KR20170120343A

KR20170120343A - 전자부품의 전자파차폐 조성물 및 전자부품의 전자파차폐층의 형성방법

Info

Publication number: KR20170120343A
Application number: KR1020160048691A
Authority: KR
Inventors: 정세영
Original assignee: 엔트리움 주식회사
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2017-10-31

Abstract

전자부품용 전자파차폐층의 형성방법이 개시된다. 본 발명에 의한 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법은 전자부품을 제공하는 단계, 상기 전자부품에 전자파차폐 조성물을 스프레이 도포하되 스프레이 도포시 상기 전자부품의 하부를 가열하여 상기 비점이 낮은 유기용제의 기화를 촉진시키는 전자파차폐 조성물의 반경화 단계 및 상기 전자파차폐용 조성물을 완전히 경화시키는 단계를 포함한다. 본 발명에 의한 전자부품의 전자파차폐층의 형성방법은 전자부품의 표면에 전자파차폐층을 균일하게 형성함으로써 전자파차폐 효율을 증진시킬 수 있다. 특히, 스프레이 분사에 의한 전자부품의 전자파차폐층 형성시 모서리 부분에서의 차폐층의 두께를 균일하게 유지함으로써 전자부품의 차폐효율을 보다 증진시킬 수 있다.

Description

전자부품의 전자파차폐 조성물 및 전자부품의 전자파차폐층의 형성방법{COMPOSITION FOR ELECTROMAGNETIC SHIELDING OF ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTROMAGETIC SHEILDING COATING LAYER OF THE SAME}

본 발명은 전자부품의 전자파차폐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프레이 분사에 의한 전자파 차폐층의 형성시 전자부품의 모서리 부분 등 부품의 기하학적 형상이 급격히 변하는 부분에서도 차폐층이 균일하게 형성되도록 하는 전자파차폐층의 형성방법에 관한 것이다.

전자파는 전기제품이나 전자제품에 의해 발생하는 전기장과 자기장을 포함한 전기·자기적 파장을 말한다. 이러한 전자파는 전기전자기기의 오작동을 초래할 수 있는데 이는 최근 전기전자기기가 소형, 경량, 박형화로 인하여 고밀도, 고집적의 회로부품 등이 실장됨으로써 이러한 회로부품들 사이에 있어서 전파의 교란이 발생하기 때문이다.

또한, 전자파는 전기전자부품의 오작동 뿐만아니라 인체에도 많은 영향을 미치는데 전자파는 인체에 도달시 전신 또는 부분적으로 체온을 상승시키거나 체내에 유도된 전류에 의해 신경계를 자극할 수 있다.

이러한 전자제품 또는 인체에 해로운 영향을 미치는 전자파를 차단하기 위한 방법으로 전자기기내 실장되는 전자부품의 표면에 전자파 차폐용 코팅층을 형성하고 있다.

상기 전자파 차폐용 코팅의 형성방법으로는 플라즈마 진공증착법, 필름부착법, 무전해 도금이 사용되고 있다.

플라즈마 진공증착법(Plasma Vapor Deposition)은 진공분위기에서 메탈타겟(은, 구리, 니켈 등)을 플라즈마를 이용하여 기재상에 직접 증착하는 방식이다. 진공증착법의 경우 5~7㎛의 두께로 다양한 물질을 증착하여 사용중이나, 증착설비의 단가가 비싸고, 3~5㎛ 두께를 얻기까지의 공정시간이 다른 방법에 비하여 현격히 오래 걸리며, 설비 투자비용이 매우 크다는 문제가 있다.

또한, 증착시 형성되는 박막의 두께 종횡비가 높기 때문에 기재의 상부에 비하여 측면부에는 충분한 두께의 차폐막을 형성하기 어렵고, 이로 인해 기하학적 모양을 갖는 전기전자 부품에 적용하기에는 태생적인 한계를 보이고 있다.

필름부착법은 은, 구리 등의 전도성 파우더와 고분자 유기바인더를 포함하는 고분자 형성물을 접착성을 가지는 필름형태로 성형 후, 기재 상에 직접 부착하여 EMI 차폐층을 형성하는 방법이다. 이 방법은 필름형성을 위한 공정이 별도로 필요하지만, 형성 후 부착만 하면 된다는 점에서는 가장 간단한 방법이다.

