KR20150013981A

KR20150013981A - 지문인식장치와 그 제조방법 및 전자기기

Info

Publication number: KR20150013981A
Application number: KR1020130087555A
Authority: KR
Inventors: 이동율; 김종호; 문영준; 박태상; 배아현; 오승희; 이근호; 장경운; 정창규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2015-02-06

Abstract

지문인식센서의 감도가 향상되도록 개선된 구조를 가지는 지문인식장치와 그 제조방법 및 전자기기를 개시한다. 지문인식장치는 바닥면에 복수의 홀이 형성되고, 내부공간을 가지는 케이스, 제 1면에는 지문인식을 위한 센싱 신호를 검출하는 센서가 마련되고, 상기 케이스와 마주하는 제 2면에는 상기 센서에 전기적으로 연결되는 구동칩이 마련되는 인쇄회로기판 및 상기 복수의 홀 중 적어도 하나를 채우고, 상기 내부공간에 상기 구동칩을 수용할 수 있는 구동칩 수용부을 형성하며, 상기 인쇄회로기판을 상기 케이스에 결합시키는 본딩층을 포함할 수 있다.

Description

지문인식장치와 그 제조방법 및 전자기기{Fingerprint Recognizing Apparatus And Manufacturing Method Thereof And Electronic Device}

본 발명은 지문인식장치와 그 제조방법 및 전자기기에 관한 것으로, 상세하게는 지문인식센서의 감도가 향상되도록 개선된 구조를 가지는 지문인식장치와 그 제조방법 및 전자기기에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰(Mobile Terminal)이나 PDA(Personal Digital Assistants)나 테블릿 PC 등의 휴대 단말기는 키패드(Key Pad)나 터치 패드(Touch Pad) 등에 의한 사용자 인터페이스를 채용하고 있다.

근래에는 휴대 단말기를 이용한 통신 서비스나 인터넷 서비스의 지원을 위하여, WIBRO(Wireless Broadband)와 같은 무선 인터넷 서비스 및 이동통신 서비스가 상용화 되었으며, 휴대폰이나 PDA 등과 같은 휴대 단말기에는 GUI(Graphical User Interface)의 지원을 위하여 윈도우즈 모바일(Windows Mobile), 안드로이드(Android) 등과 같은 운영체제가 채용되고 있다.

그리고 통신 기술의 발달과 더불어 상기 유대 단말기는 사용자에게 다양한 부가 서비스를 제공하고 있으며 GUI기반의 운영체제는 휴대 전자기기에 의한 부가 서비스의 제공을 편리하게 한다.

또한, 전자기기의 보다 편리한 사용을 위하여 포인팅 장치가 사용되는데, 피사체인 손가락의 움직임에 따라 변화되는 신호를 감지함으로써 커서(Cursor)와 같은 포인터를 움직이거나 사용자가 원하는 정보 또는 명령을 입력받을 수 있도록 전자기기에 적용되고 있다.

상기 포인팅 장치에는 손가락의 변화를 감지하여 커서(화면상의 포인터)가 움직일 수 있도록 센서가 적용되고, 또한 커서가 위치한 메뉴나 아이콘을 선택할 수 있도록 돔 스위치 등이 함께 설치될 수 있다.

일반적으로, 지문인식 기술은 사용자 등록 및 인증 절차를 거치게 해 보안사고를 예방하게 하는데 주로 사용하는 기술로서, 개개인들 및 조직의 네트워킹 방어, 컨텐츠와 데이터의 보호, 컴퓨터나 모바일 장치 등의 안전한 액세스(Access) 제어 등에 적용된다.

최근 모바일 기술의 발달로 손가락 지문의 이미지 데이터를 검출하여 포인터의 조작을 수행하는 포인팅 장치 바이오트랙패드(BTP) 등의 장치에도 지문인식 기술이 적용되는 등 그 활용 정도가 더욱 넓어지고 있다.

이러한 지문인식 기술을 위해서는 지문인식센서가 포인팅 장치의 센서로 적용되는데, 상기 지문인식센서는 인간 손가락의 지문의 패턴을 인식하기 위한 장치로서, 지문인식센서는 감지 원리에 따라 광학식 센서, 전기식(정전용량방식 및 컨덕티브방식), 초음파 방식 센서, 열감지식 센서로 구분되며, 각 타입의 지문인식센서는 각각의 구동 원리에 의해 손가락으로부터 지문 이미지 데이터를 얻어내게 된다.

