㎛보다 클 경우, 사용자의 지문이 터치되는 기능층(250)의 상부면과 지문 센서(235, 243)의 상부면 간의 거리가 멀어져 지문 센서(235, 243)의 센싱 기능이 저하될 수도 있다. 따라서, 기능층(250)의 총 두께(TT)는 18 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.3 and 4, the functional layer 250 is divided into three layers 252, 254, and 256, but may be an integrated single layer. If the total thickness (TT) of the functional layer 250 is less than 18 ㎛, sufficient surface hardness may not be secured. In particular, it may be difficult to block the color of the molding part 231 shown in FIG. 3, and it may be difficult for the color layer 254 to implement a desired color. In addition, when the total thickness (TT) of the functional layer 250 is greater than 30 ㎛, the adhesion between the functional layer 250 and the molding part 231 shown in FIG. 3 is reduced or the functional layer 250 shown in FIG. 4 ) and the sensor substrate 241 may deteriorate and become separated from each other. In addition, when the total thickness (TT) is greater than 30 ㎛, the distance between the upper surface of the functional layer 250 where the user's fingerprint is touched and the upper surface of the fingerprint sensors 235 and 243 increases, so that the fingerprint sensors 235 and 243 The sensing function may be deteriorated. Accordingly, the total thickness (TT) of the functional layer 250 may be 18 ㎛ to 30 ㎛, but the embodiment is not limited thereto.

또한, 기능층(250)은 코팅된 형태를 가질 수 있지만, 실시 예는 기능층의 특정한 형태에 국한되지 않는다.Additionally, the functional layer 250 may have a coated form, but the embodiment is not limited to a specific form of the functional layer.

이하, 도 3 및 도 4에 도시된 지문 센싱 장치(200A, 200B) 각각의 제조 방법 및 장치를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 살펴본다.Hereinafter, the manufacturing method and device for each of the fingerprint sensing devices 200A and 200B shown in FIGS. 3 and 4 will be described with reference to the attached drawings.

도 5는 실시 예에 의한 지문 센싱 장치(200A, 200B)의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우차트이고, 도 6a 내지 도 6e는 도 3 또는 도 4에 도시된 지문 센싱 장치(200A, 200B)의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도를 나타낸다.FIG. 5 is a flowchart for explaining a manufacturing method of the fingerprint sensing devices 200A and 200B according to an embodiment, and FIGS. 6A to 6E are flow charts for manufacturing the fingerprint sensing devices 200A and 200B shown in FIG. 3 or 4. A cross-sectional view of the process is shown to explain the method.

도 6a를 참조하면, 베이스 기판(500)을 준비한다(제410 단계). 여기서, 베이스 기판(500)은 도 3 또는 도 4에 도시된 베이스 기판(210A, 210B)에 해당하므로 중복되는 설명을 생략한다.Referring to FIG. 6A, the base substrate 500 is prepared (step 410). Here, since the base substrate 500 corresponds to the base substrates 210A and 210B shown in FIG. 3 or 4, redundant description will be omitted.

제410 단계 이후, 베이스 기판(500) 위에 지문 센서부(510)를 마운팅한다(제412 단계). 여기서, 지문 센서부(510)는 도 3 또는 도 4에 도시된 지문 센서부(230, 240)에 해당한다.After step 410, the fingerprint sensor unit 510 is mounted on the base substrate 500 (step 412). Here, the fingerprint sensor unit 510 corresponds to the fingerprint sensor units 230 and 240 shown in FIG. 3 or 4.

예를 들어, 도 3에 도시된 지문 센서부(230)는 다음과 같이 제조될 수 있다.For example, the fingerprint sensor unit 230 shown in FIG. 3 can be manufactured as follows.

