KR102488873B1 - 전자파 차폐구조 - Google Patents

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Abstract

전자파 차폐구조가 개시된다. 전자파 차폐구조는 적어도 하나의 소자가 실장된 인쇄회로기판; 적어도 하나의 소자를 덮는 절연부; 및 절연부를 덮는 도전성부;를 포함하고, 절연부는 전자파를 흡수하는 다수의 제1 필러 및 적어도 하나의 소자의 열을 방열하는 다수의 제2 필러 중 적어도 하나를 포함한다.

Description

전자파 차폐구조 {ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE SHIELDING STRUCTURE}
본 발명은 전자파 차폐구조에 관한 것이다.
최근 전자제품 시장은 스마트 폰과 같은 휴대용 전자기기의 수요가 급격하게 증가하고 있으며, 이로 인하여 이들 제품에 실장되는 전자 부품들의 소형화 및 경량화가 지속적으로 요구되고 있다. 이러한 전자 부품들의 소형화 및 경량화를 실현하기 위해서는 실장 부품의 개별 사이즈를 감소시키는 기술뿐만 아니라, 다수의 개별 소자들을 하나의 패키지로 집적하는 반도체 패키지 기술이 요구된다. 특히, 고주파 신호를 취급하는 반도체 패키지는 소형화뿐만 아니라 전자파 간섭 또는 전자파 내성 특성을 우수하게 구현하기 위해 다양한 전자파 차폐구조를 구비할 것이 요구되고 있다.
이를 위한 종래의 전자파 차폐구조로서 프레스 가공된 금속재질의 쉴드 캔으로 인쇄회로기판에 실장된 각종 소자들을 커버하는 구조가 개시되어 있다.
이러한 쉴드 캔을 이용하여 인접한 차폐영역을 덮어 차폐하는 경우, 각 차폐영역 당 하나씩 쉴드 캔을 사용하게 된다. 이때 쉴드 캔들은 인쇄회로기판에 장착 시 소정 간격을 두고 배치되는데 서로 인접한 각 쉴드 캔의 측부는 소정의 간격을 유지하게 된다. 이러한 간격은 각 쉴드 캔을 인쇄회로기판에 고정하기 위해 불가피하게 요구되는 거리이다. 따라서 인쇄회로기판에 각 쉴드 캔을 인접하게 설치하기 위해 확보된 간격만큼 회로 소자들을 실장하기 위한 영역이 줄어들게 된다. 따라서 종래의 쉴드 캔을 적용하는 전자파 차폐구조는 회로 소자들의 고집적율을 저하시키는 문제가 있다.
또한, 종래의 전자파 차폐구조는 쉴드 캔을 제작하기 위해 별도의 프레스 가공을 거처야 하고 쉴드 캔을 이루는 재료가 고가이므로 제품의 단가 상승을 초래하는 문제가 있다.
아울러, 쉴드 캔과 쉴드 캔 내부의 소자들은 상호 절연을 위해 일정한 간격으로 이격이 필요하며, 이로 인해 쉴드 캔과 소자들 사이에 에어 갭(air gap)이 형성된다. 다만, 이러한 에어 갭은 열전도율이 낮으므로 인쇄회로기판에 실장된 소자에서 발산되는 열을 쉴드 캔으로 용이하게 전달하지 못하며, 따라서, 소자에서 발생된 열이 방열되지 못하고 누적됨으로써 핫 스팟(hot spot)이 발생될 수 있다.
종래에는, 이러한 방열 문제를 해소하기 위해 쉴드 캔과 소자들 사이에 TIM(Thermal Interface Material)과 같은 별도의 방열 부재를 배치하였으나, 이에 따라 전자제품의 전체 두께가 증가하게 되고 제작 공정이 복잡해지는 한계점이 존재하였다.
본 발명의 목적은 전자파 차폐 성능 및 방열 성능이 향상된 전자파 차폐구조를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 하나의 소자가 실장된 인쇄회로기판; 상기 적어도 하나의 소자를 덮는 절연부; 및 상기 절연부를 덮는 도전성부;를 포함하고, 상기 절연부는 전자파를 흡수하는 다수의 제1 필러 및 상기 적어도 하나의 소자의 열을 방열하는 다수의 제2 필러 중 적어도 하나를 포함하는 전자파 차폐구조를 제공한다.
상기 절연부는, 상기 인쇄회로기판에 배치되어 상기 적어도 하나의 소자를 둘러싸는 절연 댐 및 상기 절연 댐의 내측에 충전되어 상기 적어도 하나의 소자를 덮는 절연 층을 포함하고, 상기 다수의 제1 필러 및 상기 다수의 제2 필러는 상기 절연 층의 내부에 배치될 수 있다.
상기 절연 층은 상기 절연 댐의 내측으로 토출된 절연 소재로 구성되고, 상기 다수의 제1 필러와 상기 다수의 제2 필러는 상기 절연 소재의 내부에 혼합될 수 있다.
상기 절연 소재는 유동성을 갖는 요변성 소재 또는 상변화 소재로 이루어질 수 있다.
상기 다수의 제1 필러 및 상기 다수의 제2 필러는 각각 직경이 30㎛ 이하인 구의 형상일 수 있다.
상기 절연 층은 상기 절연 소재의 함량이 상기 다수의 제1 필러의 함량과 상기 다수의 제2 필러의 함량의 합보다 크거나 같게 구성될 수 있다.
상기 제1 필러는 페라이트(ferrite) 소재 및 폴리머 코팅 메탈(polymer-coated metal) 소재 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
상기 페라이트 소재는 니켈-아연 페라이트(Ni-Zn ferrite) 및 망간-아연 페라이트(Mn-Zn ferrite) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 폴리머 코팅 메탈 소재는 폴리머가 코팅된, 철, 은, 구리, 니켈 및 철-코발트 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 필러는 세라믹 소재 및 탄소계 소재 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
상기 세라믹 소재는 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 산화 마그네슘(MgO) 및 실리콘 카바이드(SiC) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 탄소계 소재는 그라파이트(graphite), 탄소 나노튜브(carbon nanotube, CNT) 및 흑연 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 다수의 제1 필러 및 상기 다수의 제2 필러 중 적어도 하나는 상기 절연 댐의 내부에 배치될 수 있다.
상기 도전성부는 상기 절연 댐의 외측면과 상기 절연 층의 외측면을 코팅하는 도전성 물질로 이루어진 차폐 막으로 구성될 수 있다.
상기 인쇄회로기판은 상기 적어도 하나의 소자가 배치된 일면에 형성된 그라운드 패드를 포함하고, 상기 그라운드 패드는 상기 적어도 하나의 소자가 내측에 배치되는 폐루프 형상으로 구성되며, 상기 차폐 막은 상기 그라운드 패드와 연결될 수 있다.
상기 도전성부는, 상기 인쇄회로기판에 배치되어 상기 적어도 하나의 소자를 둘러싸는 차폐 댐 및 상기 절연부의 외측면을 덮는 차폐 막을 포함하고, 상기 절연부는 상기 차폐 댐의 내측에 충전되어 상기 적어도 하나의 소자를 덮는 절연 층을 포함하며, 상기 다수의 제1 필러 및 상기 다수의 제2 필러는 상기 절연 층의 내부에 배치될 수 있다.
상기 차폐 막은 상기 절연 층의 상면과 상기 차폐 댐의 상면을 코팅하는 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 하나의 소자가 실장된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 배치되어 상기 적어도 하나의 소자를 둘러싸는 절연 댐; 상기 절연 댐의 내측에 충전되어 상기 적어도 하나의 소자를 덮는 절연 층; 및 상기 절연 댐의 외측면과 상기 절연 층의 외측면을 코팅하는 차폐 막;을 포함하고, 상기 절연 층은 다수의 전자파 흡수 필러 및 다수의 방열 필러 중 적어도 하나를 내부에 포함하는 전자파 차폐구조를 제공할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 하나의 소자가 실장된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 배치되어 상기 적어도 하나의 소자를 둘러싸는 차폐 댐; 상기 차폐 댐의 내측에 충전되어 상기 적어도 하나의 소자를 덮는 절연 층; 및 상기 차폐 댐의 상면과 상기 절연 층의 상면을 코팅하는 차폐 막;을 포함하고, 상기 절연 층은 다수의 전자파 흡수 필러 및 다수의 방열 필러 중 적어도 하나를 내부에 포함하는 전자파 차폐구조를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조를 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 전자파 차폐구조의 제작과정을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 절연부 및 도전성부를 형성하기 위한 소재 토출 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 소재 토출 장치의 노즐이 이동하는 경로의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 도 2b에 도시된 절연 댐의 제작 과정에 사용되는 제1 노즐의 단부를 나타내는 확대 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 제1 노즐을 통해 절연 댐을 형성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6a는 도 2c에 도시된 절연 층의 제작 과정에 사용되는 제2 노즐의 단부를 나타내는 확대 사시도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 제2 노즐을 통해 절연 층을 형성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2d에 도시된 차폐 막을 제3 노즐을 통해 형성하는 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐구조를 나타내는 단면도이다.