지문인식센서의 감도를 높이려면 센서의 표면이 평평하고, 도장의 두께가 얇을수록 좋다.

종래에는 평평도가 확보되지 않은 모제(기판)에 센서를 조립함으로써 평평하지 않은 센서면을 얻게 되고, 평평하지 않은 센서면을 가리기 위해 도장을 두껍게 해야 했다. 도장의 두께가 두꺼울수록 센서의 감도는 낮아지므로, 도장막의 두께를 얇게 하기 위해 후처리를 해야 하는 불편을 감수해야 했다.

관련 선행기술문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0055364호(포인팅 장치 및 전자기기)가 있다.

본 발명의 일 측면은 지문인식센서를 평평하게 하여 지문인식센서의 감도가 향상되도록 개선된 구조를 가지는 지문인식장치와 그 제조방법 및 전자기기를 제공한다.

본 발명의 다른 일 측면은 외부의 충격이나 이물질로부터 지문인식센서, 구동칩 및 인쇄회로기판을 보호할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 지문인식장치와 그 제조방법 및 전자기기를 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 지문인식장치는 바닥면에 복수의 홀이 형성되고, 내부공간을 가지는 케이스, 제 1면에는 지문인식을 위한 센싱 신호를 검출하는 센서가 마련되고, 상기 케이스와 마주하는 제 2면에는 상기 센서에 전기적으로 연결되는 구동칩이 마련되는 인쇄회로기판 및 상기 복수의 홀 중 적어도 하나를 채우고, 상기 내부공간에 상기 구동칩을 수용할 수 있는 구동칩 수용부을 형성하며, 상기 인쇄회로기판을 상기 케이스에 결합시키는 본딩층을 포함할 수 있다.

상기 본딩층은 상기 구동칩 수용부에서 연장되어 상기 제 2면에 접하는 지지부를 더 포함할 수 있다.

상기 인쇄회로기판의 일 단부는 상기 케이스의 바닥면에 형성된 상기 복수의 홀 중 어느 하나를 관통하여 절곡될 수 있다.

상기 본딩층은 이물질이 상기 케이스 내부로 유입되는 것을 방지하도록 상기 인쇄회로기판 및 상기 케이스 사이의 공간을 밀봉할 수 있다.

상기 본딩층은 에폭시수지, 우레탄수지, UV 경화수지 및 순간접착제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 본딩층이 상기 UV 경화수지로 이루어진 경우에는, 상기 케이스는 상기 본딩층 경화 시에 자외선(UV)의 투과가 용이하도록 투명한 플라스틱 수지로 형성될 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 지문인식장치는 상기 센서를 외부충격으로부터 보호하도록 상기 제 1면 상에 마련되는 코팅층을 더 포함할 수 있다.

상기 코팅층은 상기 제 1면에 결합되어 평평한 표면을 가질 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 지문인식장치는 상기 인쇄회로기판 및 상기 코팅층을 보호하고, 색깔이나 패턴을 표현할 수 있도록 상기 코팅층 상부에 마련되는 도장층을 더 포함할 수 있다.

상기 코팅층은 플라스틱수지, UV경화수지, 에폭시수지 및 우레탄수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 코팅층은 자외선(UV)을 조사하는 경우 자외선 투과가 용이하도록 투명한 UV경화수지로 이루어질 수 있다.

상기 도장층의 두께를 얇게 유지하고, 상기 코팅층 하부의 형상이 차폐되도록 상기 투명한 UV경화수지에 상기 도장층과 유사한 색깔의 염료가 첨가될 수 있다.

상기 도장층에는 상기 센서의 기능 및 존재를 외부에서 인식할 수 있도록 문양이 표시될 수 있다.

