KR102301208B1

KR102301208B1 - 전자 소자 모듈 및 이를 구비하는 전자 기기

Info

Publication number: KR102301208B1
Application number: KR1020190099771A
Authority: KR
Inventors: 한경호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2019-08-14
Filing date: 2019-08-14
Publication date: 2021-09-09
Also published as: KR20210020450A; CN112399791B; KR102428340B1; CN112399791A; US11477879B2; KR20210111744A; US20210051797A1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 제1 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부와 상기 밀봉부의 표면을 따라 배치되는 차폐층을 포함하는 제1 모듈, 상기 제1 모듈과 이격 배치되는 제2 모듈, 및 상기 제1 기판보다 큰 유연성을 가지며 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈을 연결하는 연결 기판을 포함하며, 상기 연결 기판의 표면에는 상기 제1 기판의 접지층과 전기적으로 연결되는 제1 접지 배선이 배치되고, 상기 차폐층은 적어도 일부가 상기 제1 기판의 접지층과 전기적으로 연결될 수 있다.

Description

전자 소자 모듈 및 이를 구비하는 전자 기기{ELECTRONIC COMPONENT MODULE AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 전자 소자 모듈 및 이를 구비하는 전자 기기에 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, 모바일 기기와 같이 두께가 얇아지고 내부 실장 공간이 매우 협소한 경우, 이에 탑재되는 전자 소자 모듈의 형상이나 구조도 협소해진 실장 공간에 적합하게 변경될 필요가 있다.

한국공개특허 제2018-0048347호

본 발명은 협소한 실장 공간에 탑재가 가능한 전자 소자 모듈 및 이를 구비하는 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 제1 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부와 상기 밀봉부의 표면을 따라 배치되는 차폐층을 포함하는 제1 모듈, 상기 제1 모듈과 이격 배치되는 제2 모듈, 및 상기 제1 기판보다 큰 유연성을 가지며 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈을 연결하는 연결 기판을 포함하며, 상기 밀봉부는 상기 연결 기판이 연결되는 측면의 거칠기가 나머지 측면의 거칠기와 다르게 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기는, 제1 안테나를 구비하는 제1 모듈, 제2 안테나를 구비하는 제2 모듈, 및 연성 회로 기판(Flexible PCB)으로 형성되어 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈을 연결하는 연결 기판을 포함하는 전자 소자 모듈 및 상기 전자 소자 모듈을 내부에 수용하는 케이스를 포함하며, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 방사 방향이 서로 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 전자 소자 모듈은, 제1 기판에서 연장된 제1 접지 배선이 제1 기판이 아닌 연결 기판의 표면에 배치되므로 제1 기판의 크기나 면적에 상관없이 넓은 접촉 면적으로 차폐층과 연결될 수 있다. 이에 차폐층의 접합 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 평면도.
도 2는 도 1의 I-I'에 따른 단면도.
도 3은 도 1의 II-II'에 따른 단면도.
도 4 내지 도 8은 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 공정순으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도.
도 10은 도 9의 III-III'에 따른 단면도.
도 11은 도 10의 IV-IV'에 따른 단면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 14는 도 7에 도시된 전자 소자의 밀봉부 단면을 촬영한 사진.

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 평면도이고, 도 2는 도 1의 I-I'에 따른 단면도이며, 도 3은 도 1의 II-II'에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(100)은 제1 모듈(70), 제2 모듈(80), 및 연결 기판(90)을 포함하여 구성된다.

제1 모듈(70)은 제1 기판(10), 전자 소자(1), 밀봉부(40), 및 차폐층(30)을 포함하여 구성된다.

제1 기판(10)은 다수의 절연층(19)과 다수의 배선층(16)이 반복적으로 적층되어 형성된 다층 기판일 수 있다. 그러나 필요에 따라 하나의 절연층(19) 양면에 배선층(16)이 형성된 양면 기판으로 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(30)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, 제1 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 제1 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. 따라서 제1 기판(10)의 제1면에는 전자 소자(1)를 실장하기 위한 실장용 전극들(12)과, 실장용 전극들(12)을 전기적으로 연결하는 배선 패턴이 형성될 수 있다.

