KR102248529B1 - 전자 소자 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 전자 소자 모듈은, 제1면에 접지 전극을 구비하는 기판, 상기 기판의 제1면에 실장되는 다수의 전자 소자, 적어도 하나의 상기 전자 소자를 내부에 매립하며 상기 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부, 상기 접지 전극에 접합되며, 상기 밀봉부의 측면을 따라 배치되는 도전성 재질의 제1 차폐벽, 및 상기 밀봉부와 상기 제1 차폐벽이 형성하는 표면을 따라 배치되는 도전성 재질의 차폐층을 포함할 수 있다.

Description

전자 소자 모듈 및 그 제조 방법{ELECTRONIC COMPONENT MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 전자 소자 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈에 포함된 전자 소자 등을 외부 환경으로부터 보호함과 동시에 전자파를 차폐할 수 있는 전자 소자 모듈에 관한 것이다.

최근 전자제품 시장은 휴대용으로 급격히 그 수요가 증가하고 있으며, 이를 만족하기 위해 이들 시스템에 실장되는 전자 소자들의 소형화 및 경량화가 요구되고 있다.

이러한 전자 소자들의 소형화 및 경량화를 실현하기 위해서는 실장 부품의 개별 사이즈를 감소시키는 기술뿐만 아니라, 다수의 개별 소자들을 원칩(One-chip)화하는 시스템 온 칩(System On Chip: SOC) 기술 또는 다수의 개별 소자들을 하나의 패키지로 집적하는 시스템 인 패키지(System In Package: SIP) 기술 등이 요구되고 있다.

특히, 통신 모듈이나 네트워크 모듈과 같이 고주파 신호를 취급하는 고주파 전자 소자 모듈은 소형화뿐만 아니라 전자파 간섭(EMI)에 대한 차폐 특성을 우수하게 구현하기 위해 다양한 전자파 차폐 구조를 구비할 것이 요구되고 있다.

본 발명은 전자파 간섭(EMI) 또는 전자파 내성 특성이 우수한 전자파 차폐 구조를 갖는 전자 소자 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 제1면에 접지 전극을 구비하는 기판, 상기 기판의 제1면에 실장되는 다수의 전자 소자, 적어도 하나의 상기 전자 소자를 내부에 매립하며 상기 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부, 상기 접지 전극에 접합되며, 상기 밀봉부의 측면을 따라 배치되는 도전성 재질의 제1 차폐벽, 및 상기 밀봉부와 상기 제1 차폐벽이 형성하는 표면을 따라 배치되는 도전성 재질의 차폐층을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈 제조 방법은, 일면에 접지 전극을 구비하는 기판을 마련하는 단계, 상기 기판의 일면에 다수의 전자 소자를 실장하는 단계, 상기 기판의 일면에 적어도 하나의 상기 전자 소자를 내부에 매립하는 밀봉부를 형성하는 단계, 상기 접지 전극이 노출되도록 상기 밀봉부를 부분적으로 제거하여 트렌치를 형성하는 단계, 상기 트렌치에 도전성 부재를 충진하여 차폐벽을 형성하는 단계, 상기 밀봉부 중 상기 트렌치의 외측에 배치된 외측 밀봉부를 제거하는 단계, 및 상기 밀봉부와 상기 차폐벽이 형성하는 표면을 따라 차폐층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전자 소자 모듈은, 밀봉부의 측면에 차폐층과 차폐벽으로 구성되는 이중 차폐구조를 가지므로, 차폐 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 사시도.
도 2는 도 1의 I-I'에 따른 단면도.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 확대도.
도 4는 도 2의 II- II'에 따른 단면도.
도 5 내지 도 9는 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 공정순으로 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도.
도 11은 도 10의 B부분을 확대하여 도시한 확대도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I'에 따른 단면도이다. 또한 도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 확대도이고, 도 4는 도 2의 II- II'에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(100)은 기판(10), 전자 소자(1), 밀봉부(14), 차폐벽(15), 및 차폐층(20)을 포함하여 구성된다.

기판(10)은 다수의 절연층(19)과 다수의 배선층(16)이 반복적으로 적층되어 형성된 다층 기판(10)일 수 있다. 그러나 필요에 따라 하나의 절연층(19) 양면에 배선층(16)이 형성된 양면 기판(10)으로 구성될 수도 있다.

절연층(19)의 재료는 특별히 한정되는 않는다. 예를 들어 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 예를 들면, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine) 와 같은 절연 물질이 사용될 수 있다.

