CN116157914A - 模块和电子部件 - Google Patents
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Abstract
模块(1)具备：基板(10)；部件(20、21)，其安装于上述基板(10)的至少一个主面(10a)；密封树脂(30)，其配置于上述基板(10)的表面，用以埋没上述部件(20、21)；以及屏蔽膜(40)，其覆盖上述密封树脂(30)的上表面(30a)和侧面(30b)并以Cu为主要成分，在上述模块(1)中，上述屏蔽膜(40)的表面由以Ni‑B或者Ni‑N为主要成分的第一Ni层(50)直接覆盖，上述第一Ni层(50)的表面由以Ni‑P为主要成分的第二Ni层(60)覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及模块和电子部件。
背景技术
在各种高频设备中，存在如下情况：因高频电流而产生的电磁波噪声成为电子设备的错误工作等的原因。为了抑制该电磁波噪声，存在在高频电子部件上设置有用于阻隔电磁波的电磁波屏蔽镀敷这种情况。
就电磁波屏蔽镀敷而言，例如在树脂封装、树脂壳体上形成导电性基底层，其后，通过化学镀或电镀形成有厚度数十μm的Cu屏蔽膜。为了防腐蚀，在Cu屏蔽膜的表面形成有化学镀Ni膜、化学镀Co膜。
例如，专利文献1公开有，通过化学镀Cu形成成为屏蔽膜的第一金属层，在其表面通过化学镀Ni而形成第二金属层。
专利文献1：日本特表2018-502453号公报
然而，专利文献1在对Cu屏蔽膜的表面实施化学镀Ni时，Pd催化剂的赋予工序是必需的。化学镀Ni中通常使用的次磷酸等还原剂无法使Ni在Cu的表面还原(析出)。因此，采用使成为催化剂的Pd附着于Cu的表面，使Ni在Pd的表面析出这种方法。然而，赋予成为催化剂的Pd的工序是Cu与Pd之间的置换反应，因此，存在Cu屏蔽膜的局部溶解而膜厚减少，产生屏蔽特性的降低这种情况。此外，为了避免这样的问题，谋求考虑因Pd的置换反应引起的膜厚的减少，预先将屏蔽膜形成得较厚。
相同的这样的问题在对Cu屏蔽膜的表面实施化学镀Co的情况下也产生。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，目的在于提供不产生与Cu屏蔽膜的溶解相伴的屏蔽特性的降低、不需要Cu屏蔽膜厚膜化的模块和电子部件。
本发明的模块的第一技术方案具备：基板；部件，其安装于上述基板的至少一个主面；密封树脂，其配置于上述基板的表面，用以埋没上述部件；以及屏蔽膜，其覆盖上述密封树脂的上表面和侧面并以Cu为主要成分，上述模块的特征在于，上述屏蔽膜的表面由以Ni-B或者Ni-N为主要成分的第一Ni层直接覆盖，上述第一Ni层的表面由以Ni-P为主要成分的第二Ni层覆盖。
本发明的模块的第二技术方案具备：基板；部件，其安装于上述基板的至少一个主面；密封树脂，其配置于上述基板的表面，用以埋没上述部件；以及屏蔽膜，其覆盖上述密封树脂的上表面和侧面并以Cu为主要成分，上述模块的特征在于，上述屏蔽膜的表面由以Co-B或者Co-N为主要成分的第一Co层直接覆盖，上述第一Co层的表面由以Co-P为主要成分的第二Co层覆盖。
本发明的电子部件的第一技术方案具备：陶瓷本体；和屏蔽膜，其覆盖上述陶瓷本体的上表面和侧面并以Cu为主要成分，上述电子部件的特征在于，上述屏蔽膜的表面由以Ni-B或者Ni-N为主要成分的第一Ni层直接覆盖，上述第一Ni层的表面由以Ni-P为主要成分的第二Ni层覆盖。