하지만 동일한 차폐효율을 얻기 위한 최소두께가 다른 방법들에 비하여 상대적으로 두꺼우며(50㎛ 이상), 필름부착 방식의 태생적인 한계인 접착층의 존재로 인해 전자소자의 표면과 필름의 부착 부위에 형성되는 공간으로 누설되는 차폐율의 손실을 막을 방법이 요연한 상태이다.

한편, 스프레이 분사법을 이용하여 전자파 차폐물질을 기재 상에 도포하여 EMI차폐층을 형성할 수 있는데, 스프레이 분사법은 낮은 설비 투자비용 및 빠른 속도로 코팅층을 형성할 수 있는 반면에, 상대적으로 기재 상에 형성되는 도막층의 균일성을 확보하기 어려운 단점이 있다.

즉, 차폐층이 형성되는 면의 형상이 급격하게 변화하는 모서리 부분등 도포되는 조성물이 중력에 의해 흘러내림으로 인하여 최종 형성되는 막질의 연속성이 소멸되거나 막질의 두께의 균일성을 확보하기 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함한 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 반도체패키지 등을 포함하는 전자부품에 스프레이 분사 등에 의해 전자파차폐층 형성시 전자부품의 형상이 급격하게 변하는 부분, 예를들어 부품의 모서리부분에서도 차폐층이 균일하게 형성하도록 함으로써 전자파차폐 효과가 증진된 차폐층 형성방법에 관한 것이다.

또한, 종래의 고가 코팅층 형성방법인 진공증착법에 비하여 경제적인 스프레이 분사법에 의해 전자파차폐층을 형성할 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 의한 전자부품용 전자파차폐 조성물은 전기전도성 물질을 포함하는 페이스트와, 비점이 낮은 유기용제 및 비점이 높은 유기용제의 혼합 유기용제를 포함하되, 상기 전기전도성 물질은 은, 구리, 은 코팅된 구리, 니켈, 은 코팅된 니켈, 스테인리스, 철, 철의 산화물, 코발트, 탄소 물질에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 비점이 낮은 유기용제는 3-메톡시 부틸 아세테이트(3-METHOXY BUTYL ACETATE), 씨클로 헥실 아세테이트 (CYCLO HEXYL ACETATE), 2-에톡시 아세테이트(2-Ethoxyethyl acetate), 셀로솔 71(SHELLSOL 71), Tert-부틸 셀로솔브(TERT-BUTYL CELLOSOLVE), 디 이소 부틸 케톤(DI ISO BUTYL KETONE), 코코솔 100(KOCOSOL 100), 사이클로헥사논(CYCLOHEXANONE), 에틸 셀로솔브 (ETHYL CELLOSOLVE), 2-메톡시-1-메틸에틸 아세테이트 (2-METHOXY-1-METHYLETHYL ACETATE), 메틸 이소 부틸 카비놀 (METHY ISO BUTYL CARBINOL), 2-니트로 프로판(2-NITRO PROPANE), 솔벤트 V-1 (SOLVENT V-1), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (Propylene glycol monomethyl ether), 테레핀 유(TURPENTILE OIL), N-부틸 알코올(N-BYTYL ALCOHOL), 이소 부틸 아세테이트(ISO BUTYL ALCOHOL), 자일렌(XYLENE), ISO AMYL ACETATE, N-AMYL ACETATE, N-부틸 아세테이트(N-BUTYL ACETATE), 이소 부틸 아세테이트(ISO BUTYL ACETATE), 메틸 이소 부틸 케톤(METHYL ISO BUTYL KETONE), 에틸 알코올(ETHYL ALCOHOL), 이소 프로필 알코올(ISO PROPYL ALCOHOL), 메틸 알코올(METHYL ALCOHOL), 톨루엔(TOLUENE) 중 선택된 적어도 하나를 포함하며, 상기 비점이 높은 유기용제는 TEXANOL (ESTER ALCOHOL), 부틸 카비톨 아세테이트(BUTYL CARBITOL ACETATE), 에틸렌 글리콜(ETHYLENE GLYCOL), 2-에틸 헥실 글리콜(2-ETHYL HEXYL GLYCOL), 카비톨 아세테이트(CARBITOL ACETATE), 디 베이직 에스테르(DI BASIC ESTER), 프로필렌 글리콜(PROPYLENE GLYCOL), 이소포론(ISOPHORONE), 벤질 알코올(BENZYL ALCOHOL), 메틸 카비톨(METHYL CARBITOL), 2-에틸 헥실 아세테이트(2-ETHYL HEXYL ACETATE), N-메틸-2-필로리돈(N-METHYL-2-PYRROLIDONE), 디프로필렌 글리콜 메틸 에스테르(DIPROPYLENE GLYCOL METHYL ESTER), 에틸 카비톨(ETHYL CARBITOL), 헥실 셀로솔브(HEXYL CELLOSOLVE), 코코졸#180(KOCOSOL#180), 부틸 카비톨(BUTYL CARBITOL), 2-에틸 헥실 알코올(2-ETHYL HEXYL ALCOHOL), 메틸 헥실 케톤(METHYL HEXYL KETONE), 부틸 셀로솔브 아세테이트(BUTYL CELLOSOLVE ACETATE), 3-메틸-3메톡시 부타놀(3-METHYL-3-METHOXY BUTANOL), 코코졸#150(KOCOSOL#150), 부틸 셀로솔즈(BUTYL CELLOSOLVE), 디 아세톤 알코올(DI ACETONE ALCOHOL), 3-메톡시 부틸 아세테이트(3-METHOXY BUTYL ACETATE) 중 선택된 적어도 하나를 포함한다.

