KR101014214B1 - 리모콘 수신모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리모콘 수신모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 수광 소자 및 신호처리소자가 장착된 리드프레임을 수지로 몰딩하여 리드단자가 돌출된 몰드패키지가 구비되는 리모콘 수신모듈에 있어서, 상기 몰드패키지의 표면에 도전성 금속을 도금하여 전자기파 차폐를 위한 도금막을 형성하고, 상기 도금막의 표면에 전착도료를 도장하여 도장층을 형성하고, 레이저광선을 이용하여 상기 도금막을 선택적으로 제거하여 회로간 쇼트를 방지함으로써, 전자소자에 영향을 주는 전자파를 도금층이 효과적으로 흡수하고, 부식의 방지 효과가 있다.
리모콘, 광반도체, 리드단자, 전자기파, 차폐, 도전성, 쇼트 방지, 도금막, 도장층
Description
본 발명은 리모콘 수신모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자소자의 패키징 수지 표면에 무전해 방식으로 도전성 금속을 도금하고, 도금층 보호를 위해 비도전성 전착 도료를 도장한 후 레이저광선을 이용하여 도금층을 선택적으로 제거하여 전자소자에 영향을 주는 전자파를 도금층이 효과적으로 흡수하고, 회로간 쇼트를 방지할 수 있는 리모콘 수신모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 리모콘을 사용하는 전자기기는 리모콘 송신기에서 송신된 적외선 신호를 세트 본체에 내장된 리모콘 수신모듈에 인가시켜 전자기기를 작동하여 왔다.
이러한 리모콘 수신모듈은 전구, 형광등은 적외선을 방사하게 되는 기기에 의해 오작동이 되는 것을 방지하기 위하여 전도성의 재질로 이루어진 금속 케이스를 형성하여 사용하여 왔다. 일반적으로, 리모콘 수신모듈을 비롯하여 반도체 부품의 경우 전자파(EMI) 차폐를 위하여 도전성 금속 케이스를 씌워 외부 전자파를 차 단하고 있다.
상기와 같은 종래의 전형적인 리모콘 수신모듈의 일예가 도 1에 도시되어 있는바, 리드프레임을 IC칩에 용접하고 몰딩하는 몰드패키지(1)를 형성하고, 상기 몰드패키지(1)의 외측에 오작동을 방지하기 위한 쉴드케이스(2)를 감싸도록 형성한다.
상기 쉴드케이스(2)는 렌즈(3)를 통한 전자기파의 차단을 위해 상기 렌즈(3)의 상면에도 십자형(2a)의 형태로 형성된다.
이러한 종래의 리모콘 수신모듈의 경우, 도전성 금속의 쉴드케이스(2)를 별도 제작하여야 하고, 케이스를 씌우는 작업이 별도로 필요하기 때문에 제조비용이 증가하는 문제점이 있다. 또한 금속 케이스는 습기에 약하여 장기 보관 또는 사용시 부식 발생으로 불량요인이 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 특허출원 제 2007-0112495호에서는 에폭시 위에 무전해 도금으로 니켈 도금막을 형성하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 상기한 무전해 도금으로 에폭시 위에 니켈을 도금하는 방법은 추후에 니켈 도금막이 변색이 발생되는 문제점이 있어서 이에 대한 보완이 요구되어 왔다.
또한, 몰드패키지의 표면에 선택적으로 도금이 불가능하므로, 종래의 금속 쉴드케이스(2)처럼 렌즈를 통한 전자기파의 차폐를 위해서는 상기 렌즈의 상면에 십자형의 금속띠가 형성되도록 마스크를 대고 난 후 도금을 하고, 이후 마스크를 제거하는 공정을 거쳐야 하므로, 제조공정의 증가로 인해 더 불편함을 초래하였다.