접착부(233)를 이용하여 지문 센서(235)를 베이스 기판(210A, 500)에 고정시킬 수 있다. 접착부(233)는 에폭시 접착제일 수 있으나, 실시 예는 접착부(233)의 특정한 재질에 국한되지 않는다. 지문 센서(235)는 반도체 칩 형태로 베이스 기판(210A, 500) 위에 형성될 수 있다. 이후, 지문 센서(235) 위에 보호 필름(237)을 형성한다. 보호 필름(237)의 형성은 생략될 수 있다. 이후, 지문 센서(235)와 베이스 기판(210A, 500)을 와이어(239)에 의해 전기적으로 서로 연결시킨다. 이때, 와이어(239)가 형성된 이후에 보호 필름(237)이 형성될 수도 있고, 보호 필름(237)의 형성은 생략될 수도 있다. 이후, 지문 센서(235)와 와이어(239)를 감싸면서 베이스 기판(210A, 500)의 상부에 몰딩부(231)를 형성한다. 몰딩부(231)는 사출 또는 몰드(mold)로 만들어질 수 있다. 몰딩부(231)는 액상의 폴리머를 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(231)는 에폭시 몰드 컴파운드(EMC), 에폭시 수지, 퍼티(putty) 또는 PPA 레진 중 적어도 하나를 이용하여 형성될 수 있다. 몰딩부(231)를 제조할 때 열 경화 시에 플라스틱 수축을 줄이거나 없애기 위해, 몰딩부(231)는 실리카겔을 포함할 수 있다.The fingerprint sensor 235 can be fixed to the base substrates 210A and 500 using the adhesive portion 233. The adhesive portion 233 may be an epoxy adhesive, but the embodiment is not limited to a specific material of the adhesive portion 233. The fingerprint sensor 235 may be formed on the base substrates 210A and 500 in the form of a semiconductor chip. Afterwards, a protective film 237 is formed on the fingerprint sensor 235. Formation of the protective film 237 may be omitted. Thereafter, the fingerprint sensor 235 and the base substrates 210A and 500 are electrically connected to each other by a wire 239. At this time, the protective film 237 may be formed after the wire 239 is formed, or the formation of the protective film 237 may be omitted. Afterwards, a molding part 231 is formed on the upper part of the base substrate 210A (500) while surrounding the fingerprint sensor 235 and the wire 239. The molding part 231 may be made by injection or mold. The molding part 231 may be formed using a liquid polymer. For example, the molding part 231 may be formed using at least one of epoxy mold compound (EMC), epoxy resin, putty, or PPA resin. In order to reduce or eliminate plastic shrinkage during heat curing when manufacturing the molding portion 231, the molding portion 231 may include silica gel.

예를 들어, 도 4에 도시된 지문 센서부(240)는 다음과 같이 제조될 수 있다.For example, the fingerprint sensor unit 240 shown in FIG. 4 can be manufactured as follows.

센서 기판(241)의 제2 면(241B) 위에 지문 센서(243)를 형성한다. 이때, 지문 센서(243)와 센서 기판(241)을 서로 전기적으로 연결하는 패드(245)를 센서 기판(241)과 지문 센서(243) 사이에 형성할 수 있다. 지문 센서(243)는 반도체 칩 형태로 센서 기판(241) 위에 형성될 수 있다. 이후, 지문 센서(243)와 센서 기판(241)의 연결 부위에 제1 하부층(248)을 형성한다. 이와 같이 형성된 결과물을 뒤집은 후, 솔더부(247)를 이용하여 센서 기판(241)을 베이스 기판(210B, 500)에 전기적으로 연결시킨다. 예를 들어, SMT를 이용하여 솔더부(247)를 베이스 기판(210B, 500) 위에 형성할 수 있다. 이후, 센서 기판(241)과 베이스 기판(210B, 500) 사이에서 제1 하부층(248), 지문 센서(243) 및 솔더부(247)를 감싸도록 제2 하부층(249)을 형성한다. 제1 및 제2 하부층(248, 249) 각각은 액상 EMC를 경화시켜 제조될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 하부층(248, 249)은 서로 다른 물질이나 서로 동일한 물질로 형성될 수 있다.A fingerprint sensor 243 is formed on the second surface 241B of the sensor substrate 241. At this time, a pad 245 that electrically connects the fingerprint sensor 243 and the sensor substrate 241 to each other may be formed between the sensor substrate 241 and the fingerprint sensor 243. The fingerprint sensor 243 may be formed on the sensor substrate 241 in the form of a semiconductor chip. Afterwards, the first lower layer 248 is formed at the connection portion between the fingerprint sensor 243 and the sensor substrate 241. After turning over the result formed in this way, the sensor substrate 241 is electrically connected to the base substrate 210B (500) using the solder portion 247. For example, the solder portion 247 can be formed on the base substrate 210B (500) using SMT. Thereafter, the second lower layer 249 is formed between the sensor substrate 241 and the base substrate 210B (500) to surround the first lower layer 248, the fingerprint sensor 243, and the solder portion 247. Each of the first and second lower layers 248 and 249 may be manufactured by curing liquid EMC. Additionally, the first and second lower layers 248 and 249 may be formed of different materials or the same material.