본 실시예에서 제1 기판(10)의 배선층(16)은 접지층(16a)과 접지 배선(16b)을 포함한다. 접지층(16a)과 접지 배선(16b)은 제1 기판(10) 내부에 위치하며, 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

접지층(16a)은 밀봉부(40)와 마주보는 영역 내에 전체적으로 배치될 수 있다. 이에 제1 기판(10)의 하부에서 전자 소자(1) 측으로 유입되거나 반대 방향으로 유출되는 전자기파는 접지층(16a)에 의해 흐름이 차단될 수 있다.

접지 배선(16b)은 적어도 일부가 제1 기판(10)의 외부로 노출된다. 접지 배선(16b) 중 제1 기판(10)의 외부로 노출된 부분에는 후술되는 차폐층(30)이 접합된다.

본 실시예에서 접지 배선(16b)은 후술되는 연결 기판(90)의 표면을 따라 배치되는 제1 접지 배선(16b1)과, 제1 기판(10)의 측면으로 노출되는 제2 접지 배선(16b2)을 포함할 수 있다.

제1 접지 배선(16b1)은 제1 기판(10) 내부에 배치된 배선층(16)이 연결 기판(90) 측으로 연장되는 형태로 배치된다. 따라서 제1 접지 배선(16b1)은 일부가 제1 기판(10) 내에 위치하고 나머지 일부가 연결 기판(90)의 일면에 위치한다.

이와 같이 구성되는 제1 기판(10)은 강성을 갖는 회로 기판으로, 예를 들어 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB), 세라믹 기판, 프리-몰딩(pre-molded) 기판, DBC(direct bonded copper) 기판이나, 절연된 금속 기판(insulated metal substrate, IMS)이 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 기판(10)에는 후술되는 연결 기판(90)이 부분적으로 삽입될 수 있다.

본 실시예에서 연결 기판(90)은 내부에 배선 패턴이 형성된 박막의 회로 기판(예컨대 연성 회로 기판, Flexible PCB)으로 형성된다. 따라서 연결 기판(90)은 절연층(91)과 배선층(92)을 포함할 수 있다. 연결 기판(90)의 절연층(91)과 배선층(92)은 제1 기판(10)의 절연층(19), 배선층(16)과 다른 재질, 다른 두께로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

연결 기판(90)은 제1 모듈(70)과 제2 모듈(80)을 전기적으로 연결한다. 이에 연결 기판(90)의 일단에는 제1 기판(10)이 연결되고, 연결 기판(90)의 제2 모듈(80)의 제2 기판(20)이 연결된다.

제1 기판(10)과 제2 기판(20)은 연결 기판(90)의 양면 중 적어도 한 면에 절연층(19)과 배선층(16)을 반복 적층하여 형성할 수 있다.

본 실시예에서 제1 기판(10)과 제2 기판(20)은 절연층(19)과 배선층(16)을 연결 기판(90)의 양면에 각각 적층하여 연결 기판(90)과 일체로 형성한다. 따라서 제1, 제2 기판(20)과 연결 기판(90)은 제조 과정에서 일체로 제조될 수 있다.

그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1, 제2 기판(10, 20)과 연결 기판(90)을 각각 제조한 후, 접착 또는 압착 등의 방식을 통해 일체화하는 등 다양한 응용이 가능하다.

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(40)의 외부에 배치되는 적어도 하나의 제1 부품(1a)과, 밀봉부(40) 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(40)는 제1 기판(10)의 제1면에 배치되어 제2 부품(1b)을 밀봉한다. 밀봉부(40)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(40) 내에 매립되지 않고 밀봉부(40)의 외부에 배치된다.

본 실시예에 따른 밀봉부(40)는 절연성 재질로 형성된다. 예를 들어, 밀봉부(40)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(40)를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 제2 부품(1b)과 제1 기판(10) 사이에는 언더필(underfill) 수지와 같은 별도의 절연성 밀봉 부재가 구비될 수 있다.