상기 페이스트와 상기 혼합 유기용제의 희석비율은 질량퍼센트로 1:0.4 내지 1:0.7일 수 있다.

상기 페이스트와 상기 혼합 유기용제의 혼합물의 점도는 25℃ 분위기 및 50RPM에서 10 내지 100CPS일 수 있다.

본 발명의 제 2 실시예에 의한 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법은 전자부품을 제공하는 단계, 상기 전자부품에 상기 전자파차폐 조성물을 스프레이 도포하되 스프레이 도포시 상기 전자부품의 하부를 가열하여 상기 비점이 낮은 유기용제의 기화를 촉진시키는 전자파차폐 조성물의 반경화 단계 및 상기 전자파차폐용 조성물을 완전히 경화시키는 단계를 포함한다.

상기 전자파차폐 조성물의 반경화는 스프레이 도포된 상기 전자파차폐 조성물을 열경화 또는 광경화하여 이루어지되, 경화온도는 40℃ 내지 100℃, 경화시간은 2분 내지 10분일 수 있다.

상기 전자파차폐 조성물의 완전경화는 반경화된 상기 전자파차폐 조성물을 열경화 또는 광경화하여 이루어지되, 경화온도는 100℃ 내지 190℃, 경화시간은 2분 내지 60분일 수 있다.

상기 전자부품은 반도체 패키지, 칩스케일 패키지, 시스템 온 칩을 포함할 수 있다.

경화가 완료된 후 상기 코팅층 단면의 금속 입자 면적비율이 60% 내지 97%일 수 있다.

상기 전자파차폐층의 두께는 5㎛ 내지 30㎛일 수 있다.

상기 전자부품의 상부와 측면부의 두께 비율은 1:0.4 내지 1:1일 수 있다.

본 발명에 의한 전자부품용 전자파차폐층 조성물에 따르면 전기전도성 및 자성이 우수한 물질을 포함하는 페이스트에 비점이 낮은 유기용제를 혼합함으로써 스프레이 분사에 의한 혼합물의 도포시 신속하게 유기용제를 휘발시킴으로써 전자부품의 형상이 급격히 변화하는 부분에서도 전자파차폐층을 균일하게 형성할 수 있다.