상기 도장층에는 인쇄, 조각 및 레이저공법 중 적어도 하나에 의해 상기 문양이 표시될 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 지문인식장치 제조방법은 다음과 같다. 제 1면에는 지문인식센서가 마련되고, 제 2면에는 상기 지문인식센서에 전기적으로 연결되는 구동칩이 마련되는 인쇄회로기판을 케이스의 바닥면에 형성되는 복수의 홀 중 하나를 통과시켜 상기 케이스에 체결하고, 상기 지문인식센서가 평평하도록 가압장치의 평평한 제 3면과 상기 지문인식센서가 접하게 상기 인쇄회로기판에 압력을 가하고, 상기 복수의 홀 중 적어도 하나를 통해 본딩층이 주입되면 상기 본딩층에 형성되는 구동칩 수용부에는 상기 구동칩이 수용되고, 상기 본딩층에 형성되는 지지부는 상기 제 2면을 지지하고, 상기 센서를 이물질로부터 보호하도록 상기 제 1면 상에 코팅층을 마련하고, 상기 코팅층이 평평하도록 상기 가압장치로 상기 제 3면과 상기 코팅층 표면이 접하도록 압력을 가하고, 색깔이나 패턴을 표현할 수 있도록 상기 코팅층 상부에 도장층을 마련할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 전자기기는 바닥면에 복수의 홀이 형성되고, 내부공간을 가지는 케이스, 제 1면에는 지문인식센서가 마련되고, 상기 케이스와 마주하는 제 2면에는 상기 지문인식센서에서 나온 정전신호를 전기신호로 변환시키는 구동칩이 마련되는 인쇄회로기판, 상기 내부공간에 상기 구동칩을 수용할 수 있도록 상기 케이스 바닥면을 향해 함몰된 구동칩 수용부를 형성하고, 상기 구동칩 수용부에서 연장되어 상기 제 2면에 접하는 지지부를 형성하는 본딩층, 상기 지문인식센서를 외부충격으로부터 보호하도록 상기 제 1면 상에 마련되는 코팅층 및 상기 인쇄회로기판 및 상기 코팅층을 보호하고, 색깔이나 패턴을 표현할 수 있도록 상기 코팅층 상부에 마련되는 도장층을 포함할 수 있다.

상기 제 1면 및 상기 코팅층은 평평할 수 있다.

상기 도장층은 상기 코팅층 상부에 마련되는 제 1층, 상기 제 1층 상부에 마련되고, 도료 또는 염료가 첨가될 수 있는 제 2층 및 상기 제 2층 상부에 마련되고, 투명한 재질을 가지는 제 3층을 포함할 수 있다.

상기 제 2층 또는 상기 제 3층에는 상기 지문인식센서의 기능 및 존재를 외부에서 인식할 수 있도록 패턴이나 문양이 표시될 수 있다.

상기 코팅층은 자외선(UV) 조사가 용이하도록 투명한 UV경화수지를 포함하고,상기 코팅층 하부의 형상이 차폐되도록 상기 투명한 UV경화수지에 상기 제 2층과 유사한 색깔의 염료가 첨가될 수 있다.

상기 본딩층은 상기 복수의 홀 중 적어도 하나를 채우는 것을 특징으로 한다.

평평한 면을 가지는 가압장치를 사용하여 지문인식센서가 마련된 인쇄회로기판을 평평하게 함으로써, 지문인식센서의 감도를 향상시킬 수 있다.

평평한 면을 가지는 가압장치를 사용하여 지문인식센서가 마련된 인쇄회로기판 상부에 배치되는 코팅층을 얇고 평평하게 함으로써, 코팅층 상부에 배치되는 도장층의 외관을 미려하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치의 외관을 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치의 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치의 분해사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치의 단면을 도시한 분해사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치에 마련된 인쇄회로기판의 제 1면이 가압장치의 평평한 면에 밀착된 상태를 도시한 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 외관을 도시한 사시도

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치의 외관을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 지문인식장치(1)는 도장층(10), 코팅층(20), 인쇄회로기판(30) 및 케이스(40)를 포함할 수 있다.

케이스(40)는 바닥면(41)을 포함하는 제 1플레이트(44) 및 제 1플레이트(44) 상면에 위치하는 제 2플레이트(45)로 이루어 질 수 있다. 도장층(10) 및 코팅층(20)은 제 2플레이트(45) 상부에 차례로 적층될 수 있다.

인쇄회로기판(30)의 일 단부에는 인쇄회로기판(30)에서 발생한 전기신호가 출력되는 인쇄회로기판 출력단자(31)가 마련될 수 있다. 인쇄회로기판 출력단자(31)는 외부로 노출될 수 있고, 메인보드(미도시)와 같은 전자부품에 연결될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치의 단면을 도시한 분해사시도이다.