차폐층(30)은 밀봉부(40)의 표면을 따라 형성되어 외부로부터 제2 부품(1b)으로 유입되거나, 제2 부품(1b)에서 외부로 유출되는 전자기파를 차폐한다. 따라서 차폐층(30)은 도전성 물질로 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 차폐층(30)은 연결 기판(90)의 표면에 배치되는 제1 접지 배선(16b1)에 연결된다. 또한 제1 기판(10)의 측면으로 연장 배치되어 제1 기판(10)의 측면으로 노출되는 제2 접지 배선(16b2)에 연결된다.

차폐층(30)은 밀봉부(40)의 외부면에 도전성 분말을 포함하는 수지재를 도포하거나, 금속 박막을 형성함으로써 마련될 수 있다. 예컨대, 본 실시예의 차폐층(30)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.

제2 모듈(80)은 제2 기판(20)과 적어도 하나의 안테나(25)를 포함한다.

제2 기판(20)은 전술한 제1 기판(10)과 유사하게 구성될 수 있다. 따라서 제2 기판(20)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2 모듈(80)에 구비되는 안테나(25)는 다이폴(dipole) 안테나로, 제2 기판(20)의 내부에 배치된다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 패치(patch) 안테나를 구비하는 것도 가능하다. 또한 안테나(25)를 제2 기판(20)의 표면에 배치하거나, 칩 안테나와 같이 별도의 실장 부품으로 안테나를 마련하여 제2 기판(20)의 양 면 중 어느 한 면에 실장하는 등 다양한 변형이 가능하다.

안테나(25)가 배치되는 위치는 제2 모듈(80)이 전자 기기 내에 탑재되는 형태에 따라 변경될 수 있다.

예컨대, 도 2에서는 안테나(25)가 제2 기판(20)의 제1면과 인접하게 배치되는 경우를 예로 들고 있으나, 필요에 따라 제2 기판(20)의 제2면이나 제2면과 인접한 위치에 안테나(25)를 배치하는 것도 가능하다.

또한 제2 모듈(80)은 안테나(25)만 구비하는 것으로 한정되지 않으며, 필요에 따라 전자 소자나 커넥터와 같은 다양한 전자 부품을 포함할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(100)은 밀봉부(40)나 차폐층(30)을 통해 의해 기판(10)에 실장되는 전자 소자(1)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 전자파를 용이하게 차폐할 수 있다.

또한, 차폐층(30)이 연결 기판(90)의 표면에 배치된 제1 접지 배선(16b1)에 연결되므로, 접합 신뢰성을 확보할 수 있다.

제1 접지 배선(16b1) 없이 차폐층(30)을 제1 기판(10)의 측면으로 노출된 제2 접지 배선(16b2)에만 연결하는 경우, 차폐층(30)과 제2 접지 배선(16b2)의 접촉 면적이 협소하므로, 접합 신뢰성을 확보하기 어렵다.

또한 종래의 경우, 기판의 상면에 접지 전극을 배치하고 차폐층을 상기 접지 전극에 연결하고 있으나, 이 경우 접지 전극으로 인해 기판의 크기와 면적이 확장되는 문제가 있다.

그러나 본 실시예의 경우 제1 접지 배선(16b1)이 제1 기판(10)이 아닌 연결 기판(90)의 표면에 배치되므로 제1 기판(10)의 크기나 면적에 상관없이 넓은 접촉 면적을 확보할 수 있다. 이에 접합 신뢰성을 높일 수 있다.

또한 제1 모듈(70)과 제2 모듈(80)이 연결 기판(90)에 의해 이격 배치되므로, 제1 모듈(70)에 안테나를 배치하는 경우에 비해 제1 모듈(70)의 크기를 줄일 수 있으며, 연결 기판(90)을 이용하여 원하는 특정 위치에 제2 모듈(80)을 배치할 수 있으므로, 전자 소자 모듈의 배치 자유도가 증가한다. 따라서 전자 기기 내에 전자 소자 모듈의 실장 공간이 협소하더라도 용이하게 탑재될 수 있다.

다음으로 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명한다.

도 4 내지 도 8은 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 공정순으로 도시한 도면으로 (a)는 평면을, (b)는 단면을 도시하고 있다.

먼저 도 4에 도시된 바와 같이, 연결 기판(90)의 양단에 제1 기판(10)과 제2 기판(20)을 형성한 후, 제1 기판(10) 상에 전자 소자들(1)을 실장한다.