또한, 비점이 낮은 용제 뿐만아니라 비점이 높은 용제를 혼합한 혼합 요기용제를 사용함으로써 비점이 낮은 유기용제만을 사용하는 경우 스프레이 작업전 노즐 막힘과 같은 작업성의 저하, 제품 보관상의 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 전자부품용 전자파차폐층 형성방법에 따르면, 비점이 낮은 용제의 사용과 함께 스프레이 도포시 용제의 반경화 단계를 도입함으로써 전자파차폐층의 흐름성을 제어함으로써 전자부품의 형상이 급격히 변화하는 부분에서도 균일한 차폐층을 형성함으로써 전자부품의 전자파차폐 효율을 증진시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전자부품의 전자파차폐층의 형성방법에 대한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전자부품의 전자파차폐층의 형성방법을 개념적으로 도시한 것으로, 전자파차폐용 조성물을 유기용제와 혼합한 후 스프레이 분사노즐을 이용하여 코팅층을 형성하는 것을 나타내고 있다.
도 3은 종래기술에 의한 유기용제를 이용하여 전자파 차폐용 조성물을 제조하여 코팅층을 형성한 경우의 코팅층의 형상을 도시한 도면이다.
도 4는 혼합 유기용제를 도입하여 제조한 전자차차폐용 조성물을 전자부품에 스프레이 도포시 반경화 단계를 도입하여 전자파차폐용 코팅층을 형성한 경우의 코팅층의 형상을 도시한 도면이다.
도 5는 모서리 부분에 도포된 차폐막의 유동성을 제어하고자 유기용제의 휘발성을 증진하기 위하여 가열을 한 경우에 기판상에 형성된 전자파차폐층의 형상을 도시한 도면이다.
도 6은 가열온도를 증가시켜 오버히팅한 경우에 기판상에 형성된 코팅층의 형상을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자부품용 전자파차폐층에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 전자부품용 전자파차폐 조성물은 전기전도성 물질을 포함하는 페이스트와, 비점이 낮은 유기용제 및 비점이 높은 유기용제의 혼합 유기용제를 포함하되, 상기 전기전도성 물질은 은, 구리, 은 코팅된 구리, 니켈, 은 코팅된 니켈, 스테인리스, 철, 철의 산화물, 코발트, 탄소 물질에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 비점이 낮은 유기용제는 3-메톡시 부틸 아세테이트(3-METHOXY BUTYL ACETATE), 씨클로 헥실 아세테이트 (CYCLO HEXYL ACETATE), 2-에톡시 아세테이트(2-Ethoxyethyl acetate), 셀로솔 71(SHELLSOL 71), Tert-부틸 셀로솔브(TERT-BUTYL CELLOSOLVE), 디 이소 부틸 케톤(DI ISO BUTYL KETONE), 코코솔 100(KOCOSOL 100), 사이클로헥사논(CYCLOHEXANONE), 에틸 셀로솔브 (ETHYL CELLOSOLVE), 2-메톡시-1-메틸에틸 아세테이트 (2-METHOXY-1-METHYLETHYL ACETATE), 메틸 이소 부틸 카비놀 (METHY ISO BUTYL CARBINOL), 2-니트로 프로판(2-NITRO PROPANE), 솔벤트 V-1 (SOLVENT V-1), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (Propylene glycol monomethyl ether), 테레핀 유(TURPENTILE OIL), N-부틸 알코올(N-BYTYL ALCOHOL), 이소 부틸 아세테이트(ISO BUTYL ALCOHOL), 자일렌(XYLENE), ISO AMYL ACETATE, N-AMYL ACETATE, N-부틸 아세테이트(N-BUTYL ACETATE), 이소 부틸 아세테이트(ISO BUTYL ACETATE), 메틸 이소 부틸 케톤(METHYL ISO BUTYL KETONE), 에틸 알코올(ETHYL ALCOHOL), 이소 프로필 알코올(ISO PROPYL ALCOHOL), 메틸 알코올(METHYL ALCOHOL), 톨루엔(TOLUENE) 중 선택된 적어도 하나를 포함하며, 상기 비점이 높은 유기용제는 TEXANOL (ESTER ALCOHOL), 부틸 카비톨 아세테이트(BUTYL CARBITOL ACETATE), 에틸렌 글리콜(ETHYLENE GLYCOL), 2-에틸 헥실 글리콜(2-ETHYL HEXYL GLYCOL), 카비톨 아세테이트(CARBITOL ACETATE), 디 베이직 에스테르(DI BASIC ESTER), 프로필렌 글리콜(PROPYLENE GLYCOL), 이소포론(ISOPHORONE), 벤질 알코올(BENZYL ALCOHOL), 메틸 카비톨(METHYL CARBITOL), 2-에틸 헥실 아세테이트(2-ETHYL HEXYL ACETATE), N-메틸-2-필로리돈(N-METHYL-2-PYRROLIDONE), 디프로필렌 글리콜 메틸 에스테르(DIPROPYLENE GLYCOL METHYL ESTER), 에틸 카비톨(ETHYL CARBITOL), 헥실 셀로솔브(HEXYL CELLOSOLVE), 코코졸#180(KOCOSOL#180), 부틸 카비톨(BUTYL CARBITOL), 2-에틸 헥실 알코올(2-ETHYL HEXYL ALCOHOL), 메틸 헥실 케톤(METHYL HEXYL KETONE), 부틸 셀로솔브 아세테이트(BUTYL CELLOSOLVE ACETATE), 3-메틸-3메톡시 부타놀(3-METHYL-3-METHOXY BUTANOL), 코코졸#150(KOCOSOL#150), 부틸 셀로솔즈(BUTYL CELLOSOLVE), 디 아세톤 알코올(DI ACETONE ALCOHOL), 3-메톡시 부틸 아세테이트(3-METHOXY BUTYL ACETATE) 중 선택된 적어도 하나를 포함한다.

