KR20160001853A - 전자부품의 전자파 차폐층 형성방법 - Google Patents

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KR20160001853A
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윤성영
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손진호
이형근
박규빈
박현국
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주식회사 에이피씨티
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    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H05K9/0084—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a single continuous metallic layer on an electrically insulating supporting structure, e.g. metal foil, film, plating coating, electro-deposition, vapour-deposition

Abstract

본 발명의 전자파 차폐층 형성 방법은 전자파 차폐 대상물을 제공하는 단계와, 상기 전자파 차폐 대상물의 표면에 거칠기를 부여하는 단계와, 상기 거칠기가 부여된 표면에 도전층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

전자부품의 전자파 차폐층 형성방법{EMI shielding method for electronic components}
본 발명은 전자파 차폐층 형성 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 패키지에 이용되는 에폭시 몰딩 컴파운드의 표면에 전처리를 하고 전기도금을 수행하여 전자파 차폐층을 형성하는 방법에 관한 것이다.
최근 휴대폰, 스마트폰과 같은 통신용 전자기기의 사용이 일반화되고 있다. 이러한 전자기기에는 다양한 기능을 수행하는 전자소자가 내장되어 있는데, 일례로, 메모리와 같은 전자소자에 외부에서 전자파가 유입되면 내부의 처리 신호와 간섭을 일으켜 오작동이 일어날 수 있다. 또한 전자파는 인체에 유해한 것으로 알려져 있어서, 전자기기에서 발생하는 전자파를 차단하여 인체에 유입되지 않도록 하는 것도 매우 중요하게 인식되고 있다.
한편, 최근에는 각종 전자기기와 부품이 경량화 및 소형화 되면서 전자부품의 외부 보호 물질로 에폭시 몰딩 컴파운드와 같은 고분자 재질이 널리 이용되고 있으며, 이에 따라 고분자 표면에 전자파 차폐 기능을 부여하기 위한 기술들이 개발되고 있다. 비금속 재질에 전자파 차폐 기능을 부여하기 위한 방법은, 주로 비금속 재질의 외부에 금속층을 형성하는 것인데, 실버 페이스트를 부품의 외부에 도포하는 방법과 도금을 이용하는 방법 등이 연구개발 되고 있다. 특히, 도금을 이용한 방법은 가장 얇은 두께로 전자파 차폐층을 형성할 수 있으므로 전자부품 또는 전자기기의 경량화 및 슬림화에 매우 유리하다. 이러한 장점에도 불구하고, 도금을 이용하여 전자파 차폐층을 형성하는 방법은 도금 대상층과의 접착성, 밀착성, 그리고 균일성 등이 문제되고 있으며, 이로 인하여 양산 공정에 적용이 어려운 실정이다. 따라서, 비금속 재질의 표면에 적절한 표면 전저리를 통해 상기 문제점을 해결할 수 있는 새로운 기술에 대한 개발 필요성이 매우 크다.
전자부품의 표면에 전자파 차폐층을 형성하는 선행기술로는 한국공개특허 제2010-0070487호가 있다. 상기 선행문헌은 전도성 물질을 몰딩수지의 표면에 도포하여 패키지 레벨에서 전자파 차폐층을 형성하는 기술에 대하여 개시하고 있는데, 상기 선행기술에서는 분사방식의 전자파 차폐층 형성공정을 적용하고 있다. 그러나 최근의 반도체 패키지에 이용되는 에폭시 폴딩 컴파운드는 70~90%의 중량비로 실리카가 충진되어 있으므로 상기와 같이 분사방식의 전자파 차폐층 형성 공정만으로는 도금막의 접착성을 충분히 확보할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전자파 차폐 대상물인 전자부품의 에폭시 몰딩 컴파운드에 전자파 차폐층을 형성함에 있어서, 접착성과 코팅 균일성을 향상시켜 전자파 차폐 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 에폭시 몰딩 컴파운드로 몰딩된 전자부품의 표면을 제공하는 단계와, 상기 전자부품의 표면에 레이저를 조사하여 거칠기를 부여하는 단계와, 상기 거칠기가 부여된 전자부품의 표면에 도금층을 형성하는 단계를 포함하는 전자부품의 전자파 차폐층 형성방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 전자부품의 표면에 레이저를 조사하여 거칠기를 부여하는 단계 후에 샌드블러스트를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 레이저 처리에 이용되는 레이저는 연속형 레이저 또는 펄스형 레이저일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 샌트블러스트 0.5 내지 10마이크론 직경의 금속 또는 모래입자를 0.1 내지 0.5㎏/㎠의 압력으로 분사하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 도금층은 0.5 내지 10㎛ 두께의 구리층이거나, 0.5 내지 10㎛ 두께의 구리층과 0.01 내지 5㎛의 두께 니켈층으로 이루어진 구리-니켈층이거나, 0.03 내지 1㎛ 두께의 니켈층과 0.5 내지 10㎛ 두께의 구리층과 0.01 내지 5㎛ 두께의 니켈층으로 이루어진 니켈-구리-니켈층인 것이 바람직하다.