도 2내지 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(40)의 제 1플레이트(44) 바닥면(41)에는 복수의 홀(42)이 형성될 수 있고, 제 2플레이트(45)에는 본딩층(70)이 주입될 수 있도록 내부공간(43)이 형성될 수 있다. 설명의 편의를 위해 바닥면(41)에 3개의 홀(42a,42b,42c)이 형성된 것으로 본다. 홀(42)은 복수이면 족하고, 3개에 한정하지 않는다.

제 1플레이트(44) 바닥면(41)에 형성된 복수의 홀(42a,42b,42c)은 인쇄회로기판(30)과 케이스(40)를 결합시키기 위한 본딩층(70)이 주입되는 통로의 역할을 한다.

또한, 제 1플레이트(44) 바닥면(41)에 복수의 홀(42a,42b,42c)이 형성됨으로써, 본딩층(70)을 형성하는 과정에서 발생할 수 있는 가스(gas)가 배출될 수 있고, 내부공간(43)에 주입된 본딩층(70)의 양이 지나치게 많은 경우 발생할 수 있는 오버플로우(over flow)현상을 방지할 수 있다. 내부공간(43)에 주입된 본딩층(70)의 양이 지나치게 많은 경우, 제 1플레이트(44) 바닥면(41)에 하나의 홀(42)이 형성되어 있다면, 과잉된 본딩층(70)이 유출될 수 있는 통로가 없으므로 케이스(40)와 인쇄회로기판(30) 사이가 벌어질 수 있는데, 이를 오버플로우 현상이라 한다.

따라서, 제 1플레이트(44) 바닥면(41)에 복수의 홀(42a,42b,42c)이 형성됨으로써, 인쇄회로기판(30)과 케이스(40)의 결합력을 강화시킬 수 있다.

내부공간(43)은 제 1플레이트(44) 바닥면(41)을 향해 함몰된 형상을 가질 수 있다.

내부공간(43)에는 단차가 있을 수 있고, 내부공간(43)의 중심부에서 멀어질수록 함몰된 정도가 작다. 내부공간(43)의 중심부에는 본딩층(70)이 주입됨으로써 구동칩(60)을 수용할 수 있는 구동칩 수용부(72)가 형성될 수 있도록 내부공간(43)의 중심부는 함몰정도가 크다. 제 2플레이트(45)에 형성되는 내부공간(43)의 형상은 다양할 수 있고, 상기 예에 한정하지 않는다.

인쇄회로기판(30)에는 지문인식센서(50) 및 구동칩(60)이 마련될 수 있다.

인쇄회로기판(30)은 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board,FPCB)을 포함한다.

지문인식센서(50)는 지문의 산과 골의 형상에 따른 전기적 특성 차이를 감지하는 센서로써, 지문인식센서(50)가 감지한 정전신호(정전기)(A)는 인쇄회로기판(30) 내의 회로를 통해 구동칩(60)에 전달된다. 구동칩(60)은 지문인식센서(50)가 감지한 정전신호(A)를 전기신호(B)로 변환하고, 전기신호(B)는 인쇄회로기판 출력단자(31)를 통해 메인보드(미도시)를 포함하는 다른 전자부품에 전달된다.

지문인식센서(50)는 인쇄회로기판(30)의 제 1면(32)에 마련될 수 있고, 구동칩(60)은 케이스(40)와 마주하는 인쇄회로기판(30)의 제 2면(33)에 마련될 수 있다. 제 1면(32)에 마련되는 지문인식센서(50)와 제 2면(33)에 마련되는 구동칩(60)은 전기적으로 연결될 수 있다.

본딩층(70)은 제 1플레이트(44) 바닥면(41)에 형성되는 복수의 홀(42a,42b,42c) 중 적어도 하나를 통해 제 2플레이트(45)에 형성되는 내부공간(43)으로 유입된다. 본딩층(70)은 제 2플레이트(45)의 내부공간(43)에 인쇄회로기판(30)의 제 2면(33)에 마련되는 구동칩(60)을 수용할 수 있는 구동칩 수용부(72)를 형성할 수 있다. 구동칩 수용부(72)는 함몰정도가 큰 내부공간(43)에 형성될 수 있다. 또한, 본딩층(70)은 구동칩 수용부(72)에서 연장되어 인쇄회로기판(30)의 제 2면(33)에 접하는 지지부(71)를 형성할 수 있다. 지지부(71)는 함몰정도가 비교적 작은 내부공간(43)에 형성될 수 있다.