전술한 바와 같이, 제1 기판(10)과 제2 기판(20)은 연결 기판(90)을 중심으로 하여 그 양면에 각각 절연층(19)과 배선층(16)을 반복적으로 적층하여 형성할 수 있다.

한편, 본 단계에서 제1 기판(10)은 최종 제품(예컨대 도 1)에서의 제1 기판(10)보다 큰 면적으로 형성된다. 구체적으로 제1 기판(10)은 후속 공정에서 밀봉부(40)를 형성할 때 금형 등이 용이하게 배치될 수 있도록 더미 영역(S)을 구비하며, 이로 인해 최종 제품보다 넓은 면적으로 형성된다.

또한 최종 제품에서 제1 접지 배선(16b1)이 제1 기판(10)의 외부로 노출되는 부분은 본 단계에서 제1 기판(10)의 더미 영역(S) 내에 배치된다. 따라서 본 단계에서 제1 접지 배선(16b1)은 대부분 제1 기판(10)의 외부로 노출되지 않는다.

전자 소자들(1)은 솔더(solder)와 같은 도전성 접착제를 통해 제1 기판(10)에 접합될 수 있다. 본 단계에서 전자 소자(1)는 제2 부품(1b)만 실장된다.

이어서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 전자 소자들(1)을 밀봉하며 제1 기판(10)의 제1면에 밀봉부(40)를 형성한다.

밀봉부(40)는 제1 기판(10)의 제1면에 부분적으로 형성되어 제2 부품들(1b)을 매립한다. 따라서, 제1 부품(1a)이 실장되는 영역은 밀봉부(40)의 외부에 위치한다.

이러한 구성은 밀봉부(40)를 형성하는 몰딩 과정에서 제1 부품(1a)이 실장되는 영역이 금형의 캐비티 외부에 배치되도록 금형을 마련하여 구현할 수 있다.

또한 밀봉부(40)를 기판(10)의 제1면 전체에 형성한 후, 제1 부품(1a)이 실장될 영역을 덮고 있는 밀봉부(40)를 부분적으로 제거하는 등의 방법으로 구현하는 것도 가능하다.

본 단계에서 밀봉부(40)는 금형을 이용한 트랜스퍼 몰딩 방식을 통해 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이 밀봉부(40)의 윤곽을 따라 댐(dam, 49)을 형성하고 댐(49)의 내부 공간에 액상의 절연 수지를 주입하여 밀봉부(40)를 형성하는 것도 가능하다.

댐(49)은 주사기 형태의 노즐을 갖는 디스펜서(Dispenser)로 절연 물질을 제1 기판(10) 상에 도포하여 형성할 수 있다. 이 경우 댐(49)은 밀봉부로 기능할 수 있다.

또한 내부 공간이 구비된 필름을 제1 기판(10) 상에 안착시켜 댐으로 이용하는 것도 가능하다. 이 경우 밀봉부(40)가 완성되면 댐으로 이용된 필름은 제거된다.

한편, 본 단계에서 밀봉부(40)는 적어도 일부가 제1 기판(10)의 더미 영역(S)에 배치될 수 있다. 더미 영역(S)에 배치된 밀봉부(40)는 후술되는 절단 과정에서 더미 영역(S)과 함께 제거된다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 모듈(70)에서 더미 영역(S1, S2, S3, S4, S5)을 제거한다.

도 7에서 더미 영역 중 S1, S2, S3, S4는 밀봉부(40) 형성을 위해 마련된 부분이므로, 본 단계에서 모두 제거된다. 그리고 S5는 부분 절단되어 연결 기판(90)과, 연결 기판(90)의 표면에 배치된 배선층을 제외한 나머지 부분이 제거된다.

본 단계에서 더미 영역(S) 상에 배치된 밀봉부(40)는 더미 영역과 함께 제거된다.

또한 본 단계에서 S1, S2, S3는 톱날과 같은 블레이드(blade)를 이용하여 절단할 수 있다. 그리고 S4, S5는 레이저를 이용하여 절단 및 부분 절단한다. 이로 인해, S1, S2, S3를 절단한 절단면과, S4, S5를 절단한 절단면은 거칠기가 다르게 형성될 수 있다. 예컨대, S4, S5를 절단한 절단면의 거칠기는 S1, S2, S3를 절단한 절단면의 거칠기보다 클 수 있다.