본 발명의 전자파 차폐층 형성 방법은 아래의 효과를 가진다.
1. 전자파 차폐 대상물의 표면에 도전층을 형성하기에 앞서 대상물의 표면에 거칠기를 부여하므로 대상물과 도전층 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
2. 대상물과 도전층 사이의 접착력이 향상되므로 측면과 모서리 부분과 같이 도전층이 균일하게 형성되기 어려운 부분에도 균일하게 도전층이 형성되므로 전자파 차폐 효율을 향상시킬 수 있다.
3. 입자공기 압축분사를 이용한 거칠기 부여 방법에서는 적정한 크기의 모래 입자를 선택적으로 이용하거나, 서로 다른 경도를 가지거나 서로 다른 직경을 가지는 금속과 모래 입자를 혼합하여 이용하므로 대상물 표면에 다양한 크기의 홈을 형성하여 대상물과 도전층 사이의 접착력을 보다 향상시킬 수 있다.
4. 전자파 차폐 대상물을 가열한 상태에서 쇼트 블러스트를 수행하는 방법에서는 분사된 입자들의 일부가 대상물 표면에 박히게 되므로 도전층과 대상물 사이의 접착력을 보다 향상시킬 수 있다.
5. 레이저를 이용한 거칠기 부여 방법은 공정의 자동화를 통한 공정의 일괄화에 유리하므로 생산성을 향상시킬 수 있다.
6. 전자파 차폐 대상물이 실리카 입자를 포함하는 에폭시 몰딩 컴파운드인 경우에, 레이저 처리로 1차적인 거칠기를 표면에 부여하고 샌드블러스트로 후처리를 함으로써 도금막의 균일성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 전자파 차폐층 형성방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도 2와 도 3은 전처리 전, 입자공기 압축분사 처리 후, 기계연마 처리 후, 사포 처리 후의 전자파 차폐 대상물의 표면을 관찰한 전자현미경 사진이다.
도 4와 도 5는 전처리 전, 레이저 처리 후의 전자파 차폐 대상물의 표면을 관찰한 전자현미경 사진이다.
도 6은 니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금이 수행된 샘플의 전면과 측면의 이미지이다.
본 발명의 전자파 차폐층 형성 방법은 전자파 차폐 대상물을 제공하는 단계와, 상기 전자파 차폐 대상물의 표면에 거칠기를 부여하는 단계와, 상기 거칠기가 부여된 표면에 도전층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 비금속 재질로 이루어진 전자제품의 케이스 또는 부품의 패키징 외부면에 도전층을 형성하여 전자파 차폐층을 형성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 전자파 차폐 대상물의 표면에 도전층을 형성하기 전에 물리적 방법에 의한 전처리로 대상물의 표면과 도전층 사이의 부착력을 향상시킬 수 있다. 물리적 방법에 의한 전처리는 대상물 표면에 거칠기를 부여하는 기능을 하며, 전처리된 대상물 표면은 표면적이 증가되고 표면조도가 거칠어지면서 도전층과의 접착력이 향상된다. 전자파 차폐 대상물은 에폭시 수지 등와 같은 비금속 재질로 이루어질 수 있다. 거칠기를 부여하는 전처리 방법은 입자공기 압축분사, 레이저 처리, 쇼트 블러스트, 워터젯 처리, 세라믹 브러쉬 처리 등으로 수행될 수 있다. 도전층을 형성하는 방법은 다양한 방법과 공정으로 수행될 수 있는데, 예를 들면 무전해 도금, 전기 도금, 스퍼터링 증착, 전자빔 증착, 열 증발 증착 등이 이용될 수 있다. 도전층은 금속층일 수 있는데, 금속층은 단일 금속이거나 합금일 수 있으며, 서로 다른 종류의 금속층이 적층된 다층구조일 수 있다. 예를 들면, 구리 단일층, 구리-니켈의 이중층, 니켈-구리-니켈의 삼중층일 수 있다.