本发明的电子部件的第二技术方案具备：陶瓷本体；和屏蔽膜，其覆盖上述陶瓷本体的上表面和侧面并以Cu为主要成分，上述电子部件的特征在于，上述屏蔽膜的表面由以Co-B或者Co-N为主要成分的第一Co层直接覆盖，上述第一Co层的表面由以Co-P为主要成分的第二Co层覆盖。
根据本发明，能够提供不产生与Cu屏蔽膜的溶解相伴的屏蔽特性的降低、不需要Cu屏蔽膜厚膜化的模块和电子部件。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的模块的一例的剖视图。
图2是示意性地表示本发明的电子部件的一例的剖视图。
具体实施方式
以下，对本发明的模块和电子部件进行说明。
然而，本发明不限定于以下的结构，能够在不变更本发明的主旨的范围内适当地变更而应用。另外，将以下记载的各个优选的结构组合两个以上而得到的结构也是本发明。
[模块的第一实施方式]
本发明的模块的第一实施方式具备：基板；部件，其安装于上述基板的至少一个主面；密封树脂，其配置于上述基板的表面，用以埋没上述部件；以及屏蔽膜，其覆盖上述密封树脂的上表面和侧面并以Cu为主要成分，上述模块的特征在于，上述屏蔽膜的表面由以Ni-B或者Ni-N为主要成分的第一Ni层直接覆盖，上述第一Ni层的表面由以Ni-P为主要成分的第二Ni层覆盖。
图1是示意性地表示本发明的模块的一例的剖视图。
如图1所示，模块1具备：基板10；部件20、21，其安装于基板10的一个主面10a；密封树脂30，其配置于基板10的表面，用以埋没部件20、21；以及屏蔽膜40，其覆盖密封树脂30的上表面30a和侧面30b并以Cu为主要成分。
屏蔽膜40连续地覆盖密封树脂的上表面30a和侧面30b。因此，屏蔽膜40可以说覆盖密封树脂的使上表面30a与侧面30b连接的缘端部的表面。
密封树脂30的侧面30b与基板10的侧面10b处于同一平面。因此，屏蔽膜40连续覆盖密封树脂30的侧面30b与基板10的侧面10b。
在基板10的侧面10b，接地电极70暴露，并与屏蔽膜40电连接。此外，在基板10的底面10c设置有用于将模块1安装于安装基板的外部端子80。
屏蔽膜以Cu为主要成分。
另外，在本说明书中，“主要成分”是指占整体的90wt％以上的成分。
屏蔽膜的厚度没有特别限定，例如为0.5μm以上且10μm以下即可。
形成屏蔽膜的方法没有特别限定，例如可举出化学镀、溅射等。
屏蔽膜40的表面由第一Ni层50直接覆盖。
第一Ni层50以Ni-B或者Ni-N为主要成分。
Ni-B是包含硼(B)作为杂质的镍合金。
Ni-B中的B的含量例如为0.05wt％以上且3wt％以下即可。
Ni-N是包含氮(N)作为杂质的镍合金。
Ni-N中的N的含量例如为0.05wt％以上且3wt％以下即可。
第一Ni层50优选为Ni-B。与Ni-N比较，Ni-B容易得到。
第一Ni层50的表面由第二Ni层60覆盖。
第二Ni层60以Ni-P为主要成分。
第一Ni层的厚度与第二Ni层的厚度之间的大小关系没有特别限定，例如，第二Ni层的厚度也可以为第一Ni层的厚度以上。相比于第二Ni层，第一Ni层每单位时间的成膜量少，镀浴的稳定性低，因此，制造成本容易变高。此外，第二Ni层的表面上，为了提高焊料润湿性而多实施Au置换镀敷。因此，在第一Ni层与第二Ni层的合计的厚度上设有制约的情况下，通过使第二Ni层的厚度成为第一Ni层的厚度以上，能够抑制制造成本，并且提高形成于第二Ni层的表面的Au置换镀敷的稳定性。
Ni-P是包含磷(P)作为杂质的镍合金。
Ni-P中的P的含量只要例如为1wt％以上且11wt％以下即可。
第一Ni层和第二Ni层的组成能够通过电感耦合等离子体(ICP)发光分析来测定。