또한, 몰드패키지와 리드단자의 연결부위에도 도금이 이루어져 회로간 쇼트(short)가 발생됨으로써 불량의 원인이 되므로, 이를 방지하기 위해서는 앞서 서술한 바와 같이, 도금이 불필요한 몰드패키지와 리드단자의 연결부위에 먼저 마스크를 대고 난 후 도금을 하고, 이후 마스크를 제거하는 제조공정을 거쳐야 하므로, 결과적으로 제조공정의 증가로 인해 불편한 점이 많았던 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 도금으로 인한 변색과 회로간 쇼트(short) 및 부식의 문제를 해결하기 위해 도전성 금속의 도금 후 비도전성 전착도료를 도장하여 변색 및 부식을 방지하고 레이저를 이용하여 불필요한 도금층을 선택적으로 제거하여 회로간 쇼트를 방지하는 리모콘 수신모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 도금으로 인한 변색과 회로간 쇼트(short) 및 부식의 문제를 해결할 수 있는 리모콘 수신모듈의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는 광반도체 소자와 전자파에 영향을 받는 IC 칩이 내장된 전자 소자, IrDA 소자 등 IC가 포함된 통신용 소자에서의 전자파 영향을 없애면서도 도금으로 인한 변색과 회로간 쇼트(short) 및 부식의 문제를 해결할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 수광 소자 및 신호처리소자가 장착된 리드프레임을 수지로 몰딩하여 리드단자가 돌출된 몰드패키지를 제조하는 단계와, 상기 몰드패키지의 표면에 도전성 금속을 도금하여 전자기파 차폐를 위한 도금막을 형성하는 단계와, 상기 몰드패키지의 표면에 형성된 도금막을 레이저광선을 이용하여 선택적으로 제거하여 회로간 쇼트를 방지하는 단계로 진행되는 것을 특징으로 하는 리모콘 수신모듈의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 도금막을 형성하는 단계는 상기 몰드패키지의 표면에 촉매입자를 건식분사하여 고정한 후 무전해 도금방법에 의해 형성한다.
본 발명에 있어서, 상기 촉매입자는 무전해 도금 공정에서 금속 성분을 석출하여 피도금 부재의 표면에 금속을 도금할 수 있는 고체 상태의 입자를 의미하는 것으로서, 피도금 부재의 표면에 도금막을 형성할 수 있는 한 특별한 제한은 없다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 촉매입자는 실리콘(Si), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt) 중 어느 하나를 포함하며, 상기 촉매입자 외 첨가물질로서 알루미나(Al2O3), 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘카바이드(SiC), 흑연 중 어느 하나의 입자와 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 도전성 금속은 니켈, 구리, 금, 은, 주석 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 도금막을 형성하는 단계는 무전해 도금방식 이외에도 전기에 의한 습식 도금방법에 의해 형성할 수 있으며, 본 발명에서는 이에 대한 제한은 없다.
본 발명에 있어서, 상기 도금막을 제거하기 위한 레이저광선의 파장은 300~700㎚ 범위인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 레이저로 도금막을 제거하는 부위는 상기 몰드패키지의 렌즈 부위와, 복수개의 리드 단자 중 전원과 연결되는 리드단자와 출력용 리드단자의 몰드패키지 연결부위인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 몰드패키지의 렌즈 부위를 십자형의 띠형상으로 도금막이 형성되도록 제거함으로써, 렌즈를 통한 전자기파의 차폐효과가 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 전원과 연결되는 리드단자와 출력용 리드단자의 몰드패키지 연결부위의 도금막을 제거함으로써, 회로간 쇼트(short)가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 도금막을 형성하는 단계 이후, 상기 도금막의 표면에 전착도료를 도장하여 도장층을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.
이와 같은 도장층을 형성함으로서, 도금막의 변색 및 부식을 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 수광 소자 및 신호처리소자가 장착된 리드프레임을 수지로 몰딩하여 리드단자가 돌출된 몰드패키지가 구비되는 리모콘 수신모듈에 있어서, 상기 몰드패키지의 표면에 도전성 금속을 도금하여 전자기파 차폐를 위한 도금막을 형성하고, 상기 도금막의 표면에 전착도료를 도장하여 도장층을 형성하고, 레이저광선을 이용하여 상기 도금막을 선택적으로 제거하여 회로간 쇼트를 방지하는 것을 특징으로 하는 리모콘 수신모듈이 제공된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 신호처리 칩이 내장된 패키지의 표면에 도전성 금속을 도금하여 전자기파 차폐를 위한 도금막을 형성하고, 상기 도금막의 표면에 300~700㎚ 범위의 파장을 갖는 레이저광선을 이용하여 상기 도금막 을 선택적으로 제거하여 전자기파 차폐와 회로간 쇼트를 방지하는 레이저 가공방법이 제공된다.