또 다른 전자파 차폐 대상물의 표면에 거칠기를 부여하는 방법에는 레이저 처리가 이용될 수 있다. 또한 레이저 처리된 표면에 소정의 조건 하에서 샌드블러스트 처리를 하면 도전층의 균일도와 전도도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 전자파 차폐층 형성 방법을 이용하면, 대상물의 측면이나 모서리와 같이 기존에 도전층 형성이 어렵거나 부착력이 낮은 부분까지 도전층 형성이 균일하게 이루어지므로 전자파 차폐 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 전자제품의 사용시 인체에 방출되는 전자파를 감소시키거나, 전자파 간섭에 의한 전자소자의 오작동을 최소화할 수 있으며, 도전층의 내부식성을 향상시켜서 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1을 이용하여 본 발명의 전자파 차폐층 형성 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 전자파 차폐층 형성 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도인데, 본 발명의 일 구현예에 따라 도금법을 이용한 전자파 차폐층 형성방 법에 대하여 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 전자파 차폐층 형성 방법은 전자파 차폐 대상물의 세정 및 전처리 단계(S1 ~ S3), 촉매 처리 단계(S4 ~ S7) 및 도금 단계(S8 ~ S12)로 이루어진다.
먼저 전자파 차폐 대상물의 표면을 세정한다(S1). 이 단계는 대상물의 표면에 부착된 오일류 등의 오염물을 제거하는 과정인데, 계면활성제가 포함된 세정액이 이용될 수 있고, 초음파 세척 등의 방법이 추가로 적용될 수 있다. 이어서, 물리적 표면 처리가 이루어진다(S2). 물리적 표면 처리 과정은 대상물의 표면에 거칠기를 부여하는 과정인데, 이후 공정에서의 도전층과의 접착력을 향상시키기 위한 과정이며, 입자공기 압축분사, 레이저 처리, 쇼트 블러스트, 워터젯 처리, 세라믹 브러쉬 처리 등이 이용될 수 있다. 이때, 전자파 차폐를 원하는 영역이 제한되어 있는 경우라면 도금이 이루어지지 않아야 할 부분에 필름형태의 보호막을 부착하거나, 화학재료를 이용한 코팅을 부분적으로 수행한 상태에서 물리적 표면처리를 수행하고, 도금이 완료된 후에 상기 보호막이나 코팅막을 제거할 수 있다. 이어서, 물리적 표면 처리된 대상물을 산 용액으로 세정한다(S3). 산세는 물리적 표면 처리 과정에서 오염된 물질을 제거하기 위한 과정이며, 필요한 경우 초음파 세척 등이 추가될 수 있다. 이어서, 산세가 이루어진 대상물을 컨디셔닝 처리한다(S4). 컨디셔닝 처리는 SSC-2로 40~60℃에서 180초 내외로 이루어질 수 있으며, 이후 과정에서 촉매로 이용되는 팔라듐(Pd)의 부착력을 향상시키기 위한 것이다. 이어서, 프리-딥(pre-dip)을 수행한다(S5). 프리-딥은 HCl 10~20%로 40~60℃에서 30초 내외로 이루어질 수 있으며, 팔라듐 촉매 용액을 안정화시키기 위한 것이다. 이어서, 팔라듐 촉매화를 수행한다(S6). 팔라듐 촉매화는 Pd 48ppm/HCl 20% 용액, 40~60℃에서 120초 내외로 이루어질 수 있으며, 대상물 표면에 무전해 도금 반응의 촉매로 기능하는 팔라듐을 부착시키는 것이다. 이어서, 팔라듐 촉매를 활성화시킨다(S7). 촉매의 활성화는 H2SO4 10~20%, 40~60℃에서 120초 내외로 이루어질 수 있으며, 팔라듐 촉매의 활성을 증가시키기 위한 공정이다. 세정(S1)~촉매 활성화(S7)은 전자파 차폐 대상물 표면에 도금으로 도전층을 형성하기 위한 전처리 단계로 볼 수 있으며, 이후의 공정에서 도전층이 형성된다. 도전층의 형성은 다양한 방법과 구조로 이루어질 수 있는데, 도 1에서는 니켈-구리-니켈 삼중층의 도전층을 무전해 도금으로 형성하는 방법에 대하여 설명한다.
상기의 과정에 이어서 무전해 도금으로 니켈과 구리를 순차적으로 도금한다(S8, S9). 마지막으로, 팔라듐 촉매화를 거쳐(S10) 다시 니켈 도금을 수행한다(S11). 마지막으로 도금층이 형성된 대상물을 세정하고 건조한다(S12).