도 14는 도 7에 도시된 전자 소자의 밀봉부 단면을 촬영한 사진으로, (a)는 레이저를 이용하여 더미 영역을 절단한 절단면의 단면을 촬영한 사진이고, (b)는 블레이드를 이용하여 더미 영역을 절단한 절단면의 단면을 촬영한 사진이다.

도 14를 참조하면, (a)에 도시된 레이저에 의해 형성된 밀봉부(40)의 절단면의 거칠기가 (b)에 도시된 블레이드에 의해 형성된 밀봉부(40)의 절단면의 거칠기보다 크게 형성되는 것을 알 수 있다.

본 실시예에서 레이저에 의한 절단면(도 14의 (a))은 표면의 높이 편차가 5㎛로 이하로 형성되나, 블레이드에 의한 절단면(도 14의 (b))은 표면의 높이 편차가 1㎛ 이하로 형성된다. 따라서 S1, S2, S3를 절단한 절단면의 거칠기는 S4, S5를 절단한 절단면의 거칠기보다 작게 형성됨을 알 수 있다.

연결 기판(90)의 표면에 남겨진 배선층은 제1 접지 배선(16b1)으로 기능한다. 제1 기판(10)의 외부에 배치되는 제1 접지 배선(16b1)의 폭은 대략 1mm 일수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 부품(1a)을 제1 기판(10)에 실장한다. 본 단계는 전술한 제2 부품(1b)을 제1 기판(10)에 실장하는 공정과 유사하게 진행될 수 있다.

한편, 밀봉부(40)를 형성하는 단계에서 밀봉부(40)를 제1 기판(10)의 제1면 전체에 형성한 경우, 본 단계를 수행하기에 앞서 제1 부품(1a)이 실장될 영역을 덮고 있는 밀봉부(40)를 부분적으로 제거하는 공정이 선행될 수 있다.

이어서, 밀봉부(40)와 제1 접지 배선(16b1)의 표면을 따라 차폐층(30)을 형성하여 도 1에 도시된 전자 소자 모듈(100)을 완성한다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서 차폐층(30)은 스프레이 코팅 방식으로 도전성 물질을 밀봉부(40)의 표면에 도포하여 형성한다.

차폐층(30)을 도포하는 과정에서 차폐층(30)은 기판(10)의 표면으로 연장되어 제1 기판(10)의 외부로 노출된 제1 접지 배선(16b1)과 제2 접지 배선(16b2)의 표면에도 형성된다. 이에 차폐층(30)은 제1, 제2 접지 배선(16b1, 16b2)을 통해 제1 기판(10)의 배선층(16)과 전기적으로 연결된다.

차폐층(30)을 형성하는 방법은 상기 구성으로 한정되지 않으며 차폐층(30)을 형성하기 위해 스퍼터링, 스프레이 코팅, 스크린 프린팅(screen printing), 기상증착법, 전해 도금, 비전해 도금과 같은 다양한 방법이 필요에 따라 사용될 수 있다.

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

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이고 도 10은 도 9의 III-III'에 따른 단면도이며, 도 11은 도 10의 IV-IV'에 따른 단면도이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(200)은 도 1에 도시된 전자 소자 모듈과 유사하게 구성되며, 차폐벽(50)을 더 구비한다는 점에서 차이를 갖는다.

차폐벽(50)은 밀봉부(40)의 측면을 따라 배치되고, 차폐층(30)은 밀봉부(40)와 차폐벽(50)이 형성하는 표현을 따라 배치된다.

이러한 구성은 전술한 제조 과정에서 밀봉부(40)를 형성한 후, 밀봉부(40)의 측면을 따라 트렌치를 형성하는 단계와, 트렌치 내에 도전성 물질을 충진하여 차폐벽을 형성하는 단계, 및 차폐벽 외측에 배치된 밀봉부를 제거하는 단계를 순차적으로 수행함으로써 구현할 수 있다.