상기와 같은 본 발명은 플라스틱 수지로 형성한 반도체 소자의 표면에 도전성 금속 도금층을 형성함으로써 전자파 차폐 및 불필요한 광의 차폐효과를 갖는다.
또한, 도금 후 비도전성 전착도료를 도장하여 표면 강도를 높이고 외부 영향에 의한 부식의 방지 효과가 있다.
또한, 레이저를 이용하여 불필요한 도금층을 선택적으로 제거하여 회로간 쇼트를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이와 같은 본 발명은 전자파에 영향을 받는 전자 소자 전반과 전자파를 발생하는 전자 제품의 전자파 차폐 효과를 갖는 매우 유용한 발명이다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 리모콘 수신모듈의 제조공정을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 리모콘 수신모듈의 확대 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 리모콘 수신모듈의 제조방법은 수광 소자 및 신호처리소자가 장착된 리드프레임을 수지로 몰딩하여 복수의 리드단자(13)(14)(15)가 돌출된 몰드패키지(10)를 제조하는 단계와, 상기 몰드패키지(10)의 표면에 도전성 금속을 도금하여 전자기파 차폐를 위한 도금막(20)을 형성하는 단계(도 2a)와, 상기 도금막(20)의 표면에 전착도료를 도장하여 도장층(22)을 형성 하는 단계(도 2b)와, 상기 몰드패키지(10)의 표면에 형성된 도금막(20)을 레이저광선을 이용하여 선택적으로 제거하는 단계(도 2c)로 진행된다.
본 발명에 있어서, 상기 도금막(20)을 형성하는 단계에서는 상기 몰드패키지(10)의 표면에 촉매입자를 건식분사하여 고정한 후 무전해 도금방법에 의해 도금막(20)을 형성한다.
상기 촉매입자는 무전해 도금 공정에서 금속 성분을 석출하여 피도금 부재의 표면에 금속을 도금할 수 있는 고체 상태의 입자를 의미하는 것으로서, 피도금 부재의 표면에 도금막을 형성할 수 있는 한 특별한 제한은 없다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 촉매입자는 실리콘(Si), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt) 중 어느 하나를 포함하며, 상기 촉매입자 외 첨가물질로서 알루미나(Al2O3), 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘카바이드(SiC), 흑연 중 어느 하나의 입자와 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 도금막(20)을 형성하기 위한 도전성 금속은 니켈, 구리, 금, 은, 주석 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 도금막을 형성하는 단계는 무전해 도금방식 이외에도 전기에 의한 습식 도금방법에 의해 형성할 수 있으며, 본 발명에서는 이에 대한 제한은 없다.
본 발명에 있어서, 상기 도금막(20)을 제거하기 위한 레이저광선의 파장은 300~700㎚ 범위의 것으로, 레이저광선에 의해 몰드패키지(10) 내의 수광 소자 및 신호처리소자가 타지않게 보호하기 위해서는 레이저광선의 파장을 제한할 필요가 있다. 일반적으로 상기 몰드패키지의 몰드수지는 적외광 투과필터가 함유되어 있어 적외광 신호는 투과하고, 가시광 및 자외선은 흡수 차단하는 특성을 갖고 있기 때문에, 700nm이하의 파장을 갖는 레이저 광선에 의하여 반도체칩등의 몰드패키지의 내용물이 타지않으면서도, 도금막(20)을 적절히 가공할 수 있다.
따라서, 700nm이하의 파장으로서 일반적으로 많이 사용하는 532nm 또는 355nm 파장의 Nd:YAG 레이저가 도금막 가공에 가장 적합하다.
여기서, 상기 레이저로 도금막을 제거하는 부위는 도 2c에서 보는 바와 같이, 상기 몰드패키지(10)의 렌즈(12)와, 복수개의 리드 단자 중 전원과 연결되는 리드단자(13)와 출력용 리드단자(15)의 몰드패키지 연결부위(13a)(15a)이다.