인쇄회로기판 출력단자(31)가 마련된 인쇄회로기판(30)의 일 단부는 제 1플레이트(44)의 바닥면(41)에 형성된 복수의 홀(42a,42b,42c) 중 어느 하나를 관통하여 절곡된 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 인쇄회로기판 출력단자(31)는 다른 전자부품에 연결될 수 있도록 외부에 노출되어야 하므로, 인쇄회로기판 출력단자(31)가 마련된 인쇄회로기판(30)의 일 단부는 제 1플레이트(44) 및 제 2플레이트(45)를 관통하는 제 3홀(42c)을 통과하여 제 1플레이트(44) 바닥면(41)에 형성된 가이드(46)를 따라 외부로 노출된다. 인쇄회로기판(30)은 인쇄회로기판(30)의 일 단부가 제 3홀(42c)을 통과하여 가이드(46)에 체결되므로 절곡된 형상을 가질 수 있으나, 인쇄회로기판(30)의 형상은 이에 한정하지 않는다.

본딩층(70)은 이물질이 케이스(40) 내부로 유입되는 것을 방지하도록 인쇄회로기판(30) 및 케이스(40) 사이의 공간을 밀봉할 수 있다.

구체적으로 본딩층(70)은 제 1플레이트(44) 바닥면(41)에 형성되는 복수의 홀(42a,42b,42c)을 차폐함으로써, 제 1플레이트(44) 바닥면(41)을 통해 습기나 이물질이 케이스(40) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 지문인식장치(1)를 제조함에 있어 방수를 위한 별도의 구성을 생략할 수 있다.

또한, 본딩층(70)은 인쇄회로기판(30)의 일 단부가 제 3홀(42c)을 통과하면서 발생할 수 있는 인쇄회로기판(30) 및 제 3홀(42c)의 내주면 사이의 틈을 밀폐할 수 있다.

따라서, 본딩층(70)은 인쇄회로기판(30) 및 케이스(40)를 결합시키는 역할 뿐만 아니라 케이스(40) 내부를 밀봉함으로써 이물질이나 습기로부터 구동칩(60), 지문인식센서(50) 및 인쇄회로기판(30) 등을 보호할 수 있다.

본딩층(70)은 에폭시수지, 우레탄수지, UV 경화수지 및 순간접착제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본딩층(70)이 UV경화수지로 이루어진 경우, 케이스(40)는 케이스(40) 내부에 위치하는 본딩층(70)에 자외선(UV) 투과가 용이하도록 투명한 플라스틱 수지로 형성될 수 있다.

코팅층(20)은 외부충격 및 이물질로부터 지문인식센서(50) 및 구동칩(60)을 보호하도록 인쇄회로기판(30)의 제 1면(32) 상에 마련될 수 있다.

코팅층(20)은 제 1면(32)에 결합되어 평평한 표면을 가질 수 있다.

코팅층(20)은 플라스틱수지, UV경화수지, 에폭시수지 및 우레탄수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

코팅층(20)이 자외선(UV)에 의해 경화가 일어나는 UV경화수지로 이루어진 경우에는 자외선 투과가 용이하도록 투명한 재질을 가질 수 있다.

코팅층(20)의 두께는 20μm이하일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

도장층(10)은 지문인식센서(50), 인쇄회로기판(30), 구동칩(60) 및 코팅층(20)을 보호하도록 코팅층(20) 상에 마련될 수 있다. 도장층(10)에는 다양한 색깔이나 패턴을 표현할 수 있다.

도장층(10)은 제 1층(미도시), 제 2층(미도시) 및 제 3층(미도시)을 포함할 수 있다.