여기서 트렌치는 밀봉부(40)의 측면을 따라 상기 측면으로부터 일정 거리 이격된 위치에 형성되며, 밀봉부(40)를 상하 방향으로 관통하여 제1 기판(10)을 노출시키는 형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에서 차폐층(30)은 스프레이 코팅 방식으로 형성된다. 이로 인해 차폐벽(50) 의 측면에 형성되는 차폐층(30)의 두께는 밀봉부(40)의 상면에 형성되는 차폐층(30)의 두께에 비해 상대적으로 얇게 형성될 수 있다. 따라서 전자 소자 모듈이 차폐벽(50) 없이 차폐층(30)만을 구비하는 경우, 차폐층(30)의 얇은 두께로 인해 차폐 신뢰성이 저하될 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(200)은 밀봉부(40)의 측면에 차폐층(30)과 차폐벽(50)으로 이루어지는 이중 차폐구조를 가진다. 이에 밀봉부(40)의 측면에 배치되는 도전성 부재(차폐층과 차폐벽)가 전자기파를 흐름을 차단할 수 있는 두께로 구성되므로, 차폐 신뢰성을 확보할 수 있다.

한편, 본 실시예의 전자 소자 모듈(200)은 제1 모듈(70)에 구비되는 제1 안테나(60)와, 제2 모듈(80)에 구비되는 제2 안테나(26)를 포함할 수 있다.

제2 안테나(26)는 배치되는 위치만 다를 뿐, 전술한 실시예의 안테나(도 2의와 25)동일하게 구성되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제1 안테나(60)는 제1 기판(10)의 제2면에 배치되거나, 제1 기판(10) 내에 배치되되 제1 기판(10)의 제2면에 인접하게 배치될 수 있다.

본 실시예에서 제1 안테나(60)는 차폐층(30)과 대면하지 않는 영역에 배치될 수 있다.

본 발명을 설명함에 있어서, 제1 안테나(60)가 차폐층(30)과 마주보도록 배치되거나 대면하도록 배치된다는 의미는, 제1 안테나(60)와 차폐층(30)을 동일한 평면(예컨대, 제1 기판의 제1면)에 투영하였을 때, 제1 안테나(60)와 차폐층(30)과 서로 겹쳐지도록 배치되는 것을 의미한다.

제1 안테나(60)가 차폐층(30)과 대면하는 영역에 배치되는 경우, 제1 안테나(60)를 통해 송수신되는 무선 신호는 차폐벽(50)이나 차폐층(30)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 제1 안테나(60)는 차폐층(30)이나 차폐벽(50)과 대면하지 않는 영역에만 배치된다.

그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 안테나(60)가 제1 기판(10)의 하부 방향(도 11 기준)으로만 무선 신호를 방사하도록 구성하는 경우에는 차폐층(30)과 대면하는 영역(또는 제1 기판의 제2면 전체 영역)에도 제1 안테나(60)를 배치할 수 있다.

예를 들어, 제1 기판(10)과 수평한 방향(예컨대 기판의 면 방향)으로 무선 신호를 방사하는 다이폴 안테나를 배치하는 경우, 차폐층(30)과 대면하지 않는 영역에 안테나를 배치하는 것이 유리하다. 반면에 제1 기판(10)과 수직한 방향 중 하부 방향(제2면 방향)으로 무선 신호를 방사하는 패치 안테나를 배치하는 경우에는 차폐층(30)과 대면하는 영역에 안테나를 배치해도 무방하다.

또한 본 실시예에서 제1 안테나(60)는 제1 기판(10)에 형성되는 회로 패턴을 이용하여 형성한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 별도로 제조된 안테나 부품을 제1 기판(10)의 제1면이나 제2면에 실장하여 이용하는 등 다양한 변형이 가능하다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도로, 도 1의 I-I'에 대응하는 단면을 도시하고 있다.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(300)은 제1 모듈(70)의 제2면에 실장되는 제1 칩안테나(61)와, 제2 모듈(80)의 제2면에 실장되는 제2 칩안테나(62)를 포함할 수 있다.

제1 칩안테나(61)와 제2 칩안테나(62)는 실장용 부품의 형태로 마련될 수 있으며, 내부에는 방사체가 구비될 수 있다.