계속해서 도 5 및 도 6a를 참조하면, 제412 단계 후에, 지문 센서부(510)의 상부면(510T)을 세척한다(제414 단계). 예를 들어, 제414 단계는 알코올 예를 들어, 이소프로필 알콜(IPA:IsoPropyl Alcohol) 등을 이용하여 수행될 수 있다.Continuing to refer to FIGS. 5 and 6A , after step 412, the upper surface 510T of the fingerprint sensor unit 510 is cleaned (step 414). For example, step 414 may be performed using alcohol, such as isopropyl alcohol (IPA).

제414 단계 후에, 지문 센서부(510)의 정전기를 방지(또는, 제거)하는 작업을 수행한다(제416 단계). 만일, 지문 센서부(510)의 정전기를 제거하지 않거나 정전기가 생기지 않도록 방지 조치를 취하지 않을 경우 지문 센서부(510)의 정전기로 인해 이물질이 지문 센서부(510)에 붙을 수도 있다. 경우에 따라, 제416 단계는 생략될 수도 있다.After step 414, an operation to prevent (or remove) static electricity in the fingerprint sensor unit 510 is performed (step 416). If static electricity in the fingerprint sensor unit 510 is not removed or measures to prevent static electricity from being generated are not taken, foreign substances may adhere to the fingerprint sensor unit 510 due to static electricity in the fingerprint sensor unit 510. In some cases, step 416 may be omitted.

제416 단계 후에, 지문 센서부(510)의 세척된 상부면(510T)에 기능층(250)을 형성한다(제418 단계 내지 434 단계).After step 416, a functional layer 250 is formed on the cleaned upper surface 510T of the fingerprint sensor unit 510 (steps 418 to 434).

먼저, 제416 단계 후에, 지문 센서부(510)의 세척된 상부면(510T)에 프라이머층(252)을 형성한다(제418 단계).First, after step 416, a primer layer 252 is formed on the cleaned upper surface 510T of the fingerprint sensor unit 510 (step 418).

제418 단계 후에, 프라이머층(252)을 열 건조 시킨다(제420 단계). 예를 들어, 오븐과 같은 가열 장치 내에서 65℃ 내지 80℃의 온도로 5분 내지 10분 동안 프라이머층(252)을 열 건조 시킬 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.After step 418, the primer layer 252 is dried by heat (step 420). For example, the primer layer 252 may be heat dried in a heating device such as an oven at a temperature of 65°C to 80°C for 5 to 10 minutes, but the embodiment is not limited thereto.

제420 단계 후에, 프라이머층(252) 위에 컬러층(254)을 형성한다(제422 단계).After step 420, a color layer 254 is formed on the primer layer 252 (step 422).

제422 단계 후에, 컬러층(254)을 열 건조시킨다(제424 단계). 예를 들어, 오븐과 같은 가열 장치 내에서 65℃ 내지 80℃의 온도로 5분 내지 10분 동안 컬러층(254)을 열 건조 시킬 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.After step 422, the color layer 254 is dried by heat (step 424). For example, the color layer 254 may be dried by heat in a heating device such as an oven at a temperature of 65°C to 80°C for 5 to 10 minutes, but the embodiment is not limited thereto.

제424 단계 후에, 도 6b에 도시된 바와 같이 컬러층(254)까지 형성된 결과물을 지그(jig)(600)에 안착시킨다(제426 단계).After step 424, the resulting product up to the color layer 254 is placed on the jig 600, as shown in FIG. 6B (step 426).