도 9a 내지 도 9d는 도 8에 도시된 전자파 차폐구조의 제작과정을 나타내는 단면도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은` 과장되거나 축소될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "상에" 있다거나 "접하여" 있다고 기재된 경우, 다른 구성 요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "바로 위에" 있다거나 "직접 접하여" 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "～사이에"와 "직접 ～사이에" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전자파 차폐구조는 스마트 폰, 디스플레이 장치, 웨어러블 디바이스(wearable device) 등의 다양한 전자기기에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 전자파 차폐구조는 다양한 종류의 복수의 소자 또는 단일의 소자를 차폐하도록 구성될 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)를 나타내는 단면도이다.
전자파 차폐구조(1)는 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10), 적어도 하나의 소자(10)를 덮는 절연부(20) 및 절연부(20)를 덮는 도전성부(30)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 전자파 차폐구조(1)는 인쇄회로기판(10)과, 인쇄회로기판(10)에 실장된 복수의 소자(110)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 소자(110)는 이종(異種)의 회로 소자들로, IC 칩(Integrated Circuit), 수동 소자 및 이형 부품일 수 있다. 예를 들어, IC 칩은 AP(Application Processor), 메모리, RF(Radio Frequency) 칩 등 일 수 있고, 수동 소자는 저항, 콘덴서, 코일 등을 일 수 있고, 상기 이형 부품은 커넥터, 카드 소켓, 전자파 차폐 부품 등 일 수 있다.
인쇄회로기판(10)의 일면에는 적어도 하나의 소자(110)가 실장될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(10)의 상면에 복수의 소자(110)가 실장될 수 있다.
도 1에서는 인쇄회로기판(10)의 상면에 4개의 소자(110)가 실장된 것을 일 예로서 도시하였으나, 이에 제한됨이 없이 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)는 단일의 소자(110) 또는 다양한 수의 소자(110)를 차폐하는 구조도 가능하다.
이하에서 설명하는 구성요소의 상하에 대한 설명은, 도면을 기준으로 정의한 상대적인 개념으로서, 인쇄회로기판(10) 및 복수의 소자(110)를 포함하는 전자파 차폐구조(1)의 배치에 따라 상하의 의미는 전환될 수 있다.
복수의 소자(110)는 각각 인쇄회로기판(10)과 연결되는 복수의 접속 단자(111)를 포함할 수 있다.
복수의 접속 단자(111)는 예를 들면 솔더볼과 같은 BGA(ball grid array) 방식으로 형성될 수 있다. 하지만, 이러한 접속 단자(111)는 BGA 방식에 제한되지 않고, 소자(110)의 리드 형태에 따라 다양한 방식 예를 들면, QFN(Quad Flat No Lead), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), QFP(Quad Flat Package), SOP (Small Out Line Package), TSOP/SSOP/TSSOP(Thin/Shrink/Thin Shrink SOP) 등의 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.
아울러, 인쇄회로기판(10)은 복수의 소자(110)의 복수의 접속 단자(111)와 연결될 수 있는 복수의 접속 패드(11)를 포함한다.
복수의 접속 패드(11)는 인쇄회로기판(10)의 상면에 배치될 수 있으며, 복수의 소자(110)의 접속 단자(111)와 전기적으로 연결될 수 있다.
전술한 바와 같이, 복수의 접속 단자(111)는 복수의 소자(10)의 각 하부에 결합된 다수의 솔더볼로 구성될 수 있으며, 복수의 접속 단자(111)와 복수의 접속 패드(11)는 솔더링(soldering)을 통해 결합될 수 있다.
아울러, 소자(110)가 실장되는 인쇄회로기판(10)의 일면에는 그라운드 패드(12)가 배치된다.
그라운드 패드(12)는 인쇄회로기판(10)의 상면에 패터닝(patterning)을 통해 형성된 도전성 금속으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 그라운드 패드(12)는 동박(copper foil)으로 구성될 수 있다.
그라운드 패드(12)는 인쇄회로기판(10) 상에 미리 설정된 차폐 영역의 외곽을 따라 형성될 수 있으며, 인쇄회로기판(10)에 실장된 적어도 하나의 소자(110)가 내측에 배치되는 폐루프의 형상일 수 있다. 예를 들어, 그라운드 패드(12)는 사각형의 고리 형상일 수 있다.
인쇄회로기판(10)의 상면에 배치된 그라운드 패드(12)는 그 상부가 인쇄회로기판(10) 상에서 노출되며, 인쇄회로기판(10) 내부에 배치된 접지층(미도시)과 일체로 형성될 수 있다.
아울러, 그라운드 패드(12)에는 적어도 하나의 소자(110)의 각 접지 단자가 접지될 수 있다.
절연부(20)는 인쇄회로기판(10)에 실장된 적어도 하나의 소자(110)를 덮을 수 있으며, 이를 통해 인쇄회로기판(10)에 실장된 소자(110)를 절연시킬 수 있다.
아울러, 절연부(20)는 전자파를 흡수하는 다수의 제1 필러(2201) 및 적어도 하나의 소자(110)의 열을 방열하는 다수의 제2 필러(2202) 중 적어도 하나를 포함한다.
구체적으로, 절연부(20)는 인쇄회로기판(10)에 배치되어 적어도 하나의 소자(110)를 둘러싸는 절연 댐(21) 및 절연 댐(21)의 내측에 충전되어 적어도 하나의 소자(110)를 덮는 절연 층(22)을 포함한다.
절연 댐(21)은 인쇄회로기판(10) 상에 미리 설정된 차폐 영역의 외곽을 따라 형성될 수 있으며, 절연 댐(21)의 내측에는 전자파 차폐구조(1)의 적어도 하나의 소자(110)가 배치됨으로써 적어도 하나의 소자(110)가 절연 댐(21)에 의해 둘러싸일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 절연 댐(21)은 인쇄회로기판(10) 상에 배치된 다수의 소자(110)들 중 인쇄회로기판(10)의 최외곽에 근접하게 배치된 소자(110)를 둘러싸도록 구성될 수 있다.
절연 댐(21)의 높이는 다수의 소자(110) 중 높이가 가장 높은 소자(110)의 높이와 동일하거나 크게 구성되는 것이 바람직하다.
절연 댐(21)은 소정의 점도를 갖는 절연성 물질이 인쇄회로기판(10) 상에 토출됨으로써 조형될 수 있으며, 소정의 점도를 갖는 절연성 물질이 그라운드 패드(12)를 따라 그라운드 패드(12)에 토출됨으로써 형성될 수 있다. 절연성 물질은 전기 절연성(electric insulation)을 갖는 물질일 수 있다.
따라서, 절연 댐(21)의 형상은 그라운드 패드(12)의 형상과 대응될 수 있다.
아울러, 절연 댐(21)은 그라운드 패드(12)의 상면의 일부를 덮을 수 있다. 이를 통해, 후술하는 차폐 막(30)이 절연 댐(21)의 외측면에 코팅됨으로써 차폐 막(30)과 그라운드 패드(12)가 연결될 수 있으며, 차폐 막(30)과 그라운드 패드(12)가 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 절연 댐(21)은 인쇄회로기판(10) 상에 일정한 높이로 구성되어야 하므로, 절연 댐(21)을 구성하는 절연성 물질은 인쇄회로기판(10) 상에 토출되는 동안 흘러내리지 않고 일정한 높이를 이룰 수 있는 점도를 갖는 것이 바람직하다.
예를 들어, 절연 댐(21)을 이루는 절연성 물질은 토출된 절연성 물질이 토출 후 소정의 댐 형상을 유지할 수 있도록 20,000cps~5,000,000cps의 점도인 것이 바람직하다.
절연 댐(21)을 이루는 절연성 물질은 유동성을 갖는 요변성(Thixotropy) 소재 또는 상변화(열가소성, 열경화성) 소재일 수 있다.
요변성 소재는 합성미분 실리카, 벤토나이트(bentonite), 미립자 표면처리 탄산칼슘, 수소 첨가 피마자유, 금속 석검계, 알루미늄 스테아레이트(aluminum stearate), 폴리이미드 왁스(polyamide wax), 산화 폴리에틸렌계 및 아마인 중합유를 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 석검계는 알루미늄 스테아레이트(Aluminum Stearate)를 포함할 수 있다.