상기 몰드패키지(10)의 렌즈(12)는 수광창의 역할을 위해서 전면적에 도금막을 제거할 수도 있지만, 더욱 바람직하게는 상면에 십자형의 띠형상의 도금막이 형성되도록 십자형의 띠부분을 제외한 영역에 레이저광선을 발사하여 도금막을 제거한다.
이와 같이 상면에 십자형의 띠형상으로 도금막이 남아있는 본 발명의 리모콘 수신모듈은 렌즈(12)를 통한 전자기파의 차폐효과가 있다.
또한, 전원과 연결되는 리드단자(13)와 출력용 리드단자(15)의 몰드패키지 연결부위(13a)(15a)의 도금막을 제거함으로써, 회로간 쇼트(short)가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 도금막(20)을 형성하는 단계 이후, 상기 도금막(20)의 표면에 전착도료를 도장하여 도장층(22)을 형성함으로써, 도금막(20)의 변색 및 부식을 방지할 수 있다.
이와 같은 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 리모콘 수신모듈은 도 3에 도시한 바와 같이, 몰드패키지(10)의 표면에 도전성 금속을 도금하여 전자기파 차폐를 위한 도금막(20)을 형성하고, 상기 도금막(20)의 표면에 전착도료를 도장하여 도장층(22)을 형성하고, 레이저광선을 이용하여 상기 도금막(20)을 선택적으로 제거하여 회로간 쇼트를 방지하는 구성을 갖는다.
<실시예>
본 출원인은 전자부품의 봉지재로서 에폭시 몰드물의 표면에 니켈 금속막을 형성하여 전자파 차폐 효과가 있음을 실험을 통하여 확인하였다.
플라스틱 수지에 니켈 금속층을 피막하기 위하여 반도체 소자를 EMC 몰드로서 구조물을 형성하고, 촉매제로서 알루미나, 실리콘 분말 입자를 구조물 표면에 호닝장비(Horning M/C)로 분사하였다.
이후, 니켈도금을 하고나서 전착도금을 실시하고, 전착 도료 도금 후 레이저를 이용하여 전자회로를 형성시킨다.
본 발명에서 사용한 염화니켈 도금액은 순수, 차아인산나트륨(NaH2PO2), 구연산암모늄((NH4)2HC6H5O7), 염화암모늄(NH4Cl), 염화니켈(NiCl2)으로서 구성되어 있고 pH 조절을 위하여 암모니아수(NH4OH)로서 맞춘다.
침지시 용액의 온도는 92℃ 이상, 침지시간은 10분 가량 진행하였다. 침지후 수세하고 건조 및 어닐링 하여 피막을 안정화하였다.
니켈 도금층이 안정화된 제품을 아크릴 전착흑색으로 전착도료 도장한다.
여기서, 전착 도료 도장이란 전착도료 수용액 중에 피도물을 침지시켜 피도물과 대극과의 사이에 직류전원을 통해 도막이 피도물을 (-)극으로 하고 전착조를 (+)극으로 하여 수용성의 전착도료에 직류전원을 통하면 수용액 중에 분산되어 있는 도료입자가 (+)하전을 띄고 있으므로 전기적인 힘에 의하여 피도물 표면으로 이동하여 석출되면서 도막이 형성된다.
이와 같은 전착도료 도장의 장점은 내식성이 좋고, 피도물 금속이온의 용출이 없고, 도막 착색이 없으며, 도장의 자동화 등을 들 수 있다.
본 출원인에 의한 실험의 공정은 무전해 니켈-수세-수세-전착도료 도장-수세-수세-순수세-건조의 순으로 진행되었다.
여기서, 도장조건은 도장전압이 50-320V, 도장시간은 120sec, 도장막 두께는 2-30um, 건조조건은 180℃에서 20분이다.
이후, 레이저 광원을 이용하여 니켈막을 전자회로 패턴에 따라 처리하면 니켈이 제거되어 회로간 쇼트(short)가 발생된 부분을 제거할 수 있다.
이와 같은 실험을 통해 0.5-0.8um 니켈막을 형성하였으며 피막의 부착력을 테스트한 결과로서, 접착 테이프 또는 송곳 스크래치에 강한 저항성을 나타냈다.
또한, 전기전도성에 있어서 도전성이 확인되었다.