전자파 차폐 대상물의 표면에 거칠기를 부여하기 위한 물리적 표면처리 과정에 대하여 자세히 설명한다. 입자공기 압축분사를 이용한 물리적 표면처리 과정에서는 50 내지 1000 메쉬의 모래 입자만 이용되거나, 50 내지 1000 메쉬의 모래 입자와 1000 내지 10000 메쉬의 금속 입자가 혼용되는 것이 바람직하다. 모래 입자의 크기가 50 메쉬 미만이면 대상물 표면에 지나치게 큰 홈이 생길 수 있고, 모래 입자의 크기가 1000 메쉬를 초과하면 대상물 표면에 홈이 형성되기 어렵다. 금속 입자의 크기가 1000 메쉬 미만이면 대상물 표면에 지나치게 큰 홈이 생길 수 있고, 금속 입자의 크기가 10000 메쉬를 초과하면 대상물 표면에 홈이 형성되기 어렵다. 상기 모래 입자와 금속 입자의 중량비는 10: 90 내지 90: 10인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 80: 20 내지 60: 40이다. 분사 압력은 1 내지 10kg/cm2인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 내지 6kg/cm2이다.
레이저를 이용한 물리적 표면처리 방법은 레이저를 전자파 차폐 대상물의 표면에 조사하는 것인데, 레이저의 종류는 대상물의 재질에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 레이저로는 연속형 레이저, 펄스형 레이저가 이용될 수 있고, 네온-헬륨 레이저, 알곤 레이저, CO2 레이저, YAG 레이저 등이 이용될 수 있다. 레이저의 출력은 대상물의 재질이나 두께 등을 고려하여 선택될 수 있는데, 레이저의 출력 범위는 5 내지 60W인 것이 바람직하다. 레이저의 출력이 5W 미만이면 대상물 표면에 거칠기가 부여되기 어렵고, 60W를 초과하면 대상물 표면의 거칠기가 지나치게 커지거나 산화가 일어날 수 있다.
전자파 차폐 대상물이나 금속입자를 가열한 상태에서 쇼트 블러스트(shot blast)를 이용할 수도 있는데, 이 경우 분사된 입자들이 대상물의 표면에 침투하여 박힐 수 있다. 대상물이 고분자 수지로 이루어진 경우에 온도가 올라가면 고분자 수지의 일부가 용융되거나 유리전이온도 이상으로 올라가서 부분적인 유동이 허용될 수 있으므로, 외부에서 충격량을 가진 입자가 충돌하면 입자들의 일부는 대상물의 표면으로 침투하여 박힐 수 있다. 이때 분사되는 입자들은 금속입자일 수 있는데, 구체적으로 은, 알루미늄, 철, 구리 및 니켈로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. 이와 같이 금속입자들이 대상물의 표면에 박히게 되면 이후의 금속 도전층 형성에서 금속층과의 접착력이 더욱 향상될 수 있다. 금속입자나 고분자 수지로 이루어진 전자파 차폐 대상물의 가열 온도는 200 내지 400℃인 것이 바람직하고, 250 내지 365℃인 것이 보다 바람직하다. 대상물의 온도가 지나치게 낮으면 금속 입자가 표면으로 침투하기 어려우며, 지나치게 높으면 대상물의 형상이 지나치게 변형될 수 있다. 금속입자의 분사 압력은 1 내지 10kg/cm2인 것이 바람직하고, 3 내지 6kg/cm2인 것이 보다 바람직하다. 분사 압력이 지나치게 높으면 대상물의 형상이 변형될 수 있으며, 지나치게 낮으면 입자들이 표면에 침투하여 박히기 어렵다. 금속 입자들의 크기는 0.1 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 0.5 내지 3㎛인 것이 보다 바람직하다. 금속 입자들의 크기가 지나치게 작으면 대상물 표면에 박히기 어렵고, 지나치게 크면 충격량에 의하여 대상물이 변형될 수 있다. 금속 입자의 농도는 분사하는 공기 체적 당 5 내지 35%인 것이 바람직하다.