상변화 소재는 폴리 우레탄(polyurethane), 폴리요소(polyurea), 폴리염화 비닐(polyvinyl chloride), 폴리스티렌(polystyrene), ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene), 폴리아미드(polyamide), 아크릴(acrylic), 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone) 및 PBTP(polybutylene terephthalate)를 포함할 수 있다.
또한, 절연 댐(21)의 내측에는 인쇄회로기판(10)에 실장된 소자(110)를 덮는 절연 층(22)이 배치된다.
절연 층(22)은 절연 댐(21)의 내측으로 토출된 절연 소재(220)로 구성될 수 있다. 절연 소재(220)는 전기 절연성 가지면서 소정의 점도를 가질 수 있다.
즉, 절연 층(22)은 적어도 하나의 소자(110)를 둘러싸는 절연 댐(21)의 내측 공간으로 절연 소재(220)가 충전됨으로써 적어도 하나의 소자(110)를 덮도록 형성될 수 있다.
절연 층(22)을 이루는 절연 소재(220)는 전술한 절연 댐(21)을 이루는 절연 소재와 동일한 종류의 물질일 수 있으며, 유동성을 갖는 요변성 소재 또는 상변화(열가소성, 열경화성) 소재일 수 있다.
다만, 절연 층(22)은 절연 댐(21)에 의해 둘러싸인 공간에 절연 소재(220)가 채워 짐으로써 형성되므로, 절연 층(22)을 이루는 절연 소재(220)는 절연 댐(21)을 이루는 절연 소재보다 유동성이 큰 것이 바람직하다. 이를 위해 절연 층(22)을 이루는 절연 소재(220)의 점도는 100cps~30,000cps인 것이 바람직하다.
또한, 절연 층(22)의 높이는 절연 댐(21)의 높이와 동일하게 구성되는 것이 바람직하다.
이처럼, 절연 층(22)은 절연 댐(21)에 의해 둘러싸인 소자(110)들을 감쌈으로써 소자(110)들을 절연시킬 수 있다.
아울러, 도 1에 도시된 바와 같이, 도전성부(30)는 절연 댐(21)의 외측면과 절연 층(22)의 외측면을 코팅하는 도전성 물질로 이루어진 차폐 막(30)으로 구성될 수 있다.
아울러, 차폐 막(30)의 단부는 그라운드 패드(12)와 연결됨으로써 차폐 막(30)에 의해 덮이는 절연 댐(21)과 절연 층(22)을 차폐할 수 있다.
차폐 막(30)은 별도의 소재 분사 장치(900, 도 3 참조)의 제3 노즐(9163, 도 7 참조)에 의해 차폐 소재가 분무 상태로 분사되면서 절연 댐(21)의 외측면 및 절연 층(22)의 외측면(상측면) 전체를 덮을 수 있다. 또한, 차폐 막(30)은 별도 소재 잉크 젯(ink-jet) 장치를 통해 절연 댐(21)의 외측면 및 절연 층(22)의 외측면(상측면) 전체를 덮을 수 있다. 이를 통해, 차폐 막(30)은 박막으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 차폐 막(30)의 두께는 10㎛로 구성될 수 있으며, 차폐 막(30)의 전도도는 105S/m 이상으로 구성될 수 있다.
차폐 막(30)은 전기 전도성 물질(electroconductive material)로 이루어질 수 있다. 이와 같은 전기 전도성 물질은 전기 전도성 필러(electroconductive filler) 또는 바인더 수지(binder resin)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전기 전도성 필러로는 Ag, Cu, Ni, Al, Sn 등의 금속(metal)을 사용하거나, 카본블랙(carbon black), 탄소나노튜브(CNT: Carbon Nanotube), 그라파이트(graphite)등의 전도성 카본을 사용하거나, Ag/Cu, Ag/Glass fiber, Ni/Graphite 등의 금속 코팅 물질(Metal coated materials)을 사용하거나, 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리아닐린(Polyaniline) 등의 전도성 고분자 물질을 사용할 수 있다. 또한, 전기 전도성 필러는 플래이크 타입(Flake type), 스피어 타입(Sphere type), 막대 타입(Rod type) 및 덴드라이트 타입(Dendrite type) 중 어느 하나 또는 혼합으로 이루어질 수 있다.
바인더 수지로는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지 등을 사용할 수 있다. 차폐 막(30)을 이루는 소재는 기타 성능 개선을 위한 첨가제(중점제, 산화방지제, 고분자 계면활성제 등) 및 용제(물, 알코올 등) 등을 추가 함유할 수도 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 절연부(20)는 전자파를 흡수하는 다수의 제1 필러(2201) 및 적어도 하나의 소자(110)의 열을 방열하는 다수의 제2 필러(2202) 중 적어도 하나를 포함한다.
구체적으로, 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)는 절연 층(22)의 내부에 배치되며, 절연 층(22)을 구성하는 절연 소재(220)의 내부에 혼합된다.
제1 필러(2201)는 고투자율 및 고절연성을 갖는 소재로 이루어질 수 있으며, 절연 층(22)의 내부에서 전자파를 흡수할 수 있다.
다수의 제1 필러(2201)는 절연 소재(220)의 내부에 분산 배치된 다수의 알갱이 형태로 구성될 수 있다.
아울러, 다수의 제1 필러(2201)는 각각 직경이 30㎛ 이하인 구의 형상일 수 있다.
다수의 제1 필러(2201)는 각각 직경이 30㎛ 이하로 구성됨으로써, 절연 소재(220)를 절연 댐(21)의 내측에 충전함으로써 절연 층(22)을 형성하는 과정에서, 절연 층(22)의 상면의 거칠기(roughness)가 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해, 절연 층(22)의 상면의 형상을 매끄럽게 형성할 수 있다. 따라서, 후술하는 차폐 막(30)을 절연 층(220)의 상면에 용이하게 코팅할 수 있다.
이외에도 다수의 제1 필러(2201)는 절연 소재(220)에 혼합됨으로써 절연 층(22)의 내부에 분산된 다양한 형상의 알갱이 형태로 구성될 수 있다.
제1 필러(2201)는 페라이트(ferrite) 소재 및 폴리머 코팅 메탈(polymer-coated metal) 소재 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 다수의 제1 필러(2201)는 각각, 페라이트 소재로 이루어지거나 또는 폴리머 코팅 메탈 소재로 이루어질 수 있으며, 다수의 제1 필러(2201)는 페라이트 소재와 폴리머 코팅 메탈 소재로 이루어진 제1 필러가 혼합된 구성일 수 있다.
아울러, 페라이트 소재는 니켈-아연 페라이트(Ni-Zn ferrite) 및 망간-아연 페라이트(Mn-Zn ferrite) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 폴리머 코팅 메탈 소재는 금속의 표면에 폴리머가 코팅된 소재로서, 예를 들어, 폴리머가 코팅된, 철, 은, 구리, 니켈 및 철-코발트 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다수의 제1 필러(2201)는 전술한 페라이트 소재로 이루어진 제1 필러와 폴리머 코팅 메탈 소재로 이루어진 제1 필러가 혼합된 구성일 수 있다. 다만, 전술한 다수의 제1 필러(2201)는 단일의 소재로 구성될 수 있으며, 전술한 다수의 소재가 혼합된 구성일 수 있다.
아울러, 다수의 제1 필러(2201)는 각각 페라이트 소재 및 폴리머 코팅 메탈 소재를 구성하는 다양한 소재로 이루어짐으로써, 다수의 제1 필러(2201)를 구성하는 소재의 투자율에 따라 특정 주파수 대역 또는 광대역 주파수 대역의 전자파를 효과적으로 흡수할 수 있다.
예를 들어, 절연 층(22)에 의해 덮인 적어도 하나의 소자(110)들로부터 방출되는 고주파수의 전자파는 다수의 제1 필러(2201)를 통해 흡수 및 차폐할 수 있으며, 적어도 하나의 소자(110)들로부터 방출되는 저주파수의 전자파는 차폐 막(30)을 통해 차폐할 수 있다.
아울러, 다수의 제1 필러(2201)는 소자(110)에서 발생하는 특정 주파수를 흡수 및 차폐함으로써 절연 층(22) 내부의 다수의 소자(110)들로부터 방출되어 절연 층(22) 내부에서 반사되는 전자파 간의 혼선을 방지할 수 있다.
또한, 차폐 막(30) 및 다수의 제1 필러(2201)가 내부에 배치된 절연 층(22)을 통해 전자파 차폐구조(1) 외부의 전자파가 절연 층(22) 내부의 소자(110)들로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이처럼, 다수의 제1 필러(2201)는 차폐 막(30)과 함께 전자파를 흡수 및 차폐함으로써 전자파 차폐구조(1)의 차폐성능을 향상시킬 수 있으며, 이를 통해, 절연부(20)의 외측면을 덮는 차폐 막(30)을 박막 구조로 구성할 수 있다.