배선층(16)은 후술되는 전자 소자(1)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 차폐층(20)이나 차폐벽(15)과도 전기적으로 연결될 수 잇다.

배선층(16)의 재료로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질이 사용될 수 있다.

절연층(19)의 내부에는 적층 배치되는 배선층들(16)을 상호 연결하기 위한 층간 접속 도체들(18)이 배치된다.

또한 도시되어 있지 않지만, 기판(10)의 표면에는 절연 보호층이 배치될 수 있다. 절연 보호층은 솔더레지스트(solder resist)로 형성될 수 있으며, 절연층(19)의 상부면과 하부면에서 절연층(19)과 배선층(16)을 모두 덮는 형태로 배치된다. 이에 절연층(19)의 상부면이나 하부면에 배치되는 배선층(16)을 보호한다.

본 실시예의 기판(10)은 제1면과 제1면의 반대면인 제2면을 포함한다. 제1면은 전자 소자(1)가 실장되는 실장면을 의미하고, 제2면은 전자 소자 모듈(100)을 모 기판(mother board)에 실장할 때, 모 기판과 대면하는 면을 의미한다. 기판(10)의 제1면에는 전자 소자(1)를 실장하기 위한 실장용 전극들(12)과 접지 전극들(13), 그리고 도시하지는 않았지만 상기 전극들(12, 13)을 전기적으로 연결하는 배선 패턴이 형성될 수 있다.

그리고 기판(10)의 제2면에는 솔더 볼과 같은 접속 단자가 접합되기 위한 접속 전극들(17)이 배치될 수 있다.

본 실시예에서 기판(10)의 배선층(16)은 접지 배선(16a)을 포함한다. 접지 배선(16a)은 기판(10) 내부에 위치하며, 상기한 접지 전극들(13)과 전기적으로 연결될 수 있다.

접지 배선(16a)은 밀봉부(14)와 마주보는 영역 내에 전체적으로 배치될 수 있다. 이에 기판(10)의 하부에서 전자 소자(1) 측으로 유입되거나 반대 방향으로 유출되는 전자기파는 접지 배선(16a)에 의해 흐름이 차단될 수 있다.

실장용 전극(12)에는 적어도 하나의 전자 소자(1)가 실장된다. 따라서 전자 소자들(1)이 실장되는 위치를 따라 다수 개가 이격 배치될 수 있다.

접지 전극(13)은 후술되는 차폐벽(15)과 물리적, 전기적으로 연결된다. 따라서 본 실시예에서 접지 전극(13)은 차폐벽(15)의 하단을 따라 배치된다.

접지 전극(13)은 제1 차폐벽(15a) 하부에 배치되는 제1 접지 전극(13a)과, 제2 차폐벽(15b) 하부에 배치되는 제2 접지 전극(13b)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 접지 전극(13)이 차폐벽(15)의 형상을 따라 차폐벽(15)의 하부 전체에 배치된다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 접지 전극(13)이 제1 접지 전극(13a)만 포함하거나, 제2 접지 전극(13b)만 포함하도록 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다.

또한 본 실시예에서는 접지 전극(13)이 연속적인 선형으로 형성되나, 이에 한정되지 않으며, 파선 형태로 형성하거나, 다수의 점(point) 형태로 배치하는 등 차폐벽(15)과 전기적으로 연결될 수만 있다면 다양한 형태로 구성될 수 있다.

실장용 전극들(12)과 접지 전극들(13)은 절연 보호층에 의해 보호될 수 있으며, 절연 보호층에 형성된 개구를 통해 외부로 노출될 수 있다.

본 실시예에의 기판(10)에는 안테나(60)가 배치될 수 있다. 안테나(60)는 기판(10)의 제2면에 배치되거나, 기판(10) 내에 배치되되 기판(10)의 제2면에 인접하게 배치된다.

또한 본 실시예에서 안테나(60)는 차폐층(20)과 대면하지 않는 영역에 배치될 수 있다.

본 발명을 설명함에 있어서, 안테나(60)가 차폐층(20)과 마주보도록 배치되거나 대면하도록 배치된다는 의미는, 안테나(60)와 차폐층(20)을 동일한 평면(예컨대, 기판(10)의 제1면)에 투영하였을 때, 안테나(60)와 차폐층(20)과 서로 겹쳐지도록 배치되는 것을 의미한다.

안테나(60)가 차폐층(20)과 대면하는 영역에 배치되는 경우, 안테나(60)를 통해 송수신되는 무선 신호는 차폐벽(15)이나 차폐층(20)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 안테나(60)는 차폐층(20)이나 차폐벽(15)과 대면하지 않는 영역에만 배치된다.