屏蔽膜40的表面是否由第一Ni层50直接覆盖能够通过扫描式电子显微镜(SEM)-能量色散型X射线分析(EDX)等来确认。
具体而言，例如，切断模块而使屏蔽膜40与第一Ni层50的界面暴露之后，通过SEM-EDX对该界面进行分析，由此，能够确认在屏蔽膜40的表面直接设置有第一Ni层50。
例如，在屏蔽膜40的表面经由Pd层而设置有第一Ni层50的情况下，通过SEM-EDX，在屏蔽膜40与第一Ni层50之间能够确认到包含Pd的层。另一方面，在屏蔽膜40的表面直接设置有第一Ni层50的情况下，无法通过SEM-EDX确认到上述那样的包含Pd的层。
在本发明的模块的第一实施方式中，屏蔽膜的表面由第一Ni层直接覆盖。因此，不产生与屏蔽膜的溶解相伴的屏蔽特性的降低。此外，不需要考虑屏蔽膜的溶解，因此，不需要屏蔽膜的厚膜化。
作为在屏蔽膜的表面直接形成第一Ni层的方法，例如可举出，使用具有针对Cu的催化剂活性的还原剂来进行化学镀Ni的方法。
作为具有针对Cu的催化剂活性的还原剂，可举出二甲胺硼烷、硼氢化钠、肼等。
若使用上述的还原剂进行化学镀Ni，则能够不经由Pd而直接在以Cu为主要成分的屏蔽膜的表面形成Ni层(第一Ni层)。
构成模块的基板也可以是陶瓷基板，也可以是树脂基板。
在基板的侧面至少暴露有一个与屏蔽膜电连接的接地电极。
接地电极能够以Cu或者Ag为主要成分。
此外，基板也可以具有用于安装部件的端子(电极)。
本发明的模块中使用的部件的种类没有特别限定，例如，能够使用电容器、热敏电阻、线圈、电阻、二极管、开关元件、IC和它们的复合件等。也可以在基板上配置有这些的两种以上。
作为密封树脂，例如可举出环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、液晶聚合物等。
密封树脂也可以包含二氧化硅粒子、氧化铝粒子等填料。
[模块的第二实施方式]
本发明的模块的第二实施方式具备：基板；部件，其安装于上述基板的至少一个主面；密封树脂，其埋没上述部件而配置于上述基板的表面；以及屏蔽膜，其覆盖上述密封树脂的上表面和侧面并以Cu为主要成分，上述模块的特征在于，上述屏蔽膜的表面由以Co-B或者Co-N为主要成分的第一Co层直接覆盖，上述第一Co层的表面由以Co-P为主要成分的第二Co层覆盖。
本发明的模块的第二实施方式将本发明的模块的第一实施方式中的Ni变更为Co。因此，在其他方面，与本发明的模块的第一实施方式相同。
在本发明的模块的第二实施方式中，屏蔽膜的表面由第一Co层直接覆盖。因此，不产生与屏蔽膜的溶解相伴的屏蔽特性的降低。此外，不需要考虑屏蔽膜的溶解，因此，不需要屏蔽膜的厚膜化。
[电子部件的第一实施方式]
本发明的电子部件的第一实施方式具备：陶瓷本体；和屏蔽膜，其覆盖上述陶瓷本体的上表面和侧面并以Cu为主要成分，上述电子部件的特征在于，上述屏蔽膜的表面由以Ni-B或者Ni-N为主要成分的第一Ni层直接覆盖，上述第一Ni层的表面由以Ni-P为主要成分的第二Ni层覆盖。
图2是示意性地表示本发明的电子部件的一例的剖视图。
如图2所示，电子部件100具备：陶瓷本体110；和屏蔽膜120，其覆盖陶瓷本体110的上表面110a和侧面110b并以Cu为主要成分。
屏蔽膜120连续地覆盖陶瓷本体110的上表面110a和侧面110b。因此，可以说屏蔽膜120覆盖陶瓷本体110的使上表面110a与侧面110b连续起来的缘端部的表面。
屏蔽膜120以Cu为主要成分。
屏蔽膜120的表面由第一Ni层130直接覆盖。第一Ni层130的表面由第二Ni层140覆盖。