아울러, 절연 층(22)의 내부에는 다수의 제2 필러(2202)가 배치될 수 있다.
제2 필러(2202)는 열전도성을 갖는 소재로 이루어질 수 있으며, 절연 층(22)의 내부의 열을 방열할 수 있다. 아울러, 제2 필러(2202)를 이루는 소재는 전기 절연성을 갖는 것이 바람직하다.
다수의 제2 필러(2202)는 절연 소재(220)의 내부에 분산된 다수의 알갱이 형태로 구성될 수 있으며, 다수의 제1 필러(2201)와 다수의 제2 필러(2202)는 절연 소재(220)의 내부에 혼합될 수 있다.
또한, 다수의 제2 필러(2202)는 각각 직경이 30㎛ 이하인 구의 형상일 수 있다.
다수의 제2 필러(2202)는 각각 직경이 30㎛ 이하로 구성됨으로써, 절연 소재(220)를 절연 댐(21)의 내측에 충전함으로써 절연 층(22)을 형성하는 과정에서, 절연 층(22)의 상면의 거칠기가 증가하는 것을 방지할 수 있으며 절연 층(22)의 상면의 형상을 매끄럽게 형성할 수 있다.
이외에도 다수의 제2 필러(2202)는 절연 소재(220)에 혼합됨으로써 절연 층(22)의 내부에 분산된 다양한 형상의 알갱이 형태로 구성될 수 있다.
제2 필러(2202)는 세라믹 소재 및 탄소계 소재 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 세라믹 소재는 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 산화 마그네슘(MgO) 및 실리콘 카바이드(SiC) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
아울러, 탄소계 소재는 그라파이트(graphite), 탄소 나노튜브(carbon nanotube, CNT) 및 흑연 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다수의 제2 필러(2202)는 전술한 세라믹 소재로 이루어진 제2 필러와 탄소계 소재로 이루어진 제2 필러가 혼합된 구성일 수 있다. 다만, 전술한 다수의 제2 필러(2202)는 단일의 소재로 구성될 수 있으며, 전술한 다수의 소재가 혼합된 구성일 수 있다.
이처럼, 다수의 제2 필러(2202)가 절연 층(22)의 내부에 배치됨으로써, 절연 층(22)의 내부에 배치된 적어도 하나의 소자(110)로부터 발생되는 열을 방열할 수 있다. 구체적으로, 다수의 제2 필러(2202)는 절연 층(22)의 내부에 배치된 적어도 하나의 소자(110)로부터 발생되는 열을 수평방향으로 분산시킬 수 있다.
이를 통해, 고온의 열을 방출하는 특정 소자(110) 주변에서 핫 스팟이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 절연 층(22) 내부의 소자(110)가 과열됨으로써 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 절연 층(22)의 내부에 다수의 제2 필러(2202)가 분산 배치됨으로써 절연부(20) 내의 열이 효과적으로 분산될 수 있는바, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)의 다수의 제2 필러(2202)는 종래의 TIM(Thermal Interface Material) 또는 그라파이트 시트(graphite sheet)를 대체할 수 있다는 장점이 있다.
전술한 제1 필러(2201)는 전자파 흡수 필러(2201)로 지칭될 수 있으며, 제2 필러(2202)는 방열 필러(2202)로 지칭될 수 있다.
이처럼, 절연 층(22)을 구성하는 절연 소재(220)의 내부에 혼합된 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)를 통해, 절연 층(22)은 적어도 하나의 소자(110)를 절연함과 동시에 적어도 하나의 소자(110)에 불필요한 전자파가 간섭되는 것을 방지할 수 있으며, 절연 층(22) 내부의 열을 용이하게 분산시킬 수 있다.
또한, 절연 층(22)의 내부에 분산 배치된 다수의 제1 필러(2201)와 다수의 제2 필러(2202)는 절연 댐(21)의 내부에도 배치될 수 있으며, 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202) 중 적어도 하나는 절연 댐(21)의 내부에 배치될 수 있다.
따라서, 절연 댐(21)의 내부에 배치된 다수의 제1 필러(2201)는 전자파를 추가적으로 흡수할 수 있으며, 절연 댐(21)의 내부에 배치된 다수의 제2 필러(2202)는 소자(110)로부터 방출되는 열을 추가적으로 방열할 수 있다.
아울러, 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)가 혼합된 절연 소재(220)는 별도의 노즐(9162, 도 6a 참조)을 통해 절연 댐(21)의 내측으로 토출됨으로써 절연 층(22)을 형성할 수 있다.
또한, 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)가 혼합된 절연 소재(220)가 노즐(9162)로부터 용이하게 토출될 수 있도록, 절연 층(22)은 절연 소재(220)의 함량이 다수의 제1 필러(2201)의 함량과 다수의 제2 필러(2202)의 함량의 합보다 크거나 같게 구성될 수 있다.
즉, 절연 층(22)을 구성하는 소재의 구성비에 있어서, 다수의 제1 필러(2201)의 함량과 다수의 제2 필러(2202)의 함량의 합은 절연 층(22)을 구성하는 총 소재량의 50% w/w 이하로 구성되는 것이 바람직하다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1에 도시된 전자파 차폐구조(1)의 제작과정을 나타내는 단면도이다.
이하에서는 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)의 제작과정을 순차적으로 설명한다.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10)이 배치된다.
전술한 바와 같이, 인쇄회로기판(10)의 일면에는 차폐될 수 있는 적어도 하나의 소자(110)가 배치될 수 있으며, 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(110)가 차폐될 수 있다.
이후, 도 2b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10) 상에 절연 소재를 토출함으로써 절연 댐(21)을 형성한다.
구체적으로, 움직이는 제1 노즐(9161, 도 5a 참조)을 통해 소정의 점도를 갖는 절연 소재가 그라운드 패드(12)를 따라 그라운드 패드(12)의 일부분을 덮도록 그라운드 패드(12) 상으로 토출될 수 있다.
이 경우 절연 소재는 20,000cps~5,000,000cps의 고점도를 가지므로 제1 노즐(9161)로부터 토출된 절연 소재는 소정의 댐 형상을 유지할 수 있다. 또한, 절연 댐(21)은 최외곽에 배치된 소자(110)들을 둘러싸는 벽의 형상으로 형성될 수 있다.
이후, 도 2c에 도시된 바와 같이, 절연 댐(21)에 의해 둘러싸인 공간으로 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)가 혼합된 절연 소재(220)를 주입한다.
이에 따라, 절연 댐(21)에 의해 둘러싸인 공간에 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)가 내부에 배치된 절연 소재(220)가 충전될 수 있다. 절연 소재(220)는 유동성을 가지므로 절연 댐(21)의 내측에 배치된 소자(110)가 절연 층(22)에 의해 감싸짐으로써 절연될 수 있다.
아울러, 도 2c에 도시된 바와 같이, 절연 댐(21)의 상면과 절연 층(22)의 상면은 평평하게 이어지는 것이 바람직하며, 절연 댐(21)의 상면과 절연 층(22)의 상면은 동일 평면 상에 위치함으로써, 절연 댐(21)의 상면과 절연 층(22)의 상면은 단차 없이 이어질 수 있다.
이후, 도 2d에 도시된 바와 같이, 절연 댐(21)의 외측면과 절연 층(22)의 외측면에 도전성 물질을 코팅함으로써 차폐 막(30)을 형성한다.
차폐 막(30)은 도선성 물질로 이루어진 차폐 소재를 분무 형태로 분사 또는 잉크젯 등을 통해 형성할 수 있다.
차폐 막(30)을 형성하는 과정에서 절연 댐(21)의 외측면에 코팅된 도전성 물질은 그라운드 패드(12)와 연결됨으로써, 절연부(20)를 덮는 차폐 막(30)은 접지될 수 있다.
이를 통해, 차폐 막(30)은 절연 댐(21) 및 절연 층(22)을 차폐할 수 있으며, 절연 층(22) 내부에 배치된 적어도 하나의 소자(110)를 전자파로부터 차폐시킬 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 절연부(20) 및 도전성부(30)를 형성하기 위한 소재 토출 장치(900)를 나타내는 블록도이고, 도 4는 소재 토출 장치(900)의 노즐(916)이 이동하는 경로의 일 예를 나타내는 도면이다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)의 절연부(20) 및 도전성부(30)를 조형하기 위한 소재 토출 장치(900)와 그 방법을 설명한다.