전자파 차폐 대상물을 가열한 상태에서 쇼트 블러스트(shot blast)를 이용하는 다른 구현 예는 금속과 모래 입자를 가열하거나 전자파 차폐 대상물을 가열한 상태에서 금속 입자와 모래 입자를 교번하여 분사시키는 것이다. 이때 금속 입자의 크기는 유동성을 가지는 고분자 수지 대상물의 표면에 박힐 수 있을 정도로 작은 크기의 직경과 충격량을 가지고, 모래 입자는 대상물 표면에 박히지는 않으면서 이미 박혀진 금속 입자를 밀어서 대상물 표면에 견고히 박히도록 하는 기능을 할 정도의 충격량을 가진다. 전자파 차폐 대상물은 열에 의하여 유동할 수 있는 열가소성 고분자인 것이 바람직하고, 입자 또는 전자파 차폐 대상물의 가열온도는 대상물의 유리전이온도보다 10℃ 내지 100℃ 높은 온도인 것이 바람직하다. 유리전이온도보다 10℃ 높은 온도 미만이면 금속 입자가 박히기 어렵고, 유리전이온도보다 100℃ 높은 온도를 초과하면 대상물이 변형될 수 있다. 금속 입자의 직경은 0.5 내지 3㎛이고, 모래 입자의 직경은 10 내지 50㎛인 것이 바람직하고, 금속 입자의 분사 압력은 3 내지 6kg/cm2인 것이 바람직하고, 모래 입자의 분사 압력은 0.5 내지 10kg/cm2인 것이 바람직하다.
물리적 표면 처리 방법으로 모래가 포함된 워터젯 방법을 이용할 수 있는데, 이때에는 모래의 종류로 금강사, 규사, 실리콘카바이드(SiC), 알루미나(Al2O3), 옥 등이 이용될 수 있고, 세라믹 브러쉬를 이용할 수도 있는데 이때는 100 내지 10000 메쉬의 세라믹이 이용될 수 있다.
레이저 처리와 샌드블러스트를 함께 이용한 물리적 표면처리에 대하여 설명한다. 전자파 차폐 대상물이 실리카 입자가 포함된 에폭시 몰딩 컴파운드인 경우에는 레이저 처리 후에 실리카 입자가 표면에 노출되면서 전도성층의 형성 과정 또는 형성 직후에 실리카 입자가 표면에서 떨어질 수 있다. 이는 레이저를 조사받은 에폭시 몰딩 컴파운드의 표면이 부분적으로 용융되거나 증발하거나 산화하면서 실리카 입자 주변의 에폭시 재료가 소실될 수 있기 때문이다. 실리카 입자가 표면에서 완전히 소실된 경우는 문제가 되지 않지만 불완전하게 표면에 부착된 실리카 입자들은 도금, 스퍼터링 등의 공정 중에 외부로 분리되면서 전도성막의 균일성을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있다.
본 발명에서는 레이저 처리 후에 소정의 마일드한 조건에서 샌드블러스트를 연속하여 진행함으로써 상기와 같이 불완전하게 표면에 부착된 실리카 입자를 미리 제거할 수 있다. 이때 샌드블러스트는 0.5 내지 10마이크론의 금속 또는 모래입자를 0.1 내지 0.5㎏/㎠의 압력으로 분사하여 수행하는 것이 바람직하다. 상기의 조건보다 가혹한 조건에서는 레이저 처리로 형성된 표면의 거칠기가 오히려 낮아질 수 있고, 이보다 마일드한 조건에서는 불완전하게 부착된 실리카 입자를 분리하여 제거할 수 없기 때문이다.
샌드블러스트 방법 외에도 실리카 입자를 분리하는 방법으로 모래가 포함된 워터젯 방법을 이용할 수 있는데, 이때에는 모래의 종류로 금강사, 규사, 실리콘카바이드(SiC), 알루미나(Al2O3), 옥 등이 이용될 수 있고, 세라믹 브러쉬를 이용할 수도 있는데 이때는 100 내지 10000 메쉬의 세라믹이 이용될 수 있다.
무전해 도금을 이용해 형성한 도전층에 대하여 설명한다. 도전층은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 도전층이 구리 단일층인 경우, 구리층은 0.5 내지 10㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하고, 도전층이 구리-니켈의 이중층인 경우, 구리층은 0.5 내지 10㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하고, 니켈층은 0.01 내지 5㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 도전층이 니켈-구리-니켈의 삼중층인 경우, 니켈층은 0.03 내지 1㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하고, 구리층은 0.5 내지 10㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하고, 니켈층은 0.01 내지 5㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다.
아래에서 실시예를 이용하여 본 발명을 설명한다.