그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 안테나(60)가 기판(10)의 하부 방향으로만 무선 신호를 방사하도록 구성하는 경우에는 차폐층(20)과 대면하는 영역에도 안테나(60)를 배치할 수 있다.

예를 들어, 기판(10)과 수평한 방향(예컨대 기판의 면 방향)으로 무선 신호를 방사하는 다이폴 안테나를 배치하는 경우, 차폐층(20)과 대면하지 않는 영역에 안테나를 배치하는 것이 유리하다. 반면에 기판(10)과 수직한 방향 중 하부 방향으로 무선 신호를 방사하는 패치 안테나를 배치하는 경우에는 차폐층(20)과 대면하는 영역에 안테나를 배치해도 무방하다.

또한 본 실시예에서 안테나(60)는 기판(10)에 형성되는 회로 패턴을 이용하여 형성한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 별도로 제조된 안테나 부품을 기판(10)의 제2면에 실장하여 이용하는 등 다양한 변형이 가능하다.

이와 같이 구성되는 기판(10)은 당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 종류의 회로 기판(예를 들어 세라믹 기판, 인쇄 회로 기판, 유연성 기판 등)이 이용될 수 있다.

전자 소자(1)는 수동 소자와 능동 소자 등과 같은 다양한 전자 소자들을 포함할 수 있다. 즉, 전자 소자(1)는 기판(10) 상에 실장되거나 기판(10) 내부에 내장될 수 있는 소자(素子)라면 모두 이용될 수 있다. 또한 본 실시예에서 전자 소자(1)는 소자에 한정되지 않으며, 커넥터와 같이 기판(10)에 실장되거나 소자들을 전기적으로 연결하는 다양한 부품을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 전자 소자(1)는 후술되는 밀봉부(14)의 외부에 배치되는 적어도 하나의 제1 부품(1a)과, 밀봉부(14) 내에 매립되는 적어도 하나의 제2 부품(1b)을 포함한다. 예를 들어, 제1 부품(1a)은 커넥터이고, 제2 부품(1b)은 수동 소자 또는 능동 소자일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

밀봉부(14)는 기판(10)의 제1면에 배치되어 제2 부품(1b)을 밀봉한다. 밀봉부(14)는 제2 부품(1b)을 외부에서 둘러싼 형태로 고정함으로써 외부의 충격으로부터 제2 부품(1b)을 안전하게 보호한다. 그러나 전술한 바와 같이 전자 소자(1) 중 제1 부품(1a)은 밀봉부(14) 내에 매립되지 않고 밀봉부(14)의 외부에 배치된다.

본 실시예에 따른 밀봉부(14)는 절연성 재질로 형성된다. 예를 들어, 밀봉부(14)는 에폭시몰딩컴파운드(EMC)와 같은 수지 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 필요에 따라 도전성을 갖는 재질(예컨대 도전성 수지 등)로 밀봉부(14)를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 제2 부품(1b)과 기판(10) 사이에는 언더필(underfill) 수지와 같은 별도의 절연성 밀봉 부재가 구비될 수 있다.

본 실시예에 따른 밀봉부(14)는 후술되는 제2 차폐벽(15b)에 의해 제1 밀봉부(14a)와 제2 밀봉부(14b)로 양분될 수 있다.

차폐벽(15)은 밀봉부의 측면을 따라 배치되는 제1 차폐벽(15a)과, 제1 밀봉부(14a)와 제2 밀봉부(14b)로 사이에 배치되는 제2 차폐벽(15b)을 포함할 수 있다

제1 차폐벽(15a)은 제1 부품(1a)으로부터 제2 부품(1b) 측으로 유입되거나, 제2 부품(1b) 측에서 제1 부품(1a) 측으로 유입되는 전자기파를 차폐한다.

그리고 제2 차폐벽(15b)은 제1 밀봉부(14a)에 매립된 전자 소자(1)와 제2 밀봉부(14b)에 매립된 전자 소자(1) 간에 전자기 간섭이 발생하는 것을 방지한다.

차폐벽(15)은 전자기파의 흐름을 차폐할 수 있는 도전성 재질로 구성될 수 있다. 예컨대, 차폐벽(15)은 솔더나 도전성 수지와 같은 도전성 접착제로 형성될 수 있으며, 적어도 일부가 기판(10)의 접지 전극(13)에 접합될 수 있다.