제1 칩안테나(61)와 제2 칩안테나(62)는 모두 패치 안테나로 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제1 칩안테나(61)와 제2 칩안테나(62)를 모두 다이폴 안테나로 구성하거나, 각각 패치 안테나와 다이폴 안테나로 구성하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.

또한 본 실시예에서는 제1 모듈(70)과 제2 모듈(80)에 모두 칩안테나(61, 62)를 실장하는 경우를 예로 들고 있으나, 이에 한정되지 않으며 제1 모듈(70)과 제2 모듈(80) 중 어느 하나에는 칩안테나를 실장하고 다른 하나는 기판의 배선층을 이용하여 안테나를 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 13을 참조하면, 전술한 실시예의 전자 소자 모듈들 중 적어도 하나가 전자 기기(500) 내에 탑재된다.

본 실시예에서는 도 12에 도시된 전자 소자 모듈(300)이 전자 기기(500)에 탑재되는 경우를 예로 들고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

전자 기기(500)는 휴대 단말기와 같이 안테나를 내장하는 모든 장치를 포함할 수 있다.

전자 소자 모듈(300)은 전자 기기(500)의 케이스(502) 내부에 수용되며, 전자 기기(500) 내에 배치되는 구조물(501)에 고정될 수 있다. 여기서 구조물(501)은 메인 기판이나 내부 프레임 등 케이스 내에 배치되는 모든 요소들을 포함할 수 있다.

전자 소자 모듈(300)은 접착 테이프를 매개로 구조물(501)에 접합되거나, 브라켓과 같이 구조물(501)에 마련된 별도의 결합 장치를 통해 구조물(501)에 결합될 수 있다.

전자 소자 모듈(300)과 전자 기기(500)의 메인 기판과의 전기적은 연결은 케이블(미도시)을 통해 이루어질 수 있다. 예컨대, 케이블의 일단을 제1 부품에 결합하고, 케이블의 타단을 메인 기판에 결합함으로써 전자 소자 모듈(300)과 메인 기판을 전기적으로 연결할 수 있다.

또한 본 실시예에서 전자 소자 모듈(300)은 안테나(61, 62)가 구조물(501) 측이 아닌, 구조물(501)의 외측을 향하도록 배치되며 구조물(501)에 결합된다. 따라서 안테나(61, 62)로부터 방사되는 전파는 전자 기기(500)의 외부를 향해 방사될 수 있다.

더하여 제1 모듈(70)과 제2 모듈(80)에 구비되는 안테나들(61, 62)은 방사 방향이 서로 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 본 실시예에서 제1 칩안테나(61)와 제2 칩안테나(62)는 방사 방향이 상호 간에 직각을 이루도록 배치되어 전자 기기(500) 내에 탑재된다. 따라서 서로 다른 두 방향으로 전파를 송수신 할 수 있어 무선 송수신 효율을 높일 수 있다.

한편 본 실시예에서는 방사 방향이 직각을 이루도록 제1 칩안테나(61)와 제2 칩안테나(62)를 배치하는 경우를 예로 들었으나, 이에 한정되지 않으며 방사 방향을 다르게 배치할 수만 있다면 다양한 형태로 제1 모듈(70)과 제2 모듈(80)을 배치할 수 있다. 마찬가지로, 도 9에 도시된 전자 소자 모듈(200)을 전자 기기(500) 내에 탑재하는 경우, 전자 소자 모듈(200)의 제1 안테나(60)와 제2 안테나(26)는 전자 기기(500)의 외부를 향하도록 배치되며, 서로 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다.

이러한 구성은 도 2에 도시된 전자 소자 모듈(100)도 동일하게 적용될 수 있다.

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 실시예들은 커넥터로 이용되는 제1 부품이 제1 모듈에 구비되는 경우를 예로 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 제2 모듈에 배치하는 것도 가능하다. 또한 각 실시예들은 서로 조합될 수 있다.