또한, 전자파 차폐 실험을 위하여 적외광 수신모듈(Infrared Receiver Module)에 적용하여 수신 노이즈의 차단여부를 확인하였으며, 기존의 금속케이스와 동일한 특성을 보여줬다.
이와 같은 본 발명의 전자파 차폐구조는 상술한 리모콘 수신모듈 뿐 아니라 광반도체 소자와 전자파에 영향을 받는 IC가 내장된 전자 소자, IrDA 소자 등 IC가 포함된 통신용 소자에 적용이 가능하며, 그 외에도 핸드폰, PDA, 노트북 PC 등 전자파를 발생하는 전자 제품에 적용할 수 있다.
도 1은 종래의 리모콘 수신모듈을 나타낸 사시도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 리모콘 수신모듈의 제조공정을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 리모콘 수신모듈의 확대 단면도이다.
<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 몰드패키지 12 : 렌즈
13, 14, 15 : 리드단자 20 : 도금막
22 : 도장층
Claims (11)
- 수광 소자 및 신호처리소자가 장착된 리드프레임을 수지로 몰딩하여 복수의 리드단자가 돌출된 몰드패키지를 제조하는 단계와, 여기서 상기 수지는 가시광 및 자외선은 차단하고 적외광은 투과시키는 적외광 투광필터를 포함하며;상기 몰드패키지의 표면에 도금막을 형성하고, 형성된 도금막을 300-700 nm파장의 레이저 광선으로 제거하여 회로간 쇼트를 방지하는 단계로 진행되는 것을 특징으로 하는 리모콘 수신 모듈의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 도금막을 형성하는 단계는 상기 몰드패키지의 표면에 촉매입자를 건식분사하여 고정한 후 무전해 도금방법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 리모콘 수신모듈의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 도금막을 형성하는 단계는 전기에 의한 습식 도금방법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 리모콘 수신모듈의 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 도금막을 제거하기 위한 레이저광선은 532nm 파장의 Nd:YAG 레이저인 것을 특징으로 하는 리모콘 수신모듈의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 레이저 광선으로 도금막을 제거하는 부위는 상기 몰드패키지의 렌즈 부위와, 복수개의 리드 단자 중 전원과 연결되는 리드단자와 출력용 리드단자의 몰드패키지 연결부위인 것을 특징으로 하는 리모콘 수신모듈의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 도금막을 형성하는 단계 이후, 상기 도금막의 표면에 전착도료를 도장하여 도장층을 형성하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 리모콘 수신모듈의 제조방법.
- 수광 소자 및 신호처리소자가 장착된 리드프레임을 수지로 몰딩하여 복수의 리드단자가 돌출된 몰드패키지가 구비되는 리모콘 수신모듈에 있어서,상기 몰드패키지의 표면에 도전성 금속을 도금하여 전자기파 차폐를 위한 도금막을 형성하고,상기 도금막의 표면에 전착도료를 도장하여 도장층을 형성하고,레이저광선을 이용하여 상기 도금막을 선택적으로 제거하여 회로간 쇼트를 방지하며,여기서 상기 수지는 가시광 및 자외선은 차단하고 적외광은 투과시키는 적외광 투광필터를 포함하며, 상기 도금막을 300-700 nm파장의 레이져 광선으로 제거하여 회로간 쇼트를 방지하는 것을 특징으로 하는 리모콘 수신모듈.
- 삭제
- 제8항에 있어서,상기 레이저로 도금막을 제거하는 부위는 상기 몰드패키지의 렌즈 부위와,복수개의 리드 단자 중 전원과 연결되는 리드단자와 출력용 리드단자의 몰드패키지 연결부위인 것을 특징으로 하는 리모콘 수신모듈.
- 신호처리 칩이 내장된 패키지의 표면에 도전성 금속을 도금하여 전자기파 차폐를 위한 도금막을 형성하고,여기서 상기 패키지는 가시광 및 자외선은 차단하고 적외광은 투과시키는 적외광 투광필터를 포함하는 수지로 몰딩되며,상기 도금막의 표면에 300~700㎚ 범위의 파장을 갖는 레이저광선을 이용하여 상기 도금막을 선택적으로 제거하여 전자기파 차폐와 회로간 쇼트를 방지하는 레이저 가공방법.
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