실시예 1-1(입자공기 압축분사를 이용한 물리적 표면 처리)
입자공기 압축분사를 이용하여 고분자 시트를 표면처리하고 그 위에 도전층을 형성하였다. 구체적으로, 먼저 두께 1㎜, 면적 1.2 × 1.7㎝2의 에폭시계 고분자 시트의 밑면에 필름형태의 보호막을 부착한 다음, 세정액으로 클리닝하였다. 이어서, 입자공기 압축분사를 이용하여 고분자 시트 표면을 물리적으로 표면처리하였다. 입자공기 압축분사는 600 메쉬 모래 입자를 이용하고, 분사 압력은 4kg/cm2였으며 분사 시간은 3분이었다. 이어서, 고분자 시트를 20% NaOH 용액으로 탈지 후, HCl 산 용액으로 세정하였다. 이어서, 고분자 시트를 SSC-2로 40~60℃에서 180초 내외로 컨디셔닝 처리 하였다. 이어서, 고분자 시트를 10~20%의 염산 용액에 40~60℃에서 30초 내외로 담가 프리-딥을 수행하였다. 이어서, 고분자 시트를 Pd 48ppm/HCl 20% 용액, 40~60℃에서 120초 내외로 팔라듐 촉매화를 수행하였다. 이어서, 고분자 시트를 10% 의 H2SO4 용액에 40℃에서 60초 내외로 활성화 하였다.
실시예 1-2-1(구리-니켈 이중층 무전해 도금)
실시예 1-1에 따라 처리된 고분자 시트에 도금법을 이용하여 구리-니켈 이중층의 도전층을 형성하였다. 구리-니켈 이중층의 도금은 아래 표 1의 조건에서 이루어졌다.
표 1
Figure pat00001

실시예 1-2-2(니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금)
실시예 1-1에 따라 처리된 고분자 시트에 도금법을 이용하여 니켈-구리-니켈 삼중층의 도전층을 형성하였다. 니켈-구리-니켈 삼중층의 도금은 아래의 표 2의 조건에서 이루어졌다.
표 2
Figure pat00002

실시예 2-1-1(최저 출력의 레이저를 이용한 물리적 표면 처리)
입자공기 압축분사 대신에 레이저를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 고분자 시트의 물리적 표면처리를 수행하였다. 레이저는 CO2 레이저가 이용되었고, 레이저의 출력은 10W이고, 스캔 속도는 초당 500㎜였다.
실시예 2-1-2(저 출력의 레이저를 이용한 물리적 표면 처리)
레이저의 출력이 20W인 것을 제외하고는 실시예 2-1-1과 동일한 방법으로 고분자 시트의 물리적 표면처리를 수행하였다.
실시예 2-1-3(중 출력의 레이저를 이용한 물리적 표면 처리)
레이저의 출력이 38W인 것을 제외하고는 실시예 2-1-1과 동일한 방법으로 고분자 시트의 물리적 표면처리를 수행하였다.
실시예 2-1-4(고 출력의 레이저를 이용한 물리적 표면 처리)
레이저의 출력이 58W인 것을 제외하고는 실시예 2-1-1과 동일한 방법으로 고분자 시트의 물리적 표면처리를 수행하였다.
실시예 2-2-1(구리-니켈 이중층 무전해 도금)
실시예 2-1-3의 고분자 시트에 실시예 1-2-1과 동일한 방법으로 구리-니켈 이중층의 도전층을 형성하였다.
실시예 2-2-2(니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금)
실시예 2-1-3의 고분자 시트에 실시예 1-2-2와 동일한 방법으로 니켈-구리-니켈 삼중층의 도전층을 형성하였다.
실시예 3-1(금속 입자를 이용한 쇼트 블러스트 물리적 표면 처리)
입자공기 압축분사 대신에 금속 입자를 이용한 쇼트 블러스트를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 고분자 시트의 물리적 표면처리를 수행하였다. 금속 입자를 이용한 쇼트 블러스트는 핫 플레이트를 이용하여 고분자 시트를 250℃)로 가열한 상태에서 직경 1㎛의 철 입자를 5kg/cm2의 압력으로 1분간 분사하여 수행하였다.
실시예 3-2-1(구리-니켈 이중층 무전해 도금)
실시예 3-1의 고분자 시트에 실시예 1-2-1과 동일한 방법으로 구리-니켈 이중층의 도전층을 형성하였다.
실시예 3-2-2(니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금)
실시예 3-1의 고분자 시트에 실시예 1-2-2와 동일한 방법으로 니켈-구리-니켈 삼중층의 도전층을 형성하였다.
실시예 4-1(금속 입자와 모래 입자를 이용한 쇼트 블러스트 물리적 표면 처리)
입자공기 압축분사 대신에 금속 입자와 모래 입자를 이용한 쇼트 블러스트를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 고분자 시트의 물리적 표면처리를 수행하였다. 금속 입자를 이용한 쇼트 블러스트는 핫 플레이트를 이용하여 고분자 시트를 250℃로 가열한 상태에서 직경 1㎛의 철 입자를 5kg/cm2의 압력으로 20초간 분사하고, 직경 40㎛의 모래 입자를 2kg/cm2의 압력으로 20초간 분사하는 과정을 3회 반복하여 수행하였다.
