JPWO2020021981A1 - シールドパッケージ、及び、シールドパッケージの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような無線通信用の電子部品は、ノイズを発生しやすいだけでなくノイズに対する感受性が高く、外部からのノイズに曝されると誤動作を起こしやすいという問題がある。
従来から、ノイズの発生源である電子部品をパッケージごとシールド層で覆うことで、電子部品からのノイズの発生を防止するとともにノイズの侵入を防止した、いわゆるシールドパッケージが知られている(特許文献1)。
まず、パッケージの樹脂層にレーザーを照射して樹脂層表面をエッチングすることにより溝部を形成する。このレーザーによるエッチングにより、樹脂層表面の溝部の底部には微細な凹凸が形成されることになる。
次に、スパッタリング法により、樹脂層に金属薄膜を堆積してシールド層を形成し、樹脂層表面の微細な凹凸に起因した凹凸を有するシールド層を形成することにより識別機能を有する図形を形成するという方法がある。
電子部品が樹脂層により封止されたパッケージと、上記パッケージを覆うシールド層とからなるシールドパッケージであって、
上記樹脂層の表面は、複数の溝部が集合することにより線描及び/又は点描された描写領域と、上記描写領域以外の非描写領域とからなり、
上記描写領域の上に位置する上記シールド層の表面には、上記溝部に起因する複数の凹部が形成されており、
上記凹部は、集合して図形を線描及び/又は点描していることを特徴とする。
このように線描及び/又は点描された図形は、反射率の違いにより、図形以外の部分との明度の差が大きくなる。そのため、図形の境界が明確になる。
従って、本発明のシールドパッケージでは、図形の識別性が高い。
なお、本明細書において「図形」とは、円や三角形等の単純図形に加え、文字や標識等の識別力を有する情報を示すものも含む。
また、「識別力を有する情報を示すもの」とは、目視により識別できるものに加え、リーダー等の機械により識別できるものを含む。
線状の溝部はレーザーマーキングにより形成しやすい。
直線状、かつ、平行な溝部は、単純な形状なので効率的に形成することができる。
溝部同士の間隔が上記範囲であると、シールド層の表面に線描される図形と、それ以外の部分との明度の差が明確になる。
隣り合う溝部同士の間隔が、10μm未満であると、溝部形成に時間がかかり効率的でない。また、導電性塗料のレベリング効果により、リーダー等の機械で図形が認識されにくくなる。
隣り合う溝部同士の間隔が、100μmを超えると、シールド層の表面に形成される凹部の間隔が広がり、単位面積当たりの凹部の数が少なくなる。そのため、図形を線描する凹部の数が少なくなる。
その結果、シールド層の表面の図形と、そうでない部分との明度の差が小さくなり、図形が識別されにくくなる。
格子状の溝部は、十字にレーザーマーキングすることにより容易に形成することができる。
溝部により形成される格子の幅が、上記範囲であると、シールド層の表面に線描される図形と、それ以外の部分との明度の差が明確になる。
溝部により形成される格子の幅が、10μm未満であると、溝部形成に時間がかかり効率的でない。また、導電性塗料のレベリング効果により、リーダー等の機械で図形が認識されにくくなる。
溝部により形成される格子の幅が、100μmを超えると、シールド層の表面に形成される凹部の間隔が広がり、単位面積当たりの凹部の数が少なくなる。そのため、図形を線描する凹部の数が少なくなる。
その結果、シールド層の表面の図形と、そうでない部分との明度の差が小さくなり、図形が識別されにくくなる。
溝部の幅が、上記範囲であると、シールド層の表面に線描及び/又は点描される図形と、それ以外の部分との明度の差が明確になる。
溝部の幅が、5μm未満であると、シールド層の表面に凹部が形成されにくくなる。その結果、シールド層の表面の図形と、そうでない部分との明度の差が小さくなり、図形が識別されにくくなる。また、導電性塗料のレベリング効果により、リーダー等の機械で図形が認識されにくくなる。
溝部の幅が、100μmを超えると、シールド層の表面に形成される凹部の幅が広がるので、単位面積当たりの凹部の数が少なくなる。そのため、図形を線描する凹部の数が少なくなる。
その結果、シールド層の表面の図形と、そうでない部分との明度の差が小さくなり、図形が識別されにくくなる。
溝部の深さが、5μm以上であると、シールド層の表面にはっきりと凹部が形成されるので、シールド層の表面に線描及び/又は点描される図形と、それ以外の部分との明度の差が明確になる。
上記の通り、本発明のシールドパッケージでは、図形の識別性が高い。そのため、図形が二次元コードであったとしてもリーダー等の機械で容易に読み取ることができる。