차폐벽(15)의 높이는 밀봉부(14)의 높이와 동일하게 구성된다. 따라서, 차폐벽(15)의 상단은 밀봉부(14)의 외부로 노출되며, 후술되는 차폐층(20)은 노출된 차폐벽(15)의 상단에 연결된다.

차폐층(20)은 밀봉부(14)와 차폐벽(15)이 형성하는 표면을 따라 형성되어 외부로부터 제2 부품(1b)으로 유입되거나, 제2 부품(1b)에서 외부로 유출되는 전자기파를 차폐한다. 따라서 차폐층(20)은 도전성 물질로 형성된다.

본 실시예에서 차폐층(20)은 차폐벽(15)을 매개로 하여 접지 전극(13)에 연결된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 기판(10)의 접지 전극(13)에 직접 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.

차폐층(20)은 밀봉부(14)의 외부면에 도전성 분말을 포함하는 수지재를 도포하거나, 금속 박막을 형성함으로써 마련될 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 차폐층(20)은 스프레이 코팅 방식을 통해 형성된 금속 박막일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 금속 박막을 형성하기 위해 스퍼터링, 스크린 프린팅(screen printing), 기상증착법, 전해 도금, 비전해 도금과 같은 다양한 기술들이 사용될 수 있다.

본 실시예에서 차폐층(20)과 차폐벽(15)은 서로 다른 제조 공정을 통해 형성된다. 따라서 차폐층(20)과 차폐벽(15)은 서로 다른 재질로 구성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 동일한 재질로 구성될 수도 있다.

차폐층(20)은 밀봉부(14)의 외부로 노출된 차폐벽(15)의 표면을 따라 배치되어 차폐벽(15)과 전기적으로 연결된다.

한편 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 차폐벽(15a)의 표면에 배치되는 차폐층(20)과 기판(10) 사이에는 밀봉부(14c, 이하 외측 밀봉부)가 배치된다. 외측 밀봉부(14c)는 차폐층(20)의 하단과 기판(10) 사이에 배치되며, 이로 인해 본 실시예에서 차폐층(20)은 전체가 기판(10)이나 접지 전극과 일정 거리 이격 배치되며, 제1 차폐벽(15a)을 매개로 접지 전극(13)에 연결된다.

이는 제조 과정에서 기판(10)을 파손을 최소화하기 위해 도출된 구성으로 이에 대해서는 후술되는 제조 과정에서 보다 상세히 설명한다

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(100)은 밀봉부(14)나 차폐층(20)을 통해 의해 기판(10)에 실장되는 전자 소자(1)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 전자파를 용이하게 차폐할 수 있다.

또한, 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 간에도 차폐벽(15)이 배치되므로, 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 간에 전자기파 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 차폐층(20)이 형성되지 않은 영역에 안테나를 배치하므로, 안테나의 방사 성능을 유지하면서, 전자 부품을 보호할 수 있다.

더하여, 본 실시예에서 차폐층(20)은 스프레이 코팅 방식으로 형성된다. 이 경우, 제1 차폐벽(15a)의 측면에 형성되는 차폐층(20)의 두께는 밀봉부(14)의 상면에 형성되는 차폐층(20)의 두께에 비해 상대적으로 얇게 형성된다. 따라서 전자 소자 모듈이 차폐벽(15) 없이 차폐층(20)만을 구비하는 경우, 차폐 신뢰성을 확보하기 어렵다.

따라서, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(100)은 밀봉부(14)의 측면에 차폐층(20)과 차폐벽(15)으로 이루어지는 이중 차폐구조를 가진다. 이에 밀봉부(14)의 측면에 배치되는 도전성 부재(차폐층과 차폐벽)가 전자기파를 흐름을 차단할 수 있는 두께로 구성되므로, 차폐 신뢰성을 확보할 수 있다.

다음으로 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명한다.

도 5 내지 도 9는 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 공정순으로 도시한 도면이다.

먼저 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 제1면에 전자 소자들(1)을 실장한다.

본 실시예에 따른 기판(10)은 다층 복수의 층으로 형성된 다층 회로 기판(10)으로, 각 층 사이에는 전기적으로 연결되는 회로 패턴들이 형성될 수 있다. 또한 기판(10)의 제1면인 상면에는 실장용 전극(12)과 접지 전극(13) 등이 형성된다.