상기 비점이 낮은 유기용제의 비점은 0℃-60℃이며, 상기 비점이 높은 유기용제의 비점은 60℃-120℃이다.

상기 전기전도성 물질을 포함하는 페이스트는 전자부품의 전자파차폐를 위한 것으로, 페이스트 자체를 도포하지 않고 유기용제에 희석하여 액상의 형태로 만든 후 스프레이 분사등에 의해 도포하기 위한 것이다.

상기 혼합 유기용제 중 비점이 낮은 유기 용제는 일반적으로 희석에 사용되는 유기용제에 비하여 비점이 낮고, 증발속도가 높은 것을 선택함으로써 전자파차폐를 위한 코팅층의 형성시, 신속하게 휘발되도록 함으로써 전자파차폐 코팅층을 신속하게 형성하도록 한다.

상기 혼합 유기용제 중 비점이 높은 유기 용제는 상온에서 휘발되지 않는 유기용제로 비점이 낮은 유기용제만을 사용할 경우 상온에서 급격한 부피변화로 인하여 스프레이 작업전 노즐의 막힘(clogging)이 발생하여 작업성을 저하시키는 문제를 방지할 수 있다.

또한, 상기 비점이 높은 유기용제는 전도성 물질의 페이스트를 비점이 낮은 유기용제에 혼합전에 전도성 물질의 페이스트의 보관을 용이하게 할 수 있다.

상기 페이스트와 상기 혼합 유기용제의 희석비율은 질량퍼센트로 1:0.4 내지 1:0.7인 것을 특징으로 한다.

상기 페이스트와 혼합 유기용제의 희석비율을 수치한정한 이유는 1:0.4미만의 경우에는 조성물의 점도가 지나치게 높아지게 되고 이에 따라 고형분 입자의 침전이 저하되므로 막질을 형성하기 위한 작업성은 좋아지나 최종 형성된 막질의 균일성(균일도)이 저하되므로 바람직하지 않기 때문이다.

또한, 상기 페이스트와 혼합 유기용제의 희석비율이 1:0.7 초과의 경우에는 조성물의 점도가 지나치게 낮아져 고형분의 침전이 증가(크게)되고 이에 따라 막질의 형성을 위한 작업성이 저하되기 때문이다.

상기 페이스트와 상기 혼합 유기용제의 희석비율에 의하여 형성된 전자파차폐조성물은 전자부품에 도포하여 막질을 형성할 경우, 전자부품의 측면에서의 막질의 균일도를 증가시킬 수 있으며, 전자부품의 표면에 형성된 제조자 정보, 제품 스펙등의 문자, 도형등의 정보가 막질의 형성후에도 여전히 육안으로 식별할 수 있는 등 시인성을 양호하게 유지하며 최종 전자파차폐 막의 저항특성도 증가시킬 수 있다.

혼합 용제로 희석된 상기 전자파차폐 조성물의 점도는 25℃ 분위기 및 50RPM에서 10 내지 100CPS인 것을 특징으로 한다.

상기 전자파차폐 조성물중 상기 전기전도성 물질의 함유량은 질량퍼센트(wt%)로 85 내지 93%인 것을 특징으로 한다.

상기 전기전도성 물질의 함유량을 질량퍼센트로 85% 미만으로 하게 되면, 차폐막의 두께대비 차폐효율의 감소로 이어져 전자파차폐 효과를 기대할 수 없으며, 93%를 초과하여 함유하게 되면 접착력의 부재 및 비용 증가로 이어지므로 바람직하지 않다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법은 전자부품을 제공하는 단계, 상기 전자부품에 전술한 전자파차폐 조성물을 스프레이 도포하되 스프레이 도포시 상기 전자부품의 하부를 가열하여 상기 비점이 낮은 유기용제의 기화를 촉진시키는 전자파차폐 조성물의 반경화 단계 및 상기 전자파차폐용 조성물을 완전히 경화시키는 단계를 포함한다.