제 1층은 코팅층(20) 상부에 마련되며, 프라이머(primer) 역할을 한다. 제 1층의 두께는 3μm이상 5μm이하일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

제 2층은 제 1층 상부에 마련되고, 도료 또는 염료가 첨가될 수 있다. 제 2층의 두께는 3μm이상 10μm이하일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

제 3층은 제 2층 상부에 마련되고, 투명한 재질을 가질 수 있다. 제 3층의 두께는 25μm이상일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

도장층(10)의 제 2층 또는 제 3층에는 지문인식장치(1)에 지문인식센서(50)가 내장되어 있는 것을 외부에서 인식할 수 있도록 패턴이나 문양이 표시될 수 있다. 패턴이나 문양의 일 예로 사람의 지문형상이 표시될 수 있다. 패턴이나 문양은 상기 일 예에 한정하지 않고, 다양할 수 있다.

지문인식센서(50)의 존재를 표시하는 패턴이나 문양은 인쇄, 조각 및 레이저공법 중 적어도 하나에 의해 도장층(10)에 표시될 수 있다. 또는 스티커 형태로 도장층(10)에 부착될 수 있다. 패턴이나 문양의 표시방법은 상기 예에 한정하지 않는다.

도장층(10)의 두께는 45μm이하일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

코팅층(20)이 투명한 UV경화수지로 이루어지는 경우, 도장층(10)을 두껍게 형성하지 않는 이상, 코팅층(20) 하부에 배치되는 지문인식센서(50) 및 인쇄회로기판(30)을 포함하는 구조물이 외부에서 보이게 된다. 이를 방지하기 위해서는 도장층(10)을 두껍게 형성해야 하는데, 도장층(10)의 두께가 두꺼워질수록 지문인식센서(50)의 감도는 떨어지게 된다. 따라서, 도장층(10)의 두께를 얇게 유지하면서 코팅층(20) 하부에 배치되는 구조물이 외부에서 보이지 않도록 코팅층(20)을 이루는 투명한 UV경화수지에 도장층(10)의 제 2층과 유사한 색깔의 염료를 첨가할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식장치에 마련된 인쇄회로기판의 제 1면이 가압장치의 평평한 면에 밀착된 상태를 도시한 도면이다.

지문인식센서(50)의 감도는 지문인식센서(50)의 표면이 평평하고, 도장층(10)의 두께가 얇을 수록 좋다. 지문인식센서(50)의 표면 및 지문인식센서(50) 상부에 배치되는 코팅층(20)의 표면을 평평하게 하기 위해 가압장치(80)를 이용할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 가압장치(80)는 적어도 하나의 평평한 제 3면(81)을 가질 수 있다.

인쇄회로기판(30)이 제 3홀(42c)을 통과하여 케이스(40)에 결합된 상태인 지문인식장치(1a)는 지문인식센서(50)가 가압장치(80)의 평평한 제 3면(81)에 접한 상태에서 가압된다. 그리고, 제 1플레이트(44) 바닥면(41)에 형성된 복수의 홀(42a,42b,42c) 중 적어도 하나를 통해 본딩층(70)이 케이스(40) 내부에 주입되면 구동칩(60)을 감싸는 구동칩 수용부(72) 및 제 2면(33)을 지지하는 지지부(71)를 형성한다. 이러한 과정을 거쳐, 가압장치(80)의 제 3면(81)과 같이 평평한 지문인식센서(50)를 형성할 수 있다.

또한, 평평한 코팅층(20)을 얻기 위해 가압장치(80)의 제 3면(81)과 코팅층(20)의 표면이 접하도록 코팅층(20)이 형성된 지문인식장치(미도시)를 가압할 수 있다.

가압장치(80)와 지문인식장치(1a)의 위치는 바뀔 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 외관을 도시한 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전자기기(100)는 바 형태의 바디를 구비하고 있다. 다만, 전자기기(100)의 바디는 바 형태에 한정하지 않고, 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

바디는 외관을 이루는 케이싱을 포함한다. 바디는 프론트 케이싱(101), 리어 케이싱(102) 및 배터리 커버(미도시)로 구성될 수 있다. 프론트 케이싱(101)과 리어 케이싱(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이싱(101)과 리어 케이싱(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이싱이 추가로 배치될 수도 있다.

케이싱들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들면 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

전자기기 바디, 주로 프론트 케이싱(101)에는 디스플레이 모듈(104), 음향출력부(105), 카메라(106), 사용자 입력부(107), 마이크(미도시), 인터페이스(미도시) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이 모듈(104)은 프론트 케이싱(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스플레이 모듈(104)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(105)와 카메라(106)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(107)와 마이크(미도시)가 배치된다. 사용자 입력부(107)와 인터페이스(미도시) 등은 프론트 케이싱(101) 및 리어 케이싱(102)의 측면들에 배치될 수 있다.