본 제조 방법에서 마련되는 기판(10)은 판넬(panel) 형태 또는 스트립(strip)의 형태의 기판(이하 스트립 기판)이 이용된다. 스트립 기판(10)은 다수의 전자 소자 모듈을 동시에 제조하기 위한 것으로, 스트립 기판(10) 상에는 다수의 개별 패키지 영역(S)이 구분되어 있으며, 이러한 다수의 개별 패키지 영역(S) 별로 다수의 전자 소자 모듈(100)이 동시에 제조될 수 있다.

전자 소자들(1)은 솔더(solder)와 같은 도전성 접착제를 통해 기판(10)에 접합될 수 있다. 또한 전자 소자들(1)은 개별 패키지 영역(S) 별로 동일하게 실장될 수 있다.

이어서, 전자 소자들(1)을 밀봉하며 기판(10)의 제1면에 밀봉부(14)를 형성한다.

밀봉부(14)는 기판(10)의 제1면에 부분적으로 형성된다. 밀봉부(14)는 제2 부품들(1b)만 매립하고, 제1 부품(1a)은 밀봉부(14)의 외부에 위치한다.

이러한 구성은 밀봉부(14)를 형성하는 몰딩 과정에서 제1 부품(1a)이 금형의 캐비티 외부에 배치되도록 금형을 구성하거나, 밀봉부(14)를 기판(10)의 제1면 전체에 형성한 후, 제1 부품(1a)을 덮고 있는 밀봉부(14)를 부분적으로 제거하는 등의 방법으로 구현될 수 있다.

본 단계에서 밀봉부(14)는 트랜스퍼 몰딩 방식을 통해 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 밀봉부(14)를 부분적으로 제거하여 트렌치(40)를 형성한다.

트렌치(40)는 접지 전극(13)이 형성된 위치를 따라 밀봉부(14)를 제거하는 형태로 형성된다. 따라서 트렌치(40)가 형성되면 기판(10)의 접지 전극(13)은 트렌치(40)를 통해 외부로 노출된다.

트렌치(40)는 레이저를 이용해 밀봉부(14)를 부분적으로 제거함으로써 형성할 수 있다. 레이저를 이용함에 따라 트렌치(40)는 기판(10) 측으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성될 수 있다.

본 실시예에서 트렌치(40)는 밀봉부(14)의 둘레를 따라 형성되는 외측 트렌치(40a)와, 밀봉부(14)의 내부에 형성되어 밀봉부(14)를 분할하는 내측 트렌치(40b)를 포함할 수 있다. 내측 트렌치(40b)와 외측 트렌치(40a)는 서로 연결될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 트렌치(40)의 내부에 도전성 물질을 충진하여 차폐벽(15)을 형성한다. 도전성 물질로는 수지에 도전성 필러를 추가한 도전성 페이스트가 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 실시예에서 도전성 물질은 스크린 프린팅 방식을 통해 트렌치 내부에 충진될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

차폐벽(15)이 형성되면, 필요에 따라 밀봉부(14)의 상부면을 편평하게 연마하는 공정이 추가적으로 수행될 수 있다.

트렌치(40)가 기판(10) 측으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성됨에 따라, 트렌치(40) 내에 형성되는 차폐벽(15)도 기판(10) 측으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성된다.

이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 외측 트렌치(40a)의 외부에 배치된 밀봉부(14)를 제거하는 단계가 진행된다. 본 단계에서 밀봉부(14)는 블레이드를 갖는 그라인더(G)를 이용하여 제거할 수 있다.

전술한 바와 같이, 트렌치(40)는 기판(10) 측으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성된다. 따라서, 밀봉부(14)를 제거하는 과정에서 제1 차폐벽(15a)을 최대한 노출시키기 위해 밀봉부(14)뿐만 아니라 제1 차폐벽(15a)도 부분적으로 제거될 수 있다.

한편, 본 단계에서 기판(10)의 테두리를 따라 배치된 밀봉부(14) 중 제1 차폐벽(15a)의 외측에 배치된 외측 밀봉부(14c)는 완전히 제거되지 않고, 도 8에 도시된 바와 같이 기판(10) 상에 적어도 일부가 남겨진다. 이는 그라인더(G)의 블레이드가 기판(10)에 접촉하지 않는 범위에서 외측 밀봉부(14c)를 최대한 제거함에 따라 도출되는 구성이다.

따라서 외측 밀봉부(14c)는 제1 차폐벽(15a)의 둘레를 따라 배치되며, 블레이드의 형상에 따라 제1 차폐벽(15a)에서 멀어질수록 두께가 감소하는 형태로 형성될 수 있다.