電子部品が樹脂層により封止されたパッケージと、上記パッケージを覆うシールド層とからなるシールドパッケージの製造方法であって、
電子部品が樹脂層に封止されたパッケージを準備するパッケージ準備工程と、
上記樹脂層の表面にレーザーを照射することにより複数の溝部を形成し、上記溝部を集合させることにより描写領域を線描及び/又は点描する描写領域形成工程と、
上記樹脂層の表面に導電性塗料を塗布し、シールド層を形成するシールド層形成工程とを含み、
上記シールド層形成工程では、上記溝部に起因する凹部を形成し、上記凹部を集合させることにより図形を線描及び/又は点描することを特徴とする。
このように線描及び/又は点描された図形は、反射率の違いにより、図形以外の部分との明度の差が大きくなる。そのため、図形の境界が明確になる。
従って、本発明のシールドパッケージでは、図形の識別性が高い。
図1(a)は、本発明のシールドパッケージの一例を模式的に示す斜視図である。図1(b)は、図1(a)中、破線で囲った部分の拡大図である。図1(c)は、図1(b)のA−A線断面図である。
そして、シールド層40には、図形50が形成されている。
複数の凹部41は、溝部21に起因して、描写領域22の上に位置するシールド層40の表面に形成されている。
図2(a)は、シールド層において、一つの凹部により一つの図形を描いた比較技術のシールドパッケージの一例を模式的に示す斜視図である。図2(b)は、図2(a)中、破線で囲った部分の拡大図である。図2(c)は、図2(b)のB−B線断面図である。
そして、シールド層540には、図形550が形成されている。
この一つの溝部521はレーザーによるエッチングにより形成されている。
このエッチングにより一つの溝部521の底部は、レーザーエッチングにより微細な凹凸525が形成されている。
図2(c)の破線で囲った部分に示されるように、導電性塗料のレベリング効果によって、微細な凹凸525の上に形成されるシールド層540は、なだらかになる。その結果、凹部541の境界が判別しにくくなり、図形550の境界が曖昧になる。
このように線描された図形50は、反射率の違いにより、図形以外の部分との明度の差が大きくなる。そのため、図形50の境界が明確になる。
従って、シールドパッケージ1では、図形50の識別性が高い。
溝部21の幅Wが、上記範囲であると、シールド層40の表面に線描される図形50と、それ以外の部分との明度の差が明確になる。
溝部21の幅Wが、5μm未満であると、シールド層40の表面に凹部41が形成されにくくなる。その結果、シールド層40の表面の図形50と、そうでない部分との明度の差が小さくなり、図形が識別されにくくなる。また、導電性塗料のレベリング効果により、リーダー等の機械で図形が認識されにくくなる。
溝部21の幅Wが、100μmを超えると、シールド層40の表面に形成される凹部41の幅が広がるので、単位面積当たりの凹部41の数が少なくなる。そのため、図形50を線描する凹部41の数が少なくなる。
その結果、シールド層40の表面の図形50と、そうでない部分との明度の差が小さくなり、図形50が識別されにくくなる。
溝部21の深さDが、5μm以上であると、シールド層40の表面にはっきりと凹部41が形成されるので、シールド層40の表面に線描される図形50と、それ以外の部分との明度の差が明確になる。
例えば、溝部は、線状であってもよく、点状であってもよい。
特に、溝部が線状である場合、レーザーマーキングにより形成しやすい。
図3(a)及び(b)は、本発明のシールドパッケージの樹脂層に形成した溝部の形状の一例を模式的に示す上面図である。
また、隣り合う溝部121同士の間隔I(図3(a)中、符号「I」で示す距離)は等間隔である。
直線状、かつ、平行な溝部121は、単純な形状なので効率的に形成することができる。
溝部121同士の間隔Iが上記範囲であると、シールド層の表面に線描される図形と、それ以外の部分との明度の差が明確になる。
隣り合う溝部同士の間隔が、10μm未満であると、多くの溝部を形成することになるので、溝部形成に時間がかかり効率的でない。また、導電性塗料のレベリング効果により、リーダー等の機械で図形が認識されにくくなる。
隣り合う溝部同士の間隔が、100μmを超えると、シールド層の表面に形成される凹部の間隔が広がり、単位面積当たりの凹部の数が少なくなる。そのため、図形を線描する凹部の数が少なくなる。
その結果、シールド層の表面の図形と、そうでない部分との明度の差が小さくなり、図形が識別されにくくなる。
また、溝部221により形成される格子は、それぞれが互いに同じ形状である。
格子状の溝部221は、十字にレーザーマーキングすることにより容易に形成することができる。