도 3을 참조하면, 소재 토출 장치(900)는 소정 량의 소재를 토출하기 위한 디스펜서(912)를 포함할 수 있다. 디스펜서(912)는 소재를 저장하기 위한 저장 챔버(911)와, 저장 챔버(911)로부터 공급되는 소재를 토출하기 위한 노즐(916)을 포함할 수 있다.
디스펜서(912)는 노즐(916)을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키기 위한 X-Y-Z축 이동부(931)와, 노즐(916)을 시계 방향 및 반 시계 방향으로 회전하거나 회전을 멈출 수 있는 회전 구동부(913)를 포함할 수 있다.
노즐(916)은 절연부(20) 및 도전성부(30)를 형성하기 위한 소재를 토출할 수 있다. 예를 들어, 노즐(916)은 절연 댐(21) 및 절연 층(22)을 구성하는 절연 소재를 토출할 수 있으며, 또한, 노즐(916)은 차폐 막(30)을 구성하는 도전성 물질을 토출할 수 있다.
노즐(916)은 다수의 노즐(9161, 9162, 9163, 도 5a, 도 6a, 도 7 참조)을 포함할 수 있으며, 제1 내지 제3 노즐(9161, 9162, 9163)을 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 제1 노즐(9161)은 절연 댐(21)을 구성하는 소정의 점도를 갖는 절연 소재를 토출할 수 있으며, 제2 노즐(9162)은 절연 층(22)을 구성하는 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)가 혼합된 절연 소재(220)를 토출할 수 있으며, 제3 노즐(9163)은 차폐 막(30)을 구성하는 도전성 물질을 분사하거나, 도전성 물질을 젯팅 할 수 있다.
저장 챔버(911)는 절연부(20) 및 도전성부(30)를 구성하는 소재를 저장할 수 있으며, 노즐(916)은 저장 챔버(911)와 연결되어 저장 챔버(911)로부터 소재를 공급 받는다. 따라서 저장 챔버(911) 역시 다수로 구성될 수 있으며, 저장 챔버(911)는 전술한 제1 내지 제3 노즐(9162, 9162, 9163)과 각각 연결된 제1 내지 제3 저장 챔버(미도시)를 포함할 수 있다.
X-Y-Z축 이동부(931)는 노즐(916)을 X축, Y축, Z축으로 이동시키기 위한 복수의 스텝 모터(미도시)를 구비할 수 있다. 이 스텝 모터들은, 구동력을 노즐(916)로 전달하기 위해 노즐(916)이 장착되는 노즐 장착부(미도시)에 연결된다. 회전 구동부(913)는 회전 동력을 제공하는 모터(미도시)와, 이 모터의 회전 수를 감지하여 노즐(916)의 회전 각도를 제어하기 위한 엔코더(미도시)를 포함할 수 있다. X-Y-Z축 이동부(931)와 회전 구동부(913)는 제어부(950)에 전기적으로 연결되어 있어 제어부(950)에 의해 제어된다.
이처럼, 노즐(916)은 이동 및 회전하면서 인쇄회로기판(10) 상에 절연 댐(21), 절연 층(22) 및 차폐 막(30)을 구성하는 각 소재들을 토출하거나 분사, 젯팅 할 수 있으며, 이를 통해, 기설정된 형상으로 절연 댐(21), 절연 층(22) 및 차폐 막(30)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 제1 노즐(9161)은 그라운드 패드(12)의 형상을 따라 이동하면서 절연 소재를 토출할 수 있으며, 이를 통해 그라운드 패드(12)의 형상과 대응하는 형상의 절연 댐(21)을 형성할 수 있다.
아울러, 제2 노즐(9162)은 절연 댐(21)의 내측 공간상에서 이동하면서 절연 댐(21)의 내측 공간으로 절연 소재(220)를 균일하게 토출할 수 있으며, 이를 통해 절연 층(22)을 절연 댐(21)과 대응하는 높이로 형성될 수 있다.
또한, 제3 노즐(9163)은 절연 댐(21)의 외측면 및 절연 층(22)의 외측면 상에 도전성 물질을 분사 또는 젯팅 함으로써 균일한 두께로 구성되는 박막의 차폐 막(30)을 형성할 수 있다.
또한, 소재 토출 장치(900)는 노즐(916)의 토출구를 세척하거나 노즐(916)을 새로운 것으로 교체하는 경우, 소재가 토출되는 노즐의 단부가 미리 설정된 세팅 위치에 정확하게 일치되지 않는 경우가 종종 발생한다. 따라서 소재 토출 장치(900)는 노즐(916)을 세팅 위치로 설정할 수 있도록 노즐위치검출센서(932)를 구비한다.
노즐위치검출센서(932)는 비전 카메라가 사용될 수 있으며, 노즐위치검출센서(932)는 노즐(916)의 하측에 소정 간격을 두고 배치될 수 있다. 노즐(916)의 캘리브레이션은 노즐위치검출센서(932)에 의해 촬영된 영상을 통해 노즐(916)의 단부 위치를 판독하여 메모리(951)에 미리 저장된 노즐 원점 값과 비교하여 차이가 발생하는 X, Y 값만큼 노즐(916)을 이동시켜 각 노즐의 단부를 노즐 원점에 일치시킬 수 있다. 이 경우 노즐(916)의 이동은 X-Y-Z축 이동부(931)의 구동에 따라 노즐 장착부(미도시)가 이동함으로써 이루어진다.
또한, 소재 토출 장치(900)는 절연 댐(21), 절연 층(22) 또는 차폐 막(30)을 형성하기 위한 위치로 인쇄회로기판(10)이 로딩될 때, 인쇄회로기판(10)이 놓여진 X-Y 평면 상태에서 인쇄회로기판(10)의 자세를 검출하여 소재의 토출을 위한 노즐(916)의 시작점(Ap)을 설정할 수 있다. 이와 같이 인쇄회로기판(10)의 로딩 후 자세를 검출하기 위해, 소재 토출 장치(900)는 PCB 기준위치검출센서(932) 및 PCB 높이측정센서(934)를 포함할 수 있다.
PCB 기준위치검출센서(933)는 PCB 로딩 정위치를 판별하는 센서로 비전 카메라가 사용될 수 있다. PCB 기준위치검출센서(933)는 절연 댐(21), 절연 층(22) 또는 차폐 막(30)을 형성하기 위해 작업 공간에 로딩된 인쇄회로기판(10)이 미리 설정된 위치에 있는지 또는 미리 설정된 위치로부터 어느 정도 차가 있는지를 검출한다. 예를 들어, 작업 위치로 인쇄회로기판(10)이 로딩되면, 제어부(950)는 PCB 기준위치측정센서(933)를 미리 설정된 제1 레퍼런스 마크의 좌표로 이동시켜 현재 인쇄회로기판(10)의 제1 레퍼런스 마크를 촬영한 후, 현재 촬영된 제1 레퍼런스 마크와 미리 설정된 제1 레퍼런스 마크의 모양을 비교하여 PCB 기준위치검출센서(933)가 제 위치에 있는지 판단한다.
PCB 기준위치검출센서(933)가 제 위치에 있다고 판단되면, 제어부(950)는 현재의 제1 레퍼런스 마크의 좌표와 미리 설정된 제1 레퍼런스 마크의 좌표의 위치 차를 산출한다. 이어서, 제어부(950)는 제1 레퍼런스 마크의 좌표를 산출하는 방법과 동일하게 현재의 제2 레퍼런스 마크의 좌표와 미리 설정된 제2 레퍼런스 마크의 좌표의 위치 차를 산출한다.
소재 토출 장치(900)는 인쇄회로기판(10)에 절연 댐(21), 절연 층(22) 또는 차폐 막(30)을 형성하기 위해 인쇄회로기판(10)을 작업 위치로 로딩하고 절연 댐(21), 절연 층(22) 또는 차폐 막(30)을 형성 완료 후 언로딩 하기 위한 PCB 공급 및 배출부(935)를 구비할 수 있다.
소재 토출 장치(900)는 형성된 절연 댐(21), 절연 층(22) 또는 차폐 막(30)의 건조 시간을 단축하기 위해 인쇄회로기판(10)을 소정 온도로 상승시키기 위한 PCB 가열용 히터(936)가 구비될 수 있다.
소재 토출 장치(900)는 노즐(916)의 이동 경로를 사용자가 직접 입력할 수 있는 입력부(953)를 포함할 수 있다. 입력부(953)는 터치 입력이 가능한 터치 스크린으로 형성되거나 통상의 키 패드로 이루어질 수 있다. 사용자는 입력부(953)를 통해 노즐(916)의 이동 경로를 각각 입력할 수 있다. 입력부(953)에 의해 1회 입력된 각 노즐의 이동 경로는 메모리(951)에 저장된다. 차후, 사용자는 입력부(953)를 통해 메모리(951)에 저장된 노즐 이동 경로 데이터를 수정할 수 있다.