与屏蔽膜120电连接的接地电极150在陶瓷本体110的侧面110b暴露。在陶瓷本体110的内部设置有内部布线160。在陶瓷本体110的底面110c设置有用于将电子部件100安装于基板等的外部端子170。
屏蔽膜120的表面由第一Ni层130直接覆盖。
第一Ni层130以Ni-B或者Ni-N为主要成分。
Ni-B是包含硼(B)作为杂质的镍合金。
Ni-B中的B的含量只要例如为0.05wt％以上且3wt％以下即可。
Ni-N是包含氮(N)作为杂质的镍合金。
Ni-N中的N的含量只要例如为0.05wt％以上且3wt％以下即可。
第一Ni层130优选为Ni-B。与Ni-N比较，Ni-B容易得到。
第一Ni层130的表面由第二Ni层140覆盖。
第二Ni层140以Ni-P为主要成分。
第一Ni层的厚度与第二Ni层的厚度之间的大小关系没有特别限定，但例如第二Ni层的厚度也可以为第一Ni层的厚度以上。相比于第二Ni层，第一Ni层每单位时间的成膜量小，镀浴的稳定性低，因此，制造成本容易变高。此外，在第二Ni层的表面上，为了提高焊料润湿性而多实施Au置换镀敷。因此，在第一Ni层和第二Ni层的合计的厚度上设有制约的情况下，通过使第二Ni层的厚度成为第一Ni层的厚度以上，能够抑制制造成本，并且提高形成于第二Ni层的表面的Au置换镀敷的稳定性。
Ni-P是包含磷(P)作为杂质的镍合金。
Ni-P中的P的含量只要例如为1wt％以上且11wt％以下即可。
第一Ni层和第二Ni层的组成能够通过电感耦合等离子体(ICP)发光分析来测定。
屏蔽膜120的表面是否由第一Ni层130直接覆盖能够通过扫描式电子显微镜(SEM)-能量色散型X射线分析(EDX)等来确认。
具体而言，例如，在切断电子部件而使屏蔽膜120和第一Ni层130的界面暴露之后，通过SEM-EDX分析该界面，由此，能够确认在屏蔽膜120的表面直接设置有第一Ni层130。
例如，在屏蔽膜120的表面经由Pd层而设置有第一Ni层130的情况下，通过SEM-EDX，在屏蔽膜120与第一Ni层130之间能够确认到包含Pd的层。另一方面，在屏蔽膜120的表面直接设置有第一Ni层130的情况下，无法通过SEM-EDX确认到上述那样的包含Pd的层。
作为陶瓷本体，可举出电容器、热敏电阻、线圈、电阻、二极管、开关元件、IC和它们的复合件等。此外，也可以是搭载有上述2种以上的功能的陶瓷本体。
[电子部件的第二实施方式]
本发明的电子部件的第二实施方式具备：陶瓷本体；和屏蔽膜，其覆盖上述陶瓷本体的上表面和侧面并以Cu为主要成分，上述电子部件的特征在于，上述屏蔽膜的表面由以Co-B或者Co-N为主要成分的第一Co层直接覆盖，上述第一Co层的表面由以Co-P为主要成分的第二Co层覆盖。
本发明的电子部件的第二实施方式将本发明的电子部件的第一实施方式的Ni变更为Co。因此，针对其他方面，与本发明的电子部件的第一实施方式相同。
在本发明的电子部件的第二实施方式中，在屏蔽膜的表面直接设置有以Co-B或者Co-N为主要成分的第一Co层。因此，不产生与屏蔽膜的溶解相伴的屏蔽特性的降低。此外，不需要考虑屏蔽膜的溶解，因此，不需要屏蔽膜的厚膜化。
本发明的电子部件例如能够应用于LC滤波器等。
实施例
以下，示出更具体地公开了本发明的基板的实施例。另外，本发明不是只限定于这些实施例。
(实施例1)
[部件向基板上的安装和基于密封树脂的密封]
在氧化铝基板的一个主面安装了部件之后，由密封树脂进行了密封，用以埋没部件。密封树脂的俯视尺寸与基板的俯视尺寸一致，密封树脂的侧面与基板的侧面成为同一平面。接地电极从基板的侧面暴露。