格子225の幅Sが、上記範囲であると、シールド層の表面に線描される図形と、それ以外の部分との明度の差が明確になる。
溝部により形成される格子の幅が、10μm未満であると、多くの溝部を形成することになるので、溝部形成に時間がかかり効率的でない。また、導電性塗料のレベリング効果により、リーダー等の機械で図形が認識されにくくなる。
溝部により形成される格子の幅が、100μmを超えると、シールド層の表面に形成される凹部の間隔が広がり、単位面積当たりの凹部の数が少なくなる。そのため、図形を線描する凹部の数が少なくなる。
その結果、シールド層の表面の図形と、そうでない部分との明度の差が小さくなり、図形が識別されにくくなる。
このような樹脂材料としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルフィド樹脂等が挙げられる。
シールド層は、バインダ成分である樹脂と、導電性粒子からなっていてもよい。
なお、球状には、略真球のもの(アトマイズ粉)だけでなく、略多面体状の球体(還元粉)や、不定形状(電解粉)等の略球状のものを含む。
シールド層の厚さが3μm未満であると、充分なシールド性能を得られにくくなる。
シールド層の厚さが15μmを超えると、溝部からシールド層の表面までの距離が長くなるので、レベリング効果により凹部が形成されにくくなる。
その結果、シールド層の表面の図形と、そうでない部分との明度の差が小さくなり、図形が識別されにくくなる。
図形が二次元コードである場合、リーダー(例えば、Honey well バーコードスキャナーXenon1902シリーズ等)で読み取り可能であることが望ましい。
本発明のシールドパッケージの製造方法は、(1)パッケージ準備工程と、(2)描写予定領域決定工程と、(3)描写領域形成工程と、(4)シールド層形成工程とを含む。
以下に、各工程について図面を用いて説明する。
図4は、本発明のシールドパッケージの製造方法におけるパッケージ準備工程の一例を模式的に示す工程図である。
図5は、本発明のシールドパッケージの製造方法における描写予定領域決定工程の一例を模式的に示す工程図である。
図6は、図5中、破線で囲った部分の拡大図であり、かつ、本発明のシールドパッケージの製造方法における描写領域形成工程の一例を模式的に示す工程図である。
図7は、本発明のシールドパッケージの製造方法におけるシールド層形成工程の一例を模式的に示す工程図である。
まず、図4に示すように、電子部品10が樹脂層20に封止されたパッケージ30を準備する。
電子部品の種類や樹脂層の材料は既に説明しているので、ここでの説明は省略する。
次に、図5に示すように、樹脂層20の表面に、描写予定領域22aと、描写予定領域22a以外の非描写領域23とを決定する。
次に、図6に示すように、描写予定領域22aにレーザーLを照射することにより複数の線状の溝部21を形成し、線状の溝部21を集合させることにより描写領域22を線描する。
なお、図6では、描写領域22を線状の溝部21により線描しているが、本発明のシールドパッケージの製造方法では、点状の溝部を形成し、描写領域を点描してもよい。
なお、溝部の望ましい幅、深さ、及び、形状等は、既に説明しているのでここでの説明は省略する。
次に、図7に示すように、樹脂層20の表面に導電性塗料40aを塗布し、シールド層40を形成する。
この工程では、線状の溝部21に起因する線状の凹部41を形成し、凹部41を集合させることにより図形50を線描する。
なお、図7では、線状の溝部21に起因して線状の凹部41が形成されている。上記の通り、本発明のシールドパッケージの製造方法では、描写領域形成工程において、点状の溝部を形成してもよい。この場合、点状の凹部が形成されることになり、図形は点状の凹部により点描されることになる。
また、スプレー時間等を制御し、導電性塗料の塗布量を調整することにより、シールド層の厚さを調整することができる。
導電性塗料は、バインダ成分、導電性粒子及び硬化剤を含む。
(1)パッケージ準備工程
モデルICを熱硬化性エポキシ樹脂からなる樹脂層により封止した縦1cm×横1cmの大きさのモデルパッケージを準備した。
モデルパッケージの樹脂層の表面に、二次元コードとなる描写予定領域と、それ以外の非描写領域とを決定した。
次に、レーザーマーカー(esi社製「LodeStone」)により、レーザー出力0.3W、レーザー堀幅4.0μm、レーザー移動速度400mm/sの条件で、描写予定領域に複数の溝部を形成し、描写領域を形成した。
溝部は、直線状となり、かつ、隣り合う溝部同士が等間隔で平行となるように形成された。
また、溝部の幅は10μmであり、深さは、40μmであり、隣り合う溝部同士の間隔は、30μmであった。