사용자 입력부(107)는 전자기기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(미도시)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들은 조작부(Manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가하면서 조작하게 되는 방식(Tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

사용자 입력부(107)에는 지문인식장치(미도시)가 내장되어 있는 홈키(108)가 형성될 수 있다. 지문인식장치에는 지문인식센서가 마련되고, 지문인식센서는 지문의 골과 산의 전기적 특성 차이로 인해 발생하는 정전 용량의 차이(정전신호)를 감지한다. 정전신호는 전기적 신호로 변환되어 증폭기(미도시)를 통해 증폭되어, 인쇄회로기판(미도시) 등과 같은 커넷터를 통해 전자기기(100)의 마이컴으로 전송될 수 있다.

지문인식장치는 전기장(Electric Field), 캐피시터(Capacitor), 서미스터(Thermistor) 등을 이용하여 사용자 인증 모드를 지원하는데 사용될 수 있다.

사용자 인증 모드는 지문인식센서에 손가락과 같은 신체부위를 접촉하여 사용자 인증을 수행하는 모드를 의미한다. 예를 들어, 사용자가 지문인식장치에 손가락을 올리면 지문인식장치에 마련된 지문인식센서가 사용자의 지문을 인식하고 이미 저장된 지문 데이터와 비교하여 해당 사용자가 제어권한 또는 컨텐츠 이용권한을 갖는 정당한 사용자인지를 검증한다.

지문인식장치는 본인 인증 절차가 필요한 모든 장치에 마련될 수 있다. 예컨대, 정보 단말기, 스마트폰, 게임기, PMP, 태블릿 PC, 카메라 등을 포함하는 전자기기, 의료기기, ATM기를 포괄할 수 있다.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

1(1a) : 지문인식장치 10 : 도장층
20 : 코팅층 30 : 인쇄회로기판
31 : 인쇄회로기판 출력단자 32 : 제 1면
33 : 제 2면 40 : 케이스
41 : 바닥면 42 : 홀
43 : 내부공간 44 : 제 1플레이트
45 : 제 2플레이트 46 : 가이드
50 : 지문인식센서 60 : 구동칩
70 : 본딩층 71 : 지지부
72 : 구동칩 수용부 80 : 가압장치
81 : 제 3면 100 : 전자기기
101 : 프론트 케이싱 102 : 리어 케이싱
104 : 디스플레이모듈 105 : 음향출력부
106 : 카메라 107 : 사용자입력부
108 : 홈키 42c : 제 3홀
42a : 제 1홀 42b : 제 2홀