100, 200, 300: 전자 소자 모듈
1: 전자 소자
10: 기판
20: 차폐층
40: 밀봉부
50: 차폐벽
70: 제1 모듈
80: 제2 모듈
90: 연결 기판
500: 전자 기기

Claims

제1 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부와, 상기 밀봉부의 표면을 따라 배치되는 차폐층을 포함하는 제1 모듈;
상기 제1 모듈과 이격 배치되는 제2 모듈; 및
상기 제1 기판보다 큰 유연성을 가지며 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈을 연결하는 연결 기판;
을 포함하며,
상기 연결 기판의 표면에는 상기 제1 기판의 접지층과 전기적으로 연결되는 제1 접지 배선이 배치되고,
상기 차폐층은 적어도 일부가 상기 제1 기판의 접지층과 전기적으로 연결되며,
상기 제1 접지 배선은,
상기 제1 기판의 내부에서 연장되어 일부가 상기 연결 기판의 표면에 배치되는 전자 소자 모듈.
제1항에 있어서, 상기 제1 모듈은,
상기 제1 기판에 실장되는 다수의 전자 소자를 포함하며,
상기 다수의 전자 소자는,
상기 밀봉부의 외부에 배치되는 제1 부품과, 상기 밀봉부 내에 매립되는 제2 부품을 포함하는 전자 소자 모듈.
제2항에 있어서, 상기 제2 모듈은,
상기 전자 소자와 전기적으로 연결되는 안테나를 적어도 하나 구비하는 전자 소자 모듈.
제1항에 있어서, 상기 제1 모듈은,
상기 제1 기판의 측면으로 노출되는 제2 접지 배선을 포함하며,
상기 차폐층은 상기 제1 기판의 측면으로 연장되어 상기 제2 접지 배선과 연결되는 전자 소자 모듈.
제1항에 있어서, 상기 제1 모듈은,
상기 제1 기판 내에 배치되며 상기 밀봉부와 대면하는 영역에 배치되어 상기 제1 접지 배선과 전기적으로 연결되는 접지층을 더 포함하는 전자 소자 모듈.
삭제
제1항에 있어서, 상기 연결 기판은,
연성 회로 기판(Flexible PCB)으로 형성되는 전자 소자 모듈.
제7항에 있어서, 상기 제1 기판은,
상기 연결 기판의 적어도 한 면에 절연층과 배선층을 반복 적층하여 형성되는 전자 소자 모듈.
제1항에 있어서,
상기 밀봉부의 측면을 따라 배치되는 차폐벽을 더 포함하고,
상기 차폐층은 상기 차폐벽과 상기 밀봉부가 형성하는 표면을 따라 배치되는 전자 소자 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 기판의 제2면에 배치되거나, 상기 제1 기판 내에 배치되되 상기 제1 기판의 제2면에 인접하게 배치되는 안테나를 더 포함하는 전자 소자 모듈.
제1 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부와, 상기 밀봉부의 표면을 따라 배치되는 차폐층을 포함하는 제1 모듈;
상기 제1 모듈과 이격 배치되는 제2 모듈; 및
상기 제1 기판보다 큰 유연성을 가지며 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈을 연결하는 연결 기판;
을 포함하며,
상기 밀봉부는,
상기 연결 기판이 연결되는 측면의 거칠기가 나머지 측면의 거칠기와 다르게 형성되는 전자 소자 모듈.
제11항에 있어서,
상기 연결 기판이 연결되는 측면의 표면 높이 편차가 5㎛ 이하로 형성되고,상기 나머지 측면의 표면 높이 편차는 1㎛ 이하로 형성되는 전자 소자 모듈.
제12항에 있어서,
상기 연결 기판의 표면에는 상기 제1 기판의 접지층과 전기적으로 연결되는 제1 접지 배선이 배치되고,
상기 차폐층은 적어도 일부가 상기 제1 기판의 접지층과 전기적으로 연결되는 전자 소자 모듈.
제11항에 있어서, 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈은,
상기 제1 기판에 실장되는 전자 소자와 전기적으로 연결되는 안테나를 각각 구비하는 전자 소자 모듈.
제1항에 기재된 전자 소자 모듈;
상기 전자 소자 모듈을 내부에 수용하는 케이스;
를 포함하며,
상기 제1 모듈은 제1 안테나를 구비하고, 상기 제2 모듈은 제2 안테나를 구비하며,
상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 방사 방향이 서로 다른 방향을 향하도록 배치되는 전자 기기.
제15항에 있어서, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 방사 방향이 서로 직각을 이루도록 배치되는 전자 기기.