실시예 4-2-1(구리-니켈 이중층 무전해 도금)
실시예 4-1의 고분자 시트에 실시예 1-2-1과 동일한 방법으로 구리-니켈 이중층의 도전층을 형성하였다.
실시예 4-2-2(니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금)
실시예 4-1의 고분자 시트에 실시예 1-2-2와 동일한 방법으로 니켈-구리-니켈 삼중층의 도전층을 형성하였다.
실시예 5-1(최저 출력의 레이저 처리와 샌드블러스트 처리를 이용한 물리적 표면 처리)
CO2 레이저를 이용하여 에폭시 몰딩 컴파운드로 이루어진 시트를 표면처리하고 그 위에 도전층을 형성하였다. 구체적으로, 먼저 두께 1㎜, 면적 1.2 × 1.7㎝2의 에폭시계 고분자 시트의 밑면에 필름형태의 보호막을 부착한 다음, 세정액으로 클리닝하였다. 이어서, CO2 레이저로 표면을 처리하였다. 이때 레이저의 출력은 10W이고, 스캔 속도는 초당 500㎜ 였다. 이어서, 레이저 처리된 고분자 시트를 샌드블러스트 처리하였다. 샌드블러스트 조건은 5㎛ 직경의 철 입자를 0.2㎏/㎠의 압력으로 10초간 분사하였다. 이어서, 고분자 시트를 20% NaOH 용액으로 탈지 후, HCl 산 용액으로 세정하였다. 이어서, 고분자 시트를 SSC-2로 40~60℃에서 180초 내외로 컨디셔닝 처리 하였다. 이어서, 고분자 시트를 10~20%의 염산 용액에 40~60℃에서 30초 내외로 담가 프리-딥을 수행하였다. 이어서, 고분자 시트를 Pd 48ppm/HCl 20% 용액, 40~60℃에서 120초 내외로 팔라듐 촉매화를 수행하였다. 이어서, 고분자 시트를 10%의 H2SO4 용액에 40℃에서 60초 내외로 활성화 하였다.
실시예 5-2(니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금)
실시예 5-1에 따라 처리된 낸드 플레시 메모리에 도금법을 이용하여 니켈-구리-니켈 삼중층의 도전층을 형성하였다. 니켈-구리-니켈 삼중층의 도금은 표 1의 조건에서 이루어졌다.
실시예 6-1(저 출력의 레이저 처리와 샌드블러스트 처리를 이용한 물리적 표면 처리)
레이저의 출력이 20W인 것을 제외하고는 실시예 5-1과 동일한 방법으로 고분자 시트의 물리적 표면처리를 수행하였다.
실시예 6-2(니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금)
실시예 6-1에 따라 처리된 고분자 시트에 실시예 5-2와 같은 방법으로 니켈-구리-니켈 삼중층의 도전층을 형성하였다.
실시예 7-1(중 출력의 레이저 처리와 샌드블러스트 처리를 이용한 물리적 표면 처리)
레이저의 출력이 38W인 것을 제외하고는 실시예 5-1과 동일한 방법으로 고분자 시트의 물리적 표면처리를 수행하였다.
실시예 7-2(니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금)
실시예 7-1에 따라 처리된 고분자 시트에 실시예 5-2와 같은 방법으로 니켈-구리-니켈 삼중층의 도전층을 형성하였다.
비교예 1-1(물리적 표면 처리하지 않은 경우)
입자공기 압축분사를 이용한 표면처리 과정과 산 용액 세정을 생략한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 고분자 시트를 처리하였다.
비교예 1-2-1(구리-니켈 이중층 무전해 도금)
비교예 1-1에 따라 처리된 고분자 시트에 실시예 1-2-1과 동일한 방법으로 도전층을 형성하였다.
비교예 1-2-2(니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금)
비교예 1-1에 따라 처리된 고분자 시트에 실시예 1-2-2와 동일한 방법으로 도전층을 형성하였다.
평가예 1(물리적 표면 처리 후의 표면 변화)
비교예 1-1에 따라 처리된 고분자 시트, 실시예 1-1에 따라 처리된 고분자 시트, 기계연마된 고분자 시트, 600매쉬 사포로 연마된 고분자 시트, 320매쉬 사포로 연마된 고분자 시트의 표면을 전자현미경으로 관찰하였다.