이하, 도 5에 도시된 제조 방법을 수행하는 지문 센싱 장치의 실시 예에 의한 제조 장치의 구성에 대해 간략히 살펴본다.Hereinafter, we will briefly look at the configuration of a manufacturing device according to an embodiment of a fingerprint sensing device that performs the manufacturing method shown in FIG. 5.

도 7은 도 6b에 도시된 컬러층(254)까지 형성된 결과물과 지그(600) 간의 분해 단면도를 나타낸다.FIG. 7 shows an exploded cross-sectional view between the jig 600 and the resulting color layer 254 shown in FIG. 6B.

도 5에 도시된 방법을 수행하는 실시 예에 의한 지문 센싱 장치(200, 200A, 200B)의 제조 장치는 지그(600)를 포함할 수 있다.The manufacturing apparatus of the fingerprint sensing devices 200, 200A, and 200B according to an embodiment of the present invention performing the method shown in FIG. 5 may include a jig 600.

도 7을 참조하면, 지그(600)는 제1 수용부(610), 제2 수용부(620) 및 몸체(630)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the jig 600 may include a first accommodating part 610, a second accommodating part 620, and a body 630.

제1 수용부(610)는 몸체(630)에 형성되어, 베이스 기판(500), 지문 센서부(510) 및 프라이머층(252)과 컬러층(254)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 따라서, 제1 수용부(610)의 깊이(d)는 베이스(500)의 두께와 지문 센서부(510)의 두께와, 프라이머층(254)의 두께와 컬러층(264)의 두께의 합 이하일 수 있다.The first accommodating part 610 is formed in the body 630 and can accommodate at least a portion of the base substrate 500, the fingerprint sensor unit 510, the primer layer 252, and the color layer 254. Accordingly, the depth d of the first accommodating part 610 is less than or equal to the sum of the thickness of the base 500, the thickness of the fingerprint sensor unit 510, the thickness of the primer layer 254, and the thickness of the color layer 264. You can.

제2 수용부(620)는 제1 수용부(610) 위에 형성되어 상측 개구부(OP)를 형성할 수 있다. 여기서, 상측 개구부(OP)는 컬러층(254)의 상부면을 노출시키고 컬러층(254)의 가장 자리를 에워싸는 평면 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 수용부(620)는 도 6c에 도시된 바와 같이 보호층(256) 형성용 물질(520)을 수용할 수 있다. 이를 위해, 제2 수용부(620)는 중앙 수용부(622) 및 주변 수용부(624)를 포함할 수 있다. 중앙 수용부(622)는 제1 수용부(610)와 몸체(630)의 두께 방향(예를 들어, x축 방향)으로 중첩될 수 있다. 주변 수용부(624)는 중앙 수용부(622)를 에워싸는 평면 형상을 가질 수 있다.The second accommodating part 620 may be formed on the first accommodating part 610 to form an upper opening OP. Here, the upper opening OP may have a planar shape that exposes the upper surface of the color layer 254 and surrounds the edge of the color layer 254. Additionally, the second accommodating portion 620 may accommodate the material 520 for forming the protective layer 256, as shown in FIG. 6C. To this end, the second accommodating part 620 may include a central accommodating part 622 and a peripheral accommodating part 624. The central accommodating part 622 may overlap the first accommodating part 610 in the thickness direction (eg, x-axis direction) of the body 630. The peripheral accommodating part 624 may have a planar shape surrounding the central accommodating part 622.

도 8은 도 6c에 도시된 단면도의 평면 형상을 나타낸다.Figure 8 shows the plan shape of the cross-sectional view shown in Figure 6c.

도 8을 참조하면, 지그(600)의 제1 수용부(610) 및 제2 수용부(620)는 사각형 평면 형상을 갖는 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.Referring to FIG. 8, the first accommodating part 610 and the second accommodating part 620 of the jig 600 are illustrated as having a rectangular planar shape, but the embodiment is not limited thereto.