이러한 구성은 그라인더(G)로 밀봉부(14)를 제거하는 과정에서 밀봉부(14)와 함께 기판(10)의 일부가 함께 제거되어 기판(10)이 파손되거나 기판(10) 내부의 배선층(16)이 외부로 노출되는 것을 방지하기 위한 구성이다. 따라서 블레이드에 의해 기판(10)이 파손되지 않는 범위에서, 외측 밀봉부(14c)는 다양한 형태로 남겨질 수 있다.

한편, 본 단계에서 그라인더(G)는 개별 패키지 영역(S)의 경계를 따라 밀봉부(14)를 제거하며 차폐벽(15)을 노출 시킨다. 따라서 밀봉부(14)에는 개별 패키지 영역(S)의 경계를 따라 그라인더의 블레이드 두께에 대응하는 홈(45)이 형성될 수 있다.

이어서, 도 9에 도시된 바와 같이 밀봉부(14)와 차폐벽(15)이 형성하는 표면을 따라 차폐층(20)을 형성한다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서 차폐층(20)은 스프레이 코팅 방식으로 도전성 물질을 밀봉부(14)와 차폐벽(15)의 표면에 도포하여 형성한다.

차폐층(20)을 도포하는 과정에서 차폐층(20)은 차폐벽(15)의 표면과 외측 밀봉부(14c)의 표면에도 형성된다. 또한 도시되어 있지 않지만 필요에 따라 적어도 일부가 기판(10)의 표면으로 연장될 수 있다.

한편, 상기 홈(45)은 간격이 좁으므로, 차폐층(20)을 형성하는 과정에서 도전성 물질이 차폐벽(15)의 측면 전체에 원활하게 도포되기 어렵다. 따라서 본 실시예의 차폐층(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 차폐벽(15a)의 측면에 형성되는 차폐층(20b)의 두께가 밀봉부(14)의 상면에 형성되는 차폐층(20a)의 두께에 비해 상대적으로 얇게 형성된다.

차폐층(20)을 형성하는 방법은 상기 구성으로 한정되지 않으며 차폐층(20)을 형성하기 위해 스퍼터링, 스프레이 코팅, 스크린 프린팅(screen printing), 기상증착법, 전해 도금, 비전해 도금과 같은 다양한 방법 등이 사용될 수 있다.

이후, 개별 패키지 영역(S)의 경계(도 9의 C)를 따라 기판(10)을 절단하여 도 1에 도시된 본 실시예의 전자 소자 모듈을 완성한다.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 제조 방법은 다수의 개별 패키지 영역(S)을 구비하는 기판을 이용하므로, 다수의 전자 소자 모듈을 일괄적으로 제조할 수 있다. 또한 밀봉부의 측면에 차폐벽과 차폐층이 구비되므로, 밀봉부 측면의 차폐층이 얇게 형성되더라도 차폐 신뢰성을 확보할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전자 소자 모듈은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 응용이 가능하다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 11은 도 10의 B부분을 확대하여 도시한 확대도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(200)은 도 2에 도시된 전술한 실시예와 유사하게 구성되며, 외측 밀봉부 중 기판(10)의 측면을 따라 배치된 외측 밀봉부(도 2의 14c)는 제거된다는 점에서만 차이를 갖는다.

이러한 구성은 전술한 제조 과정 중 도 8에 도시된 공정에서 기판(10)의 측면을 따라 배치된 외측 밀봉부(14c) 전체를 그라인더로 완전히 제거하여 구현할 수 있다. 이 과정에서 기판(10) 중 외측 밀봉부(14c)의 하부에 위치한 일부가 외측 밀봉부(14c)와 함께 제거되므로, 기판(10)의 상면 모서리는 오목한 형상의 홈(11)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에서 차폐층(20)은 적어도 일부가 기판(10) 상에 배치된다. 홈(11)은 기판(10) 일면(예컨대 제1면)의 모서리를 따라 형성될 수 있다. 따라서 차폐층(20)은 홈(11)의 내부에 배치될 수 있다.

한편, 기판(10)이 제거되는 과정에서 그라인더에 의해 기판(10)의 절연층(19)과 접지 전극(13)이 함께 제거되는 경우, 그라인더로부터 가해지는 충격에 의해 접지 전극(13)이 절연층(19)으로부터 박리될 수 있다.

따라서 기판(10)이 제거될 때 접지 전극(13)이나 배선층(16)이 그라인더와 접촉하는 것을 방지하기 위해, 본 실시예의 배선층(16)은 기판(10)의 측면과의 거리(L2)가 전술한 도 2의 실시예에서의 거리 (도 3의 L1)보다 더 크게 형성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(300)은 도 2에 도시된 전술한 실시예와 유사하게 구성되며, 차폐벽(15)의 형상에 있어서만 차이를 갖는다.