이하에서는 입력부(953)를 통해 노즐(916)의 노즐 이동 경로를 입력하는 과정을 설명한다.
먼저, PCB 기준위치검출센서(933)(예를 들면, 비전 카메라일 수 있으며, 이하에서는 '비전 카메라'라고 한다)를 통해 작업 위치로 로딩된 인쇄회로기판(10) 상에 표시된 적어도 2개의 레퍼런스 마크를 촬영하고, 2개의 레퍼런스 마크 간의 거리를 측정한 후, 각 레퍼런스의 영상들과 2개의 레퍼런스 마크 간의 거리 값을 메모리(951)에 저장한다. 인쇄회로기판(10)이 직사각형일 경우, 2개의 레퍼런스 마크는 인쇄회로기판(10)의 좌측 상단 및 우측 하단에 표시될 수 있다. 이 경우 2개의 레퍼런스 마크 간의 거리는 대략 인쇄회로기판의 대각선 방향의 직선 길이를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 작업 위치로 인쇄회로기판(10)이 로딩되면 사용자는 입력부(953)에 구비된 전, 후, 좌, 우 이동 버튼을 통해 비전 카메라를 좌측 상단의 제1 레퍼런스 마크가 있는 위치(예를 들면, 제1 레퍼런스 마크의 중심 또는 제1 레퍼런스 마크의 일 부분을 기준으로 함)로 이동시킨 후, 입력부(953)에 구비된 저장 버튼을 누르면 제어부(950)는 미리 설정된 원점(0, 0, 0)으로부터 제1 레퍼런스 마크가 떨어진 거리를 산출하여 제1 레퍼런스 마크의 좌표(X1, Y1, Z1)를 구하고 이를 메모리(951)에 저장한다. 노즐(916)과 함께 이동하는 비전 카메라의 촬영 위치는 노즐(916)의 중심과 일정 간격 오프셋(offset)되어 있다. 따라서 제1 레퍼런스 마크의 좌표(X1, Y1, Z1)는 제어부(950)에 의해 상기 오프셋 값까지 계산하여 산출된다. 또한, 사용자가 촬영 버튼을 누르면, 제1 레퍼런스 마크의 이미지가 메모리(951)에 저장된다.
이어서, 사용자는 입력부(953)에 구비된 전, 후, 좌, 우 이동 버튼을 통해 비전 카메라를 우측 하단의 제2 레퍼런스 마크가 있는 위치(예를 들면, 제2 레퍼런스 마크의 중심 또는 제2 레퍼런스 마크의 일 부분을 기준으로 함)로 이동시킨 후, 입력부(953)에 구비된 저장 버튼을 누르면 제어부(950)는 미리 설정된 원점(0, 0, 0)으로부터 제2 레퍼런스 마크가 떨어진 거리를 산출하여 제2 레퍼런스 마크의 좌표(X2, Y2, Z2)를 구하고 이를 메모리에 저장한다. 또한, 사용자가 촬영 버튼을 누르면, 제2 레퍼런스 마크의 이미지가 메모리(951)에 저장된다. 제2 레퍼런스 마크의 좌표(X2, Y2, Z2)는 전술한 제1 레퍼런스 마크의 좌표(X1, Y1, Z1)를 산출하는 과정과 마찬가지로 제어부(950)에 의해 상기 오프셋 값까지 계산하여 산출된다.
제어부(950)는 상기와 같이 검출된 제1 및 제2 레퍼런스 마크의 위치를 이용하여 2 위치 간의 간격을 산출하여 메모리(951)에 저장한다.
이어서, 사용자는 입력부(953)의 전, 후, 좌, 우 이동 버튼(미도시)을 이용하여 인쇄회로기판(10) 상에 형성할 절연 댐(21), 절연 층(22) 또는 차폐 막(30)의 경로를 따라 비전 카메라를 이동시키면서 비전 카메라에 의해 촬영되는 실시간 영상을 육안으로 확인해 가면서 노즐(916)의 이동 경로 상에 위치하는 복수의 좌표를 입력한다. 해당 좌표의 입력은 비전 카메라가 노즐(916)의 이동 경로 상의 어느 한 점에 위치하였을 때 입력부(953)에 구비된 좌표 입력 버튼을 누르면 해당 좌표가 입력된다. 이렇게 입력된 좌표는 메모리(951)에 저장된다.
상기 복수의 좌표는 도 4와 같이, 노즐(916)이 소재의 토출을 시작하는 지점의 좌표(Ap), 노즐(916)이 토출을 마치는 지점의 좌표(절연 댐(21)이 폐곡선을 이루는 경우 시작 지점(Ap)과 거의 인접하게 배치될 수 있다)와, 이동 중에 노즐(916)이 방향을 바꾸어야 하는 지점들(Bp, Cp, Dp, Ep, Fp)에 대한 각 좌표이다.
또한, 노즐(916)의 이동 경로를 프로그래밍화 하기 위해, 입력부(953)는 지정한 좌표로 노즐(916)을 이동시키는 이동 버튼과, 노즐(916)이 소재를 토출하면서 이동하는 명령을 내리기 위한 라인 버튼, 노즐(916)의 이동 방향을 전환하기 위한 회전 버튼 등의 각종 명령 버튼이 구비될 수 있다. 사용자는 상기 명령 버튼들과 상기 좌표 및 회전 각도를 매칭함으로써 노즐(916)의 이동 경로를 생성할 수 있다.
노즐(916)의 이동 경로가 전술한 바와 같이 사용자에 의해 프로그래밍 되면, 제어부(950)는 노즐 이동 경로를 따라 노즐(916)을 이동하면서 소재를 토출함으로써, 인쇄회로기판(10)에 자동으로 절연 댐(21), 절연 층(22) 또는 차폐 막(30)을 형성할 수 있다.
이와 같이 입력부(953)를 통해 입력된 노즐(916)의 이동 경로에 대한 데이터는 메모리(951)에 저장될 수 있다. 제어부(950)는 메모리(951)에 저장된 노즐(916)의 이동 경로 데이터에 따라 X-Y-Z축 이동부(931)와 회전 구동부(913)를 작동시켜 노즐(916)을 미리 입력된 경로를 따라 이동시킨다. 상기 노즐 경로 데이터는 노즐(916)을 인쇄회로기판(10)의 상면을 따라 직선 방향으로 이동하는 거리와, 노즐(916)의 회전 방향 및 각도를 포함하고 있다.
한편, 전술한 실시예에서는 입력부(953)를 통해 사용자가 노즐(916)의 이동 경로를 직접 입력하는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 노즐 이동 경로를 메모리(951)에 미리 저장할 수 있으며 이 경우, 제품에 따라 다양하게 형성되는 절연 댐(21), 절연 층(22) 또는 차폐 막(30)의 형상에 대응하도록 노즐(916)에 대한 다수의 이동 경로를 미리 저장할 수 있다.
아울러, 절연 댐(21)은 노즐(916)이 그라운드 패드(12)의 형상을 따라 이동하며 그라운드 패드(12) 상에 절연 소재를 토출함으로써 형성될 수 있으므로, 비전 카메라를 통해 그라운드 패드(12)의 형상을 촬영하고, 촬영된 그라운드 패드(12)의 이미지를 바탕으로 노즐(916)의 이동 경로를 생성할 수 있다.
또한, 상기 입력부(953)를 통해 입력한 노즐의 이동 경로 이외에 캘리브레이션 정보, 노즐의 기준위치 정보, PCB 기준위치 정보, PCB 기준 높이 정보 등을 메모리(951)에 미리 저장할 수 있다.
도 5a는 도 2b에 도시된 절연 댐(21)의 제작 과정에 사용되는 제1 노즐(9161)의 단부를 나타내는 확대 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 제1 노즐(9161)을 통해 절연 댐(21)을 형성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 노즐(9161)은 그라운드 패드(12)를 따라 이동하며 그라운드 패드(12) 상에 절연 소재를 토출함으로써 절연 댐(21)을 조형할 수 있다.
제1 노즐(9161)은 하단의 측면에 형성된 측면 토출구(9161a)가 형성되고, 하단의 저면에는 저면 토출구(9161b)가 형성될 수 있다.
제1 노즐(9161)은 제1 노즐(9161)의 이동 방향과 반대되는 방향으로 측면 토출구(9161a)가 배치된 상태에서 이동하면서 측면 토출구(9161a) 및 저면 토출구(9161b)를 통해 절연 소재를 토출한다.
측면 토출구(9161a)는 폭(w)과 높이(h)를 갖는 대략 사각형상으로 이루어질 수 있다.