한편, 계속해서, 도 5를 참조하면, 제426 단계 후에, 도 6c에 도시된 바와 같이 지그(600)의 상측 개구부(OP)에 보호층(256) 형성용 물질(520)을 주입하여 컬러층(256)의 상부면의 중앙 수용부(622) 및 주변 수용부(624)에 임시 보호층(520)을 형성한다(제428 단계).Meanwhile, continuing to refer to FIG. 5, after step 426, the material 520 for forming the protective layer 256 is injected into the upper opening OP of the jig 600 as shown in FIG. 6C to form a color layer. A temporary protective layer 520 is formed in the central accommodating portion 622 and the peripheral accommodating portion 624 of the upper surface of 256 (step 428).

제428 단계 후에, 프라이머층(252), 컬러층(254) 및 보호층(256)을 경화시킨다(제430 단계). 예를 들어, UV 램프 등으로 광을 이용하여 제430 단계를 수행할 수 있다.After step 428, the primer layer 252, color layer 254, and protective layer 256 are cured (step 430). For example, step 430 can be performed using light such as a UV lamp.

제430 단계 후에, 도 6d에 도시된 바와 같이 지그(600)를 제거한다(제432 단계).After step 430, the jig 600 is removed as shown in FIG. 6D (step 432).

제432 단계 후에, 도 6e에 도시된 바와 같이 컬러층(254)보다 y축과 z축 방향으로 넓게 형성된 임시 보호층(520)의 가장 자리(522)를 절단하여 보호층(256)을 완성한다(제434 단계). 여기서, 임시 보호층(520)의 가장 자리(522)는 도 7에 도시된 주변 수용부(624)에 위치한 보호층(520) 형성용 물질에 해당한다.After step 432, the edge 522 of the temporary protective layer 520 formed wider than the color layer 254 in the y-axis and z-axis directions is cut to complete the protective layer 256, as shown in FIG. 6E. (Step 434). Here, the edge 522 of the temporary protective layer 520 corresponds to the material for forming the protective layer 520 located in the peripheral receiving portion 624 shown in FIG. 7.

전술한 바와 같이, 보호층(256)을 제조할 경우 보호층(256)의 중앙의 제1 두께(T1)와 보호층(256)의 가장 자리의 제2 두께(T2) 간의 두께 편차가 1 ㎛ 내지 3 ㎛일 수 있다.As described above, when manufacturing the protective layer 256, the thickness deviation between the first thickness (T1) at the center of the protective layer 256 and the second thickness (T2) at the edge of the protective layer 256 is 1 ㎛. It may be from 3 μm.

제434 단계를 수행하기 위해, 지문 센싱 장치의 제조 장치는 절단부(640)를 더 포함할 수 있다. 절단부(640)는 임시 보호층(520)의 가장 자리(522)를 화살표 방향으로 절단할 수 있다. 가장 자리(522)는 수치 제어(NC:Numerical Control) 가공 또는 레이져(laser) 가공 등 일반적인 커팅(cutting) 공정에 의해 수행될 수 있다.To perform step 434, the apparatus for manufacturing a fingerprint sensing device may further include a cutting part 640. The cutting unit 640 may cut the edge 522 of the temporary protective layer 520 in the direction of the arrow. The edge 522 may be formed by a general cutting process such as numerical control (NC) processing or laser processing.

전술한 프라이머층(252), 컬러층(254) 및 보호층(256) 형성용 물질은 도장 및 인쇄 등의 공법에 의해 실현될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The materials for forming the above-described primer layer 252, color layer 254, and protective layer 256 may be realized by methods such as painting and printing, but the embodiment is not limited thereto.

전술한 바와 같이, 실시 예에 의한 지문 센싱 장치의 제조 방법 및 장치는 지그(600)를 이용하여 보호층(256)을 형성하므로 보호층(256)의 제1 및 제2 두께(T1, T2) 간의 두께 편차가 1 ㎛ 내지 3 ㎛ 이내로 매우 작아질 수 있다.As described above, the manufacturing method and device of the fingerprint sensing device according to the embodiment forms the protective layer 256 using the jig 600, so that the first and second thicknesses (T1 and T2) of the protective layer 256 The thickness deviation between the liver can be very small, within 1 ㎛ to 3 ㎛.