まず、下記組成の導電性塗料を準備した。
<導電性塗料の組成>
・バインダ成分(エポキシ樹脂)
三菱化学(株)製、商品名「JER157S70」を20重量部
(株)ADEKA製、商品名「EP−3905S」を30重量部
(株)ADEKA製、商品名「EP−4400」を50質量部
・導電性粒子
銀被覆銅合金粒子(平均粒径5μm、フレーク状、アスペクト比2〜10)を1000重量部
・硬化剤
フェノールノボラック(荒川化学工業(株)製、商品名「タマノル758」)を15重量部
2−メチルイミダゾール(四国化成工業(株)製、商品名「2MZ−H」)を5重量部
・溶剤
3−methoxy−3−methyl−1−butyl acetate 24Wt%
次に、下記条件でスプレー塗布し、モデルパッケージの樹脂層の表面に厚さ7μmのシールド層を形成した。
<スプレー条件>Nordson Asymtek製 SL−940E
ペースト押し出し圧力:2.8Psi
アシストエアー(噴霧化エアー):5Psi
パッケージ表面の温度:22℃
パッケージ表面からノズルまでの距離:約15cm
スプレーヘッド移動ピッチ:5mm
スプレーヘッド移動スピード:500mm/秒
スプレー回数:4回
硬化条件:160℃の乾燥機内に20分放置
樹脂層に形成される隣り合う溝部同士の幅を15μmとした以外は、実施例1と同様に実施例2に係るモデルシールドパッケージを製造した。
上記「(3)描写領域形成工程」において、描写予定領域に、深さが40μmである1つの溝部により、二次元コードを構成する線及び図形を形成した以外は、実施例1と同様に比較例1に係るモデルシールドパッケージを製造した。
「Honey well バーコードスキャナーXenon1902シリーズ」を用い、実施例1、実施例2及び比較例1に係るモデルシールドパッケージに形成された二次元コードの読み取り試験を行った。
その結果、実施例1及び実施例2に係るモデルシールドパッケージでは二次元コードが読み取れたのに対し、比較例1に係るモデルシールドパッケージでは二次元コードが読み取れなかった。
10、110、210、510 電子部品
20、120、220、520 樹脂層
21、121、221、521 溝部
22、522 描写領域
22a 描写予定領域
23 非描写領域
30、530 パッケージ
40、540 シールド層
40a 導電性塗料
41、541 凹部
50、550 図形
225 格子
525 微細な凹凸
Claims (10)
- 電子部品が樹脂層により封止されたパッケージと、前記パッケージを覆うシールド層とからなるシールドパッケージであって、
前記樹脂層の表面は、複数の溝部が集合することにより線描及び/又は点描された描写領域と、前記描写領域以外の非描写領域とからなり、
前記描写領域の上に位置する前記シールド層の表面には、前記溝部に起因する複数の凹部が形成されており、
前記凹部は、集合して図形を線描及び/又は点描していることを特徴とするシールドパッケージ。 - 複数の前記溝部の内、少なくとも一部は、線状に形成されている請求項1に記載のシールドパッケージ。
- 複数の前記溝部の内、少なくとも一部は、直線状に、かつ、前記溝部同士が平行になるように形成されている請求項2に記載のシールドパッケージ。
- 隣り合う前記溝部同士の間隔は、10〜100μmである請求項3に記載のシールドパッケージ。
- 複数の前記溝部の内、少なくとも一部は、格子状に形成されている請求項1に記載のシールドパッケージ。
- 前記溝部により形成される格子の幅は、10〜100μmである請求項5に記載のシールドパッケージ。
- 前記溝部の幅は、5〜100μmである請求項1〜6のいずれかに記載のシールドパッケージ。
- 前記溝部の深さは、5μm以上である請求項1〜7のいずれかに記載のシールドパッケージ。
- 前記図形は、二次元コードである請求項1〜8のいずれかに記載のシールドパッケージ。
- 電子部品が樹脂層により封止されたパッケージと、前記パッケージを覆うシールド層とからなるシールドパッケージの製造方法であって、
電子部品が樹脂層に封止されたパッケージを準備するパッケージ準備工程と、
前記樹脂層の表面にレーザーを照射することにより複数の溝部を形成し、前記溝部を集合させることにより描写領域を線描及び/又は点描する描写領域形成工程と、
前記樹脂層の表面に導電性塗料を塗布し、シールド層を形成するシールド層形成工程とを含み、
前記シールド層形成工程では、前記溝部に起因する凹部を形成し、前記凹部を集合させることにより図形を線描及び/又は点描することを特徴とするシールドパッケージの製造方法。
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