Claims

바닥면에 복수의 홀이 형성되고, 내부공간을 가지는 케이스;
제 1면에는 지문인식을 위한 센싱 신호를 검출하는 센서가 마련되고, 상기 케이스와 마주하는 제 2면에는 상기 센서에 전기적으로 연결되는 구동칩이 마련되는 인쇄회로기판; 및
상기 복수의 홀 중 적어도 하나를 채우고, 상기 내부공간에 상기 구동칩을 수용할 수 있는 구동칩 수용부을 형성하며, 상기 인쇄회로기판을 상기 케이스에 결합시키는 본딩층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 1항에 있어서,
상기 본딩층은 상기 구동칩 수용부에서 연장되어 상기 제 2면에 접하는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판의 일 단부는 상기 케이스의 바닥면에 형성된 상기 복수의 홀 중 어느 하나를 관통하여 절곡된 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 3항에 있어서,
상기 본딩층은 이물질이 상기 케이스 내부로 유입되는 것을 방지하도록 상기 인쇄회로기판 및 상기 케이스 사이의 공간을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 1항에 있어서,
상기 본딩층은 에폭시수지, 우레탄수지, UV 경화수지 및 순간접착제 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 5항에 있어서,
상기 본딩층이 상기 UV 경화수지로 이루어진 경우에는,
상기 케이스는 상기 본딩층 경화 시에 자외선(UV)의 투과가 용이하도록 투명한 플라스틱 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 1항에 있어서,
상기 센서를 외부충격으로부터 보호하도록 상기 제 1면 상에 마련되는 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 7항에 있어서,
상기 코팅층은 상기 제 1면에 결합되어 평평한 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 7항에 있어서,
상기 인쇄회로기판 및 상기 코팅층을 보호하고, 색깔이나 패턴을 표현할 수 있도록 상기 코팅층 상부에 마련되는 도장층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 9항에 있어서,
상기 코팅층은 플라스틱수지, UV경화수지, 에폭시수지 및 우레탄수지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 10항에 있어서,
상기 코팅층은 자외선(UV)을 조사하는 경우 자외선 투과가 용이하도록 투명한 UV경화수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 11항에 있어서,
상기 도장층의 두께를 얇게 유지하고, 상기 코팅층 하부의 형상이 차폐되도록 상기 투명한 UV경화수지에 상기 도장층과 유사한 색깔의 염료가 첨가되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 9항에 있어서,
상기 도장층에는 상기 센서의 기능 및 존재를 외부에서 인식할 수 있도록 문양이 표시되어 있는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 13항에 있어서,
상기 도장층에는 인쇄, 조각 및 레이저공법 중 적어도 하나에 의해 상기 문양이 표시되는 것을 특징으로 하는 지문인식장치.
제 1면에는 지문인식센서가 마련되고, 제 2면에는 상기 지문인식센서에 전기적으로 연결되는 구동칩이 마련되는 인쇄회로기판을 케이스의 바닥면에 형성되는 복수의 홀 중 하나를 통과시켜 상기 케이스에 체결하고,
상기 지문인식센서가 평평하도록 가압장치의 평평한 제 3면과 상기 지문인식센서가 접하게 상기 인쇄회로기판에 압력을 가하고,
상기 복수의 홀 중 적어도 하나를 통해 본딩층이 주입되면 상기 본딩층에 형성되는 구동칩 수용부에는 상기 구동칩이 수용되고, 상기 본딩층에 형성되는 지지부는 상기 제 2면을 지지하고,
상기 센서를 이물질로부터 보호하도록 상기 제 1면 상에 코팅층을 마련하고,
상기 코팅층이 평평하도록 상기 가압장치로 상기 제 3면과 상기 코팅층 표면이 접하도록 압력을 가하고,
색깔이나 패턴을 표현할 수 있도록 상기 코팅층 상부에 도장층을 마련하는 것을 특징으로 하는 지문인식장치 제조방법.
바닥면에 복수의 홀이 형성되고, 내부공간을 가지는 케이스;
제 1면에는 지문인식센서가 마련되고, 상기 케이스와 마주하는 제 2면에는 상기 지문인식센서에서 나온 정전신호를 전기신호로 변환시키는 구동칩이 마련되는 인쇄회로기판;
상기 내부공간에 상기 구동칩을 수용할 수 있도록 상기 케이스 바닥면을 향해 함몰된 구동칩 수용부를 형성하고, 상기 구동칩 수용부에서 연장되어 상기 제 2면에 접하는 지지부를 형성하는 본딩층;
상기 지문인식센서를 외부충격으로부터 보호하도록 상기 제 1면 상에 마련되는 코팅층; 및
상기 인쇄회로기판 및 상기 코팅층을 보호하고, 색깔이나 패턴을 표현할 수 있도록 상기 코팅층 상부에 마련되는 도장층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제 16항에 있어서,
상기 제 1면 및 상기 코팅층은 평평한 것을 특징으로 하는 전자기기.
제 16항에 있어서,
상기 도장층은,
상기 코팅층 상부에 마련되는 제 1층;
상기 제 1층 상부에 마련되고, 도료 또는 염료가 첨가될 수 있는 제 2층; 및
상기 제 2층 상부에 마련되고, 투명한 재질을 가지는 제 3층;을 포함하고,
상기 제 2층 또는 상기 제 3층에는 상기 지문인식센서의 기능 및 존재를 외부에서 인식할 수 있도록 패턴이나 문양이 표시되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제 18항에 있어서,
상기 코팅층은 자외선(UV) 조사가 용이하도록 투명한 UV경화수지를 포함하고,
상기 코팅층 하부의 형상이 차폐되도록 상기 투명한 UV경화수지에 상기 제 2층과 유사한 색깔의 염료가 첨가되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
제 16항에 있어서,
상기 본딩층은 상기 복수의 홀 중 적어도 하나를 채우는 것을 특징으로 하는 전자기기.