또한, 도 1에서와 같이, 지그(600)를 이용하지 않고 보호층(36) 형성용 물질을 컬러층(34) 위에 스프레이 코팅할 경우 보호층(36)의 두께 편차가 5 ㎛ 이상으로 매우 커질 수 있다. 그러나, 실시 예에 의한 지문 센싱 장치의 제조 방법 및 장치에서와 같이, 지그(600)를 이용하여 보호층(256)을 형성할 경우 보호층(256) 형성용 물질을 유광 스프레이 코팅해도 보호층(256)의 두께 편차는 도 1과 비교할 때 상대적으로 작은 1 ㎛ 내지 3 ㎛ 이내일 수 있다. 따라서, 실시 예에 의한 제조 방법 및 장치는, 보호층(256)을 제조하는 상대적으로 고가의 제조 방법인 UV 몰드 코팅 방식을 이용하지 않고 비교적 저렴한 스프레이 코팅 방식을 이용하여 보호층(256)을 형성할 수 있어, 공정 비용이 절감될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1, when the material for forming the protective layer 36 is spray coated on the color layer 34 without using the jig 600, the thickness deviation of the protective layer 36 can be very large, exceeding 5 ㎛. You can. However, as in the manufacturing method and device of the fingerprint sensing device according to the embodiment, when forming the protective layer 256 using the jig 600, the protective layer ( 256), the thickness deviation may be within 1 ㎛ to 3 ㎛, which is relatively small compared to FIG. 1. Therefore, the manufacturing method and device according to the embodiment forms the protective layer 256 using a relatively inexpensive spray coating method without using the UV mold coating method, which is a relatively expensive manufacturing method. This can reduce process costs.

또한, 기존에서와 같이 복수의 지문 센싱 장치들에 대해 보호층(36)을 형성한 후 절단할 경우에 휨 현상이 발생하는 문제점이 있었으나, 실시 예에 의한 제조 방법 및 장치에 의할 경우, 복수의 지문 센싱 장치들에 대해 코팅하고 커팅하여 낱개의 지문 센싱 장치를 제조하지 않고서도, 지그(600)를 이용하기 때문에 보호층(256)의 두께 편차가 작은 지문 센싱 장치를 낱개로 제조할 수 있다.In addition, as in the past, there was a problem of bending occurring when cutting after forming the protective layer 36 for a plurality of fingerprint sensing devices. However, according to the manufacturing method and device according to the embodiment, a plurality of fingerprint sensing devices Because the jig 600 is used, fingerprint sensing devices with a small thickness variation of the protective layer 256 can be manufactured individually without having to manufacture individual fingerprint sensing devices by coating and cutting the fingerprint sensing devices. .

또한, 기존의 경우 낱개로 지문 센싱 장치를 제조할 경우 지문 센싱 장치의 크기를 증가시켜야 하였으나, 실시 예에 의한 제조 방법 및 장치는 지그(600)를 이용하기 때문에 낱개로 제조되는 지문 센싱 장치의 크기를 증가시키지 않아도 되므로 제조 비용이 더욱 절감될 수 있다.In addition, in the existing case, when manufacturing fingerprint sensing devices individually, the size of the fingerprint sensing device had to be increased. However, since the manufacturing method and device according to the embodiment uses the jig 600, the size of the fingerprint sensing devices manufactured individually is reduced. Since there is no need to increase, manufacturing costs can be further reduced.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above description focuses on examples, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will understand that the examples are as follows without departing from the essential characteristics of the present example. You will see that various variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

100: 커버 유리 200, 200A, 200B: 지문 센싱 장치
210A, 210B, 500: 베이스 기판 230, 240, 510: 지문 센서부
231: 몰딩부 233: 하부 접착부
235, 243: 지문 센서 237: 보호 필름
239: 와이어 241: 센서 기판
245: 패드 247: 솔더부
248, 249: 하부층 250: 기능층
252: 프라이머층 254: 컬러층
256: 보호층 300: 디스플레이부
600: 지그 610: 제1 수용부
620: 제2 수용부 622: 중앙 수용부
624: 주변 수용부 630: 몸체
1000: 전자 기기100: Cover glass 200, 200A, 200B: Fingerprint sensing device
210A, 210B, 500: Base substrate 230, 240, 510: Fingerprint sensor unit
231: molding portion 233: lower adhesive portion
235, 243: Fingerprint sensor 237: Protective film
239: wire 241: sensor board
245: pad 247: solder portion
248, 249: lower layer 250: functional layer
252: Primer layer 254: Color layer
256: protective layer 300: display unit
600: Jig 610: First receiving portion
620: second accommodating part 622: central accommodating part
624: peripheral receptor 630: body
1000: Electronic devices