본 실시예의 차폐벽(15)은 상단에서 차폐벽(15)의 폭을 확장하는 확장부(15')를 구비한다. 확장부(15')는 단차를 통해 차폐벽(15)의 폭을 확장하며, 이에 차폐벽(15)은 하단면보다 상단면이 더 넓은 면적으로 형성된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제2 차폐벽(15b)은 단면이 'T` 형상으로 형성된다. 그리고 제1 차폐벽(15a)은 일부가 제거되어 'ㄱ'형상을 갖는다.

전자 소자 모듈(300)의 제조 과정에서 제1 차폐벽(15a), 제2 차폐벽(15b)은 모두 'T'형상으로 형성된다. 그러나 도 8에서 설명한 밀봉부 제거 단계에서 제1 차폐벽(15a)은 일부가 제거되므로, 최종적으로는 도 12에 도시된 형상으로 형성된다.

전술한 도 2의 실시예의 경우, 스크린 프린팅 방식을 이용하여 트렌치(40)에 도전성 물질을 충진한다. 이 경우 스퀴지(squeegee)가 이동할 공간이 필요하므로 제1 부품(1a) 측에 형성되는 외측 트렌치(40a)에 도전성 물질을 충진하기 위해서는 제1 부품(1a) 측에 형성되는 외측 밀봉부(14c)가 일정 크기 이상으로 형성되어야 한다.

이로 인해, 최종 제품에서 밀봉부(14)와 제1 부품(1a)은 일정 거리 이상 이격 배치되어야 한다. 따라서 밀봉부(14)와 제1 부품(1a)을 보다 가깝게 배치해야 하는 경우에는 스크린 프린팅 방식을 이용하기 어렵다.

이에, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(300)은 제조 과정에서 디스펜서(dispenser)를 이용하여 디스펜싱 방식으로 도전성 물질을 트렌치(40)에 충진한다.

이 경우, 상기한 외측 밀봉부(14c)의 크기가 상관이 없으므로 최종 제품에서 밀봉부(14)와 제1 부품(1a) 간의 거리를 최소화할 수 있다.

그런데, 전술한 도 2의 실시예와 같이 트렌치(40)를 구성하는 경우, 트렌치(40) 상단의 입구가 좁아 디스펜싱 과정에서 도전성 물질을 트렌치(40) 내에 정확하게 주입하기 어려우며, 이에 트렌치(40)의 외부에도 도전성 물질이 도포될 수 있다.

이러한 문제를 해소하기 위해, 본 실시예에서는 트렌치(40)를 제조하는 과정에서 상기한 확장부(15')가 형성될 수 있는 형태로 트렌치(40) 상단부의 폭을 확장한다.

이에 따라 트렌치(40)의 입구가 넓어지므로 도전성 물질을 원활하게 트렌치(40) 내부로 주입할 수 있다.

본 실시예에서 트렌치(40)의 입구는 도 6에 도시된 실시예에 비해 2배 이상의 크기로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 실시예에서는 'T` 형상으로 트렌치(40) 및 차폐벽(15)을 형성하였으나, 깔대기 형상으로 트렌치(40)를 형성하거나 트렌치(40) 전체 폭을 상기한 확장부(15`)의 크기로 확장하는 등 다양한 변형이 가능하다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

예컨대, 전술한 실시예에서는 차폐층을 형성한 후, 기판을 절단하였으나, 기판을 먼저 절단한 후, 차폐층을 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다.

또한 각 실시예들은 서로 조합될 수 있다.

100: 전자 소자 모듈
1: 전자 소자
10: 기판
13: 접지 전극
14: 밀봉부
15: 차폐벽
20: 차폐층

Claims (21)