절연 댐(21)의 폭과 높이는 측면 토출구(9161a)의 폭(w)과 높이(h)와 대응할 수 있다.
도 6a는 도 2c에 도시된 절연 층(22)의 제작 과정에 사용되는 제2 노즐(9162)의 단부를 나타내는 확대 사시도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 제2 노즐(9162)을 통해 절연 층(22)을 형성하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 제2 노즐(9162)은 절연 층(22)을 구성하는 절연 소재(220)를 제2 노즐(9162)의 하방으로 개방된 저면 토출구(9162a)를 통해 토출하는 구조로 구성될 수 있다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 노즐(9162)은 저면 토출구(9162a)를 통해 절연 댐(21)의 내측 공간으로 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)가 혼합된 절연 소재(220)를 토출함으로써, 절연 층(22)을 형성할 수 있다.
도 7은 도 2d에 도시된 차폐 막(30)을 제3 노즐(9163)을 통해 형성하는 예를 나타내는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제3 노즐(9163)은 절연부(20)의 외측면에 도전성 물질을 분사 또는 젯팅 함으로써 차폐 막(30)을 형성할 수 있다.
제3 노즐(9163)은 절연 댐(21)의 외측면과 절연 층(22)의 외측면에 도전성 물질을 분사 또는 젯팅 함으로써 차폐 막(30)을 형성할 수 있으며, 절연 댐(21)의 외측면(21)과 절연 층(22)의 상면을 따라 이동하며 도전성 물질을 분사 또는 젯팅 함으로써 절연 댐(21)의 외측면(21)과 절연 층(22)의 상면을 도전성 물질로 코팅할 수 있다.
따라서, 차폐 막(30)을 통해 절연 층(22)의 내부의 소자(110)는 차폐될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐구조(2)를 나타내는 단면도이고, 도 9a 내지 도 9d는 도 8에 도시된 전자파 차폐구조(2)의 제작과정을 나타내는 단면도이다.
이하에서는 도 8 내지 도 9d를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐구조(2)에 대해 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐구조(2)는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)와 대부분의 구성이 동일하므로 중복되는 설명은 생략하겠으며, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)와의 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐구조(2)는 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10), 적어도 하나의 소자(10)를 덮는 절연부(22) 및 절연부(22)를 덮는 도전성부(40)를 포함한다.
도 8에 도시된 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10)의 구조는 도 1에 도시된 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10)의 구조와 동일하다.
도전성부(40)는 인쇄회로기판(10)에 배치되어 적어도 하나의 소자(110)를 둘러싸는 차폐 댐(41) 및 절연부(22)의 외측면을 덮는 차폐 막(42)을 포함한다.
또한, 절연부(22)는 차폐 댐(41)의 내측에 충전되어 적어도 하나의 소자(110)를 덮는 절연 층(22)을 포함하며, 절연부(22)는 절연 층(22)으로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 차폐 댐(41)은 인쇄회로기판(10) 상에 미리 설정된 차폐 영역의 외곽을 따라 형성될 수 있으며, 차폐 댐(41)의 내측에는 전자파 차폐구조(1)의 적어도 하나의 소자(110)가 배치됨으로써 적어도 하나의 소자(110)가 차폐 댐(41)에 둘러싸일 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차폐 댐(41)은 인쇄회로기판(10) 상에 배치된 다수의 소자(110)들 중 인쇄회로기판(10)의 최외곽에 근접하게 배치된 소자(110)를 둘러싸도록 구성될 수 있다.
차폐 댐(41)의 높이는 다수의 소자(110) 중 높이가 가장 높은 소자(110)의 높이와 동일하거나 크게 구성되는 것이 바람직하다.
차폐 댐(41)은 소정의 점도를 갖는 도전성 물질이 인쇄회로기판(10) 상에 토출됨으로써 조형될 수 있으며, 소정의 점도를 갖는 도전성 물질이 그라운드 패드(12)를 따라 그라운드 패드(12)에 토출됨으로써 형성될 수 있다.
따라서, 차폐 댐(41)의 형상은 그라운드 패드(12)의 형상과 대응될 수 있다.
차폐 댐(41)은 그라운드 패드(12)의 상면을 덮을 수 있다.
이를 통해, 차폐 댐(41)과 그라운드 패드(12)는 전기적으로 연결될 수 있으며, 차폐 댐(41)이 접지될 수 있다.
또한, 차폐 댐(41)은 인쇄회로기판(10) 상에 일정한 높이로 구성되어야 하므로, 차폐 댐(41)을 구성하는 도전성 물질은 인쇄회로기판(10) 상에 토출되는 동안 흘러내리지 않고 일정한 높이를 이룰 수 있는 점도를 갖는 것이 바람직하다.
예를 들어, 차폐 댐(41)을 이루는 도전성 물질은 토출된 도전성 물질이 토출 후 소정의 댐 형상을 유지할 수 있도록 1,000cps~800,000cps의 점도인 것이 바람직하다.
차폐 댐(41)을 구성하는 도전성 물질은 도전성 필러(electroconductive filler) 및 바인더 수지(binder resin) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도전성 필러로는 Ag, Cu, Ni, Al, Sn 등의 금속(metal)을 사용하거나, 카본블랙(carbon black), 탄소나노튜브(CNT: Carbon Nanotube), 그라파이트(graphite)등의 전도성 카본을 사용하거나, Ag/Cu, Ag/Glass fiber, Ni/Graphite 등의 금속 코팅 물질(Metal coated materials)을 사용하거나, 폴리피롤(Polypyrrole), 폴리아닐린(Polyaniline) 등의 전도성 고분자 물질을 사용할 수 있다. 또한, 도전성 필러는 플래이크 타입(Flake type), 스피어 타입(Sphere type), 막대 타입(Rod type) 및 덴드라이트 타입(Dendrite type) 중 어느 하나 또는 혼합으로 이루어질 수 있다.
바인더 수지로는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지 등을 사용할 수 있다. 아울러 차폐 댐(41)을 이루는 소재는 기타 성능 개선을 위한 첨가제(중점제, 산화방지제, 고분자 계면활성제 등) 및 용제(물, 알코올 등) 등을 추가 함유할 수도 있다.
아울러, 차폐 댐(41)을 구성하는 도전성 물질의 점도가 충분히 높다면, 인쇄회로기판(10)의 상면에 차폐 댐(41)을 조형 후 경화 처리 없이 인쇄회로기판(10)을 반전시키더라도 인쇄회로기판(10)의 상면에 먼저 조형된 차폐 댐(41)은 흘러내리지 않고 그 형상을 그대로 유지할 수 있다. 따라서, 전체적인 작업 공정을 신속하게 진행할 수 있다.
차폐 댐(41)의 형상은 도 1에 도시된 절연 댐(21)의 형상과 동일하거나 유사할 수 있다.
차폐 댐(41)의 내측에는 인쇄회로기판(10)에 실장된 소자(110)를 덮는 절연 층(22)이 배치된다.
절연 층(22)은 차폐 댐(41)의 내측에 충전되어 적어도 하나의 소자(110)를 덮음으로써, 소자(110)를 절연시킬 수 있다.
절연 층(22)은 적어도 하나의 소자(110)를 둘러싸는 차폐 댐(41)의 내측 공간으로 절연 소재(220)가 충전됨으로써 적어도 하나의 소자(110)를 덮도록 형성될 수 있다.
절연 층(22)을 이루는 절연 소재(220)는 유동성을 갖는 요변성 소재 또는 상변화(열가소성, 열경화성) 소재일 수 있으며, 절연 소재(220)의 점도는 100cps~30,000cps인 것이 바람직하다.
또한, 절연 층(22)의 높이는 차폐 댐(41)의 높이와 동일하게 구성되는 것이 바람직하다.
아울러, 절연 층(22)은 전자파를 흡수하는 다수의 제1 필러(2201) 및 적어도 하나의 소자(110)의 열을 방열하는 다수의 제2 필러(2202) 중 적어도 하나를 포함한다.
절연 층(22)은 절연 층(22)의 내부에 배치된 다수의 제1 필러(2201)를 통해 전자파를 흡수 및 차폐할 수 있으며, 절연 층(22)의 내부에 배치된 다수의 제2 필러(2202)를 통해 적어도 하나의 소자(110)로부터 발생되는 열을 수평방향으로 분산시킬 수 있다.
다만, 도 8에 도시된 절연 층(22)의 구조는 도 1에 도시된 절연 층(22)과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차폐 막(42)은 절연 층(22)의 상면과 차폐 댐(41)의 상면을 코팅하는 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
차폐 막(42)은 차폐 댐(41)과 전기적으로 연결됨으로써 접지될 수 있으며, 차폐 댐(41)의 내측 공간에 충전된 절연 층(22)의 상면을 덮음으로써 절연 층(22)을 차폐할 수 있다.