Claims

base substrate;
A fingerprint sensor unit disposed on the base substrate;
A primer layer disposed on the upper surface of the fingerprint sensor unit;
A color layer disposed on the primer layer; and
It is disposed on the fingerprint sensor unit and includes a functional layer including at least one of the primer layer, the color layer, and the protective layer,
The resulting color layer is placed on a jig, a temporary protective layer is formed on the upper surface of the color layer, the jig is removed, and the edge of the temporary protective layer formed wider than the color layer is cut to perform the above-described functions. Form a layer,
A fingerprint sensing device wherein the thickness deviation between the edge and the center of the functional layer is within 1 ㎛ to 3 ㎛.

delete

The fingerprint sensing device of claim 1, wherein the thickness deviation corresponds to a thickness deviation of the protective layer.

The fingerprint sensing device of claim 3, wherein the first thickness at the center of the protective layer is thinner than the second thickness at the edge of the protective layer.

The fingerprint sensing device of claim 4, wherein the first or second thickness is 10 ㎛ to 15 ㎛.

The fingerprint sensing device of claim 4, wherein the total thickness of the functional layer is 18 ㎛ to 30 ㎛.

The method of claim 1, wherein the fingerprint sensor unit
A fingerprint sensor disposed on the base substrate;
a wire electrically connecting the fingerprint sensor to the base substrate;
a molding portion surrounding the fingerprint sensor and the wire and disposed between the functional layer and the base substrate and between the functional layer and the upper surface of the fingerprint sensor; and
A fingerprint sensing device comprising a protective film disposed between the upper surface of the fingerprint sensor and the molding portion.

The method of claim 1, wherein the fingerprint sensor unit
a sensor substrate having a first surface bonded to the functional layer and a second surface facing the base substrate;
a fingerprint sensor disposed between the second side of the sensor substrate and the base substrate;
a pad electrically connecting the fingerprint sensor and the second surface of the sensor substrate; and
A fingerprint sensing device comprising a solder portion disposed between the second surface of the sensor substrate and the base substrate and electrically connecting the sensor substrate and the base substrate to each other.

An electronic device comprising the fingerprint sensing device according to any one of claims 1 and 3 to 8.

Preparing a base substrate;
Mounting a fingerprint sensor unit on the base substrate;
Forming a primer layer on the upper surface of the fingerprint sensor unit;
forming a color layer on the primer layer;
Seating the resulting color layer on a jig;
forming a temporary protective layer on the upper surface of the color layer; and
Manufacturing a fingerprint sensing device comprising the step of removing the jig and cutting an edge of the temporary protective layer formed wider than the color layer to complete a protective layer having a thickness deviation between the edge and the center of 1 ㎛ to 3 ㎛. method.

The method of claim 10, wherein the manufacturing method is
heat drying the primer layer before forming the color layer;
heat drying the color layer before seating the jig; and
Before removing the jig, the method of manufacturing a fingerprint sensing device further includes curing the primer layer, the color layer, and the protective layer with light.

A manufacturing device for a fingerprint sensing device that performs the manufacturing method according to any one of claims 10 and 11 is
The jig; and
It includes a cutting part that cuts the edge of the temporary protective layer,
The jig is
body;
a first receiving portion formed in the body to accommodate at least a portion of the base substrate, the fingerprint sensor portion, and the primer layer and color layer; and
a second accommodating part formed on the first accommodating part to form an upper opening and accommodating the material for forming the protective layer;
The second receiving part
a central accommodating portion overlapping the first accommodating portion in the thickness direction of the body; and
An apparatus for manufacturing a fingerprint sensing device including a peripheral accommodating portion having a planar shape surrounding the central accommodating portion.