도 2와 도 3은 물리적 표면 처리 전, 입자공기 압축분사 처리 후, 기계연마 처리 후, 사포 처리 후의 전자파 차폐 대상물의 표면을 관찰한 전자현미경 사진이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 실시예 1-1에 따라 입자공기 압축분사로 처리된 고분자 시트의 표면에 가장 균일하고 거칠기가 큰 표면처리가 이루어졌고, 따라서 표면적이 가장 넓어졌음을 알 수 있다.
비교예 1-1의 고분자 시트, CO2 레이저의 출력을 변화시키면서 표면처리한 실시예 2-1-1 내지 실시예 2-1-4의 고분자 시트 표면을 전자현미경으로 관찰하였다. 도 4와 도 5는 물리적 표면 처리 전, 레이저 처리 후의 고분자 시트 표면을 관찰한 전자현미경 사진이다. 도 4와 도 5를 참조하면, 레이저 처리된 표면은 거칠기가 증가하였고, 레이저 출력이 높아짐에 따라 거칠기도 증가하였는데 레이저 출력이 58W인 경우에는 고분자 시트 표면에서 용융에 의한 응집이 발생하는 것이 관찰되었다.
평가예 2(도전층의 물성 평가)
비교예와 실시예들에 따라 제조된 고분자 시트를 육안으로 관찰하여 도금상태의 균일성을 평가하였고, 도전층의 5군데(중앙과 4군데의 모서리 부분)의 면저항을 측정하였다.
비교예 1-2-1과 비교예 1-2-2에 의하여 제조된 고분자 시트는 도금 상태가 불균일하고, 측면 부분의 도금이 불량하며, 저항도 불균일하였으나(20 ± 10 mΩ), 실시예 1-2-1, 실시예 1-2-2, 실시예 2-2-1, 실시예 2-2-2, 실시예 3-2-1, 실시예 3-2-2, 실시예 4-2-1, 실시예 4-2-2의 고분자 시트는 도금 상태가 균일하고, 측면과 모서리 부분의 도금이 양호하며, 전기 저항도 20 ± 3 mΩ으로 균일하게 측정되었다. 또한 실시예 5-2, 실시예 6-2, 실시예 7-2의 고분자 시트도 실시예 1-2-1, 실시예 1-2-2, 실시예 2-2-1, 실시예 2-2-2, 실시예 3-2-1, 실시예 3-2-2, 실시예 4-2-1, 실시예 4-2-2의 고분자 시트와 같이 도금 상태가 균일하고 측면과 모서리 부분이 도금이 양호하였으나, 전기 저항도가 20 ± 1mΩ으로 매우 균일하게 측정되었다. 이러한 결과로부터 레이저 처리 후에 마일드한 조건에서 샌드블러스트 처리를 한 경우에는 도금막의 균일도가 가장 양호하다는 것을 알 수 있다.
도 6은 실시예 1-2-2에 따라 니켈-구리-니켈 삼중층 무전해 도금이 수행된 고분자 시트의 전면과 측면의 이미지이다. 도 6을 참조하면, 고분자 시트의 전면과 측면에 균일한 도금이 이루어졌음을 확인할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 일 구현예를 이용하여 설명한 것으로써, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에서 설명된 구현예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 구현예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 에폭시 몰딩 컴파운드로 몰딩된 전자부품의 표면을 제공하는 단계;
    상기 전자부품의 표면에 레이저를 조사하여 거칠기를 부여하는 단계; 및
    상기 거칠기가 부여된 전자부품의 표면에 도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 전자부품의 전자파 차폐층 형성방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자부품의 표면에 레이저를 조사하여 거칠기를 부여하는 단계 후에 샌드블러스트를 수행하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 전자파 차폐층 형성방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 처리에 이용되는 레이저는 연속형 레이저 또는 펄스형 레이저인 것을 특징으로 하는 전자부품의 전자파 차폐층 형성방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 샌트블러스트 0.5 내지 10㎛ 직경의 금속 또는 모래입자를 0.1 내지 0.5㎏/㎠의 압력으로 분사하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 전자파 차폐층 형성방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 도금층은 0.5 내지 10㎛ 두께의 구리층이거나, 0.5 내지 10㎛ 두께의 구리층과 0.01 내지 5㎛의 두께 니켈층으로 이루어진 구리-니켈층이거나, 0.03 내지 1㎛ 두께의 니켈층과 0.5 내지 10㎛ 두께의 구리층과 0.01 내지 5㎛ 두께의 니켈층으로 이루어진 니켈-구리-니켈층인 것을 특징으로 하는 전자부품의 전자파 차폐층 형성방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180041074A (ko) * 2016-10-13 2018-04-23 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 전자 부품, 전자 부품의 제조 장치 및 전자 부품의 제조 방법
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