차폐 막(42)은 제3 노즐(9163)의해 차폐 소재가 분무 상태로 분사 또는 젯팅 되면서 차폐 댐(41)의 상면 및 절연 층(22)의 외측면(상측면) 전체를 덮을 수 있다. 이를 통해 차폐 막(42)은 박막으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 차폐 막(42)의 두께는 10㎛로 구성될 수 있으며, 차폐 막(42)의 전도도는 105S/m 이상으로 구성될 수 있다.
차폐 막(42)은 전기 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 이와 같은 전기 전도성 물질은 전기 전도성 필러와 바인더 수지를 포함할 수 있다.
차폐 막(42)을 구성하는 물질은 도 1에 도시된 차폐 막(30)과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
이처럼, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐구조(2)는 절연 층(22)의 내부에 분산 배치된 다수의 제1 필러(2201)를 통해 차폐 막(42)과 함께 전자파를 흡수 및 차폐함으로써 전자파 차폐구조(1)의 차폐성능을 향상시킬 수 있으며, 이를 통해, 차폐 막(42)을 박막 구조로 구성할 수 있다.
아울러, 차폐 댐(41)을 통해 인쇄회로기판(10) 상에 실장된 소자(110)를 둘러싸고, 차폐 댐(41)의 내측에 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)가 혼합된 절연 소재(220)를 충전함으로써 절연 층(22)을 구성하고, 차폐 댐(41)의 상면과 절연 층(22)의 상면을 차폐 막(42)을 통해 코팅하는 구조라는 점에서, 차폐 막(30)이 절연 댐(21)의 측면부까지 코팅되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자파 차폐구조(1)와는 차이점이 존재한다.
도 9a 내지 도 9d는 도 8에 도시된 전자파 차폐구조(2)의 제작과정을 나타내는 단면도이다.
이하에서는 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐구조(2)의 제작과정을 순차적으로 설명한다.
먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10)이 배치된다.
전술한 바와 같이, 인쇄회로기판(10)의 일면에는 차폐될 수 있는 적어도 하나의 소자(110)가 배치될 수 있으며, 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(110)가 차폐될 수 있다.
이후, 도 9b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10) 상에 소정의 점도를 갖는 도전성 물질을 토출함으로써 차폐 댐(41)을 형성한다.
차폐 댐(41)은 도 5a에 도시된 제1 노즐(9161)이 그라운드 패드(12)를 따라 이동하며 그라운드 패드(12)에 도전성 물질을 토출함으로써 형성될 수 있다.
구체적으로, 움직이는 제1 노즐(9161)을 통해 소정의 점도를 갖는 도전성 물질이 그라운드 패드(12)를 따라 그라운드 패드(12)의 상부를 덮도록 그라운드 패드(12) 상으로 토출될 수 있다.
이 경우 도전성 물질은 1,000cps~800,000cps의 고점도를 가지므로 제1 노즐(9161)로부터 토출된 도전성 물질은 소정의 댐 형상을 유지할 수 있다. 또한, 차폐 댐(41)은 최외곽에 배치된 소자(110)들을 둘러싸는 벽의 형상으로 형성될 수 있다.
이후, 도 9c에 도시된 바와 같이, 차폐 댐(41)에 의해 둘러싸인 공간으로 제2 노즐(9162)을 통해 다수의 제1 필러(2201)와 다수의 제2 필러(2202)가 혼합된 절연 소재(220)를 주입함으로써 절연 층(22)을 형성한다.
이에 따라, 차폐 댐(41)에 의해 둘러싸인 공간에 다수의 제1 필러(2201) 및 다수의 제2 필러(2202)가 내부에 배치된 절연 소재(220)가 충전될 수 있으며, 절연 소재(220)는 유동성을 가지므로 차폐 댐(41)의 내측에 배치된 소자(110)가 절연 층(22)에 의해 감싸질 수 있다.
이후, 도 9d에 도시된 바와 같이, 차폐 댐(41)의 상면과 절연 층(22)의 상면에 도전성 물질을 코팅함으로써 차폐 막(42)을 형성한다.
차폐 막(42)은 제3 노즐(9163)을 통해 차폐 소재를 분무 형태로 분사 또는 젯팅 함으로써 형성할 수 있다.
차폐 막(42)을 형성하는 과정에서 차폐 막(42)은 차폐 댐(41)과 전기적으로 연결됨으로써 접지될 수 있다. 이를 통해, 차폐 막(42)은 절연 층(22)을 차폐할 수 있으며, 절연 층(22) 내부에 배치된 적어도 하나의 소자(110)를 전자파로부터 차폐시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1, 2)는 인쇄회로기판(10)에 실장된 소자(110)를 덮는 절연 층(22)이 전자파를 흡수할 수 있는 다수의 제1 필러(2201)를 포함함으로써 박막 형태의 차폐 막(30, 42)과 함께 광대역의 전자파를 효과적으로 흡수 및 차폐할 수 있다.
아울러, 절연 층(22)은 내부의 소자(110)로부터 발생되는 열을 방열할 수 있는 다수의 제2 필러(2202)를 포함함으로써, 인쇄회로기판(10)에 실장된 소자(110)를 감싸는 절연 층(22) 내부의 열을 용이하게 분산시킬 수 있으며, 이를 통해, 핫 스팟이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.
1, 2; 전자파 차폐구조
10; 인쇄회로기판
110; 소자
20; 절연부
21; 절연 댐
22; 절연 층
220; 절연 소재
2201; 제1 필러
2202; 제2 필러
30; 도전성부(차폐 막)
40; 도전성부
41; 차폐 댐
42; 차폐 막

Claims (17)

  1. 적어도 하나의 소자가 실장된 인쇄회로기판;
    상기 적어도 하나의 소자를 덮는 절연부; 및
    상기 절연부를 덮는 도전성부;를 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은 상기 인쇄회로기판의 외곽을 따라 형성되고 도전성 금속으로 이루어진 그라운드 패드를 포함하며,
    상기 절연부는 전자파를 흡수하는 다수의 제1 필러 및 상기 적어도 하나의 소자의 열을 방열하는 다수의 제2 필러 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 인쇄회로기판에 배치되어 상기 적어도 하나의 소자를 둘러싸고 상기 그라운드 패드의 상면 일부를 덮는 절연 댐 및 상기 절연 댐의 내측에 충전되어 상기 적어도 하나의 소자를 덮는 절연 층을 포함하고,
    상기 도전성부는 상기 절연 댐의 상면 및 측면과 상기 절연 층의 상면을 코팅하는 도전성 물질로 이루어지고 상기 그라운드 패드와 연결되고 전기 전도성 물질로 이루어진 차폐 막으로 구성되는 전자파 차폐구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 제1 필러 및 상기 다수의 제2 필러는 상기 절연 층의 내부에 배치되고,
    상기 절연 층은 상기 절연 댐의 내측으로 토출된 절연 소재로 구성되고,
    상기 다수의 제1 필러와 상기 다수의 제2 필러는 상기 절연 소재의 내부에 혼합되고,
    상기 절연 소재는 유동성을 갖는 요변성 소재 또는 상변화 소재로 이루어지고,
    상기 다수의 제1 필러 및 상기 다수의 제2 필러는 각각 직경이 30㎛ 이하인 구의 형상인 전자파 차폐구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연 층은 상기 절연 댐의 내측으로 토출된 절연 소재로 구성되고,
    상기 절연 층은 상기 절연 소재의 함량이 상기 다수의 제1 필러의 함량과 상기 다수의 제2 필러의 함량의 합보다 크거나 같게 구성되고,
    상기 제1 필러는 페라이트(ferrite) 소재 및 폴리머 코팅 메탈(polymer-coated metal) 소재 중 적어도 하나로 이루어지고,
    상기 페라이트 소재는 니켈-아연 페라이트(Ni-Zn ferrite) 및 망간-아연 페라이트(Mn-Zn ferrite) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 폴리머 코팅 메탈 소재는 폴리머가 코팅된, 철, 은, 구리, 니켈 및 철-코발트 합금 중 적어도 하나를 포함하는 전자파 차폐구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 필러는 세라믹 소재 및 탄소계 소재 중 적어도 하나로 이루어지고,
    상기 세라믹 소재는 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 산화 마그네슘(MgO) 및 실리콘 카바이드(SiC) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 탄소계 소재는 그라파이트(graphite), 탄소 나노튜브(carbon nanotube, CNT) 및 흑연 중 적어도 하나를 포함하는 전자파 차폐구조.
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