[屏蔽膜的形成]
通过溅射在密封树脂的上表面和侧面以及基板的侧面形成了以Cu为主要成分的厚度1μm的屏蔽膜。
[第一Ni层的形成]
接着，在以下所示的组成的镀浴中浸渍10分钟，通过化学镀镍处理在屏蔽膜的表面直接形成了第一Ni层。在通过荧光X射线膜厚计测定了所形成的第一Ni层的膜厚时，膜厚为1μm。
(镀浴的组成)
0.02M硫酸镍
0.02M二甲胺硼烷
0.1M甘氨酸
温度：50℃
pH：6.5
[第二Ni层的形成]
接着，在以下所示的组成的镀浴中浸渍10分钟，通过化学镀镍处理在第一Ni层的表面(上表面和侧面)形成了第二Ni层。在通过荧光X射线膜厚计测定了所形成的第二Ni层的膜厚时，膜厚为1μm。
(镀浴的组成)
0.1M硫酸镍
0.25M次磷酸钠
0.3M甘氨酸
温度：80℃
pH：4.5
通过以上的步骤，得到实施例1所涉及的模块。
[第一Ni层和第二Ni层的组成的测定]
利用王水溶解第二Ni层而提取出样本。通过针对该样本进行ICP发光分析，测定出第二Ni层的组成。第二Ni层是包含8wt％的磷(P)和92wt％的镍(Ni)的Ni-P。
此外，利用研磨除去第二Ni层而使第一Ni层暴露，通过与第二Ni层相同的步骤，针对利用王水溶解第一Ni层而提取出的样本进行ICP发光分析，测定出第一Ni层的组成。第一Ni层是包含1wt％的硼(B)和99wt％的镍(Ni)的Ni-B。
(实施例2)
除了如以下那样变更形成第一Ni层时的镀浴的组成，且将浸渍时间变更为20分钟之外，其他通过与实施例1相同的步骤，制造出实施例2所涉及的模块。
(镀浴的组成)
0.05M硫酸镍
0.4M肼
0.3M甘氨酸
0.5M硼酸
温度：85℃
pH：12
在通过ICP发光分析测定了第二Ni层和第一Ni层的组成时，与实施例1相同，第二Ni层的组成是包含8wt％的磷(P)和92wt％的镍(Ni)的Ni-P。另一方面，第一Ni层的组成是包含0.5wt％的氮(N)和99.5wt％的镍(Ni)的Ni-N。
(比较例1)
除了取代形成第一Ni层的工序而在屏蔽膜的表面进行了Pd置换之外，其他通过与实施例1相同的步骤，制造出比较例1所涉及的模块。
[屏蔽膜与第一Ni层的界面的观察]
切断实施例1～2和比较例1所涉及的模块而使屏蔽膜与Ni层的界面暴露。在该界面中，通过SEM-EDX进行观察，确认出在屏蔽膜与Ni层之间是否存在其他层。结果如表1所示。
[屏蔽特性的测定]
通过以下的方法测定了实施例1～2和比较例1所涉及的模块的屏蔽特性。结果如表1所示。
使用屏蔽箱或者屏蔽室，利用高频设备测定器测定了对实施例1～2和比较例1所涉及的模块辐射了电磁干扰波时的模块动作。具体而言，在使模块动作的状态下辐射电磁干扰波，测定出从模块发出的信号电平。若电磁干扰波进入动作中的模块，则从模块发出的信号电平上升，但通过模块的屏蔽效应将信号电平抑制为规定的电平以下。作为辐射了频率为1GHz的电磁干扰波时从模块发出的0.96～1.16GHz的信号，测定在特定的部位-输入侧A流动的信号电平和在特定的部位-输出侧B流动的信号电平，计测出信号损耗。此时的计测设备使用了信号分析仪或者网络分析仪(由Keysight制造)。将输入侧A的信号电平与输出侧B的信号电平之差进行比较而求出了信号损耗L。将信号损耗L处于50dB以下的情况判断为屏蔽特性没有劣化。
[表1]
根据表1的结果，确认出在本发明的模块中，屏蔽特性的劣化得到抑制。
附图标记说明