1. 제1면에 접지 전극을 구비하는 기판;
   상기 기판의 제1면에 실장되는 다수의 전자 소자;
   적어도 하나의 상기 전자 소자를 내부에 매립하며 상기 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부;
   일 측면이 상기 밀봉부의 외부로 노출되고 타 측면이 상기 밀봉부에 결합되는 도전성 재질의 제1 차폐벽; 및
   상기 제1 차폐벽의 상기 일 측면 표면을 따라 배치되는 도전성 재질의 차폐층;
   을 포함하는 전자 소자 모듈.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 차폐층은,
   상기 밀봉부와 상기 제1 차폐벽이 형성하는 표면을 따라 배치되며,
   상기 제1 차폐벽의 상기 일 측면에 표면에 배치되는 부분의 두께가 상기 밀봉부의 표면에 배치되는 부분의 두께보다 얇게 형성되는 전자 소자 모듈.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 차폐벽과 상기 차폐층은 서로 다른 재질로 구성되는 전자 소자 모듈.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 차폐층은,
   상기 접지 전극과 이격 배치되는 전자 소자 모듈.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 차폐층은,
   상기 기판과 이격 배치되는 전자 소자 모듈.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 차폐층의 하단과 상기 기판 사이에 배치되는 외측 밀봉부를 더 포함하는 전자 소자 모듈.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 차폐층은,
   적어도 일부가 상기 기판 상에 배치되는 전자 소자 모듈.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 기판은 상기 제1면의 모서리를 따라 홈이 형성되고, 상기 차폐층은 상기 홈 내에 배치되는 전자 소자 모듈.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 접지 전극에 접합되고, 상기 밀봉부를 양분하는 형태로 배치되는 도전성 재질의 제2 차폐벽을 더 포함하는 전자 소자 모듈.
   
10. 제1항에 있어서, 상기 전자 소자들은,
    적어도 하나가 상기 밀봉부의 외부에 배치되는 전자 소자 모듈.
    
11. 제1항에 있어서, 상기 제1 차폐벽은,
    상기 기판 측으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성되는 전자 소자 모듈.
    
12. 제1항에 있어서, 상기 제1 차폐벽은,
    상단에서 상기 제1 차폐벽의 폭을 확장하는 확장부를 구비하는 전자 소자 모듈.
    
13. 제1항에 있어서, 상기 제1 차폐벽은,
    하단면보다 상단면이 더 넓은 면적으로 형성되는 전자 소자 모듈.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 제2면에 배치되거나, 상기 기판 내에 배치되되 상기 기판의 제2면에 인접하게 배치되는 안테나를 더 포함하는 전자 소자 모듈.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차폐벽의 상기 타 측면은 상기 밀봉부와 대면하도록 배치되고, 상기 제1 차폐벽의 상기 일 측면은 상기 타 측면의 반대면으로 형성되어 외부를 향하도록 배치되는 전자 소자 모듈.
    
16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차폐벽은 상기 밀봉부의 외측면을 따라 배치되고,
    상기 차폐층은 상기 밀봉부와 상기 제1 차폐벽이 형성하는 표면을 따라 배치되며,
    상기 제1 차폐벽은 상기 밀봉부와 상기 차폐층 사이에 배치되는 전자 소자 모듈.
    
17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차폐벽의 상기 타 측면은 상기 밀봉부의 외측면에 접합되는 전자 소자 모듈.
    
18. 제1항에 있어서,
    상기 차폐층은 상기 밀봉부와 상기 제1 차폐벽이 형성하는 표면을 따라 배치되며,
    상기 밀봉부는 측면 전체가 상기 제1 차폐벽에 접합되고, 상부면 전체가 상기 차폐층에 접합되는 전자 소자 모듈.
    
19. 제1면에 접지 전극을 구비하는 기판을 마련하는 단계;
    상기 기판의 제1면에 다수의 전자 소자를 실장하는 단계;
    상기 기판의 제1면에 적어도 하나의 상기 전자 소자를 내부에 매립하는 밀봉부를 형성하는 단계;
    상기 접지 전극이 노출되도록 상기 밀봉부를 부분적으로 제거하여 트렌치를 형성하는 단계;
    상기 트렌치에 도전성 부재를 충진하여 차폐벽을 형성하는 단계;
    상기 밀봉부 중 상기 트렌치의 외측에 배치된 외측 밀봉부를 제거하는 단계; 및
    상기 밀봉부와 상기 차폐벽이 형성하는 표면을 따라 차폐층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 전자 소자 모듈 제조 방법.
    
20. 제19항에 있어서, 상기 밀봉부를 제거하는 단계는,
    블레이드를 이용하여 상기 외측 밀봉부를 제거하되, 상기 블레이드가 상기 기판과 접촉하지 않는 범위에서 상기 외측 밀봉부를 제거하는 단계인 전자 소자 모듈 제조 방법.
    
21. 제19항에 있어서, 상기 밀봉부를 제거하는 단계는,
    상기 외측 밀봉부의 하부에 위치한 상기 기판의 일부를 함께 제거하는 단계인 전자 소자 모듈 제조 방법.
    

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