1...模块；10...基板；10a...基板的一个主面；10b...基板的侧面；10c...基板的底面；20、21...部件；30...密封树脂；30a...密封树脂的上表面；30b...密封树脂的侧面；40...屏蔽膜；50...第一Ni层；60...第二Ni层；70...接地电极；80...外部端子；100...电子部件；110...陶瓷本体；110a...陶瓷本体的上表面；110b...陶瓷本体的侧面；110c...陶瓷本体的底面；120...屏蔽膜；130...第一Ni层；140...第二Ni层；150...接地电极；160...内部布线；170...外部端子。
Claims (13)
1.一种模块，具备：基板；部件，其安装于所述基板的至少一个主面；密封树脂，其配置于所述基板的表面，用以埋没所述部件；以及屏蔽膜，其覆盖所述密封树脂的上表面和侧面并以Cu为主要成分，
所述模块的特征在于，
所述屏蔽膜的表面由以Ni-B或者Ni-N为主要成分的第一Ni层直接覆盖，
所述第一Ni层的表面由以Ni-P为主要成分的第二Ni层覆盖。
2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于，
所述密封树脂的使所述上表面与所述侧面连接的缘端部的表面由所述屏蔽膜覆盖，
覆盖所述缘端部的表面的所述屏蔽膜的表面由所述第一Ni层直接覆盖。
3.根据权利要求1或2所述的模块，其特征在于，
所述第二Ni层的厚度为所述第一Ni层的厚度以上。
4.一种模块，具备：基板；部件，其安装于所述基板的至少一个主面；密封树脂，其配置于所述基板的表面，用以埋没所述部件；以及屏蔽膜，其覆盖所述密封树脂的上表面和侧面并以Cu为主要成分，
所述模块的特征在于，
所述屏蔽膜的表面由以Co-B或者Co-N为主要成分的第一Co层直接覆盖，
所述第一Co层的表面由以Co-P为主要成分的第二Co层覆盖。
5.根据权利要求4所述的模块，其特征在于，
所述密封树脂的使所述上表面与所述侧面连接的缘端部的表面由所述屏蔽膜覆盖，
将所述缘端部的表面覆盖的所述屏蔽膜的表面由所述第一Co层直接覆盖。
6.根据权利要求4或5所述的模块，其特征在于，
所述第二Co层的厚度为所述第一Co层的厚度以上。
7.一种电子部件，具备：陶瓷本体；和屏蔽膜，其覆盖所述陶瓷本体的上表面和侧面并以Cu为主要成分，
所述电子部件的特征在于，
所述屏蔽膜的表面由以Ni-B或者Ni-N为主要成分的第一Ni层直接覆盖，
所述第一Ni层的表面由以Ni-P为主要成分的第二Ni层覆盖。
8.根据权利要求7所述的电子部件，其特征在于，
所述陶瓷本体的使上表面与侧面连接的缘端部的表面由所述屏蔽膜覆盖，
将所述缘端部的表面覆盖的所述屏蔽膜的表面由所述第一Ni层直接覆盖。
9.根据权利要求7或8所述的电子部件，其特征在于，
所述第二Ni层的厚度为所述第一Ni层的厚度以上。
10.一种电子部件，具备：陶瓷本体；和屏蔽膜，其覆盖所述陶瓷本体的上表面和侧面并以Cu为主要成分，
所述电子部件的特征在于，
所述屏蔽膜的表面由以Co-B或者Co-N为主要成分的第一Co层直接覆盖，
所述第一Co层的表面由以Co-P为主要成分的第二Co层覆盖。
11.根据权利要求10所述的电子部件，其特征在于，
所述陶瓷本体的使上表面与侧面连接的缘端部的表面由所述屏蔽膜覆盖，
将所述缘端部的表面覆盖的所述屏蔽膜的表面由所述第一Co层直接覆盖。
12.根据权利要求10或11所述的电子部件，其特征在于，
所述第二Co层的厚度为所述第一Co层的厚度以上。
13.根据权利要求7～12中任一项所述的电子部件，其特征在于，
用作LC滤波器。
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