본 발명에서는 종래에 전자파차폐층 형성시 사용되던 진공증착법 대신에 경제적인 코팅층 형성방법인 스프레이 분사를 이용함으로써 저가로 차폐층의 형성이 가능하다.

또한, 스프레이 분사를 이용하여 유기용제가 신속하게 휘발되는 전자파차폐 조성물을 도포함으로써 전자부품의 모서리 등 부품의 형상이 급격히 변하는 부분에서도 코팅층의 두께가 균일하게 유지할 수 있다.

즉, 종래의 경우 스프레이 분사를 통하여 전자파차폐층을 형성할 경우, 전자부품(예를 들어, 반도체 칩)의 모서리가 90도 각도를 이룸으로써 부품의 측면부에서 중력에 의해 코팅층이 신속히 흘러내림으로써 코팅층의 균일성을 확보하기가 어려웠는데, 본 발명에서는 코팅층이 신속하게 경화될 수 있도록 한 것이다.

상기 전자파차폐 조성물의 경화시 경화단계를 2단계로 나누어 1단계에서는 스프레이 도포된 조성물을 반경화시킨 후 후속으로 완전경화를 시키도록 한다.

전자파차폐 조성물의 반경화는 열경화 또는 광경화에 의해 이루어지며 경화온도는 40℃ 내지 100℃로 유지하고 경화시간은 2분 내지 10분으로 유지하는 것이 바람직하다. 반경화단계에서는 비점이 낮은 유기용제를 신속하게 기화시키는 것을 목적으로 한다.

이후에 전자파차폐 조성물을 완전경화시키게 되는데 완전경화시 열경화 또는 광경화에 의해 이루어지며 경화온도는 100℃ 내지 190℃의 온도범위에서 경화시간은 2분 내지 60분으로 유지하는 것이 바람직하다. 완전경화 단계에서는 반경화 단계에서 비점이 낮은 유기 용제가 휘발된 전자파차폐 조성물을 전자부품의 표면에 최종적인 차폐 막질을 형성하게 된다.

본 발명에서는 전자파차폐층의 조성물의 성질 뿐만아니라 차폐층의 형성시 열적경화 또는 광경화시킴으로써 코팅층의 경화를 가속시킴으로써 코팅층의 두께 균일도를 확보할 수 있다.

상기 전자부품은 반도체 패키지, 칩스케일 패키지, 시스템 온 칩을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명이 적용될 수 있는 전자부품은 일반적인 반도체 패키지를 포함하여, 보다 집적도가 높고 크기가 작은 칩스케일 패키지, 시스템 온 칩등 다양한 전자부품에 전자파차폐층의 형성에 적용될 수 있다.

상기 경화가 완료된 후 상기 코팅층 단면의 금속 입자 면적비율이 60% 내지 97%인 것을 특징으로 한다.

상기 코팅층 단면의 금속 입자 면적비율이 60% 미만인 경우에는 전자파차폐 효율이 급격히 저하하며 97%를 초과할 경우에는 차폐율의 증가가 미미하므로 바람직한 금속 입자 면적비율은 60% 내지 97%인 것이 바람직하다.

상기 전자파차폐층은 전기적으로 연결되어 있으며, 전자파차폐 효율이 15 내지 90dB 인 것을 특징으로 한다.

상기 전자파 차폐층은 전기적으로 연결됨으로 인하여 전자부품의 외부 또는 내부에서 발생하는 전자파를 흡수한 후 이를 접지시킴으로써 전자파의 간섭을 방지할 수 있다.

상기 전자파차폐층은 체적저항이 5x10^-5ohm*cm 이하인 것을 특징으로 한다.

상기 전자파차폐층의 두께는 5㎛ 내지 30㎛인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 전자파차폐층의 두께를 5㎛ 내지 30㎛으로 형성하되 5㎛미만의 경우에는 균일한 두께제어가 용이하지 않고, 측면부의 균일도 확보는 더욱 어려우므로 바람직하지 않고, 20㎛를 초과하는 경우는 가격적인 측면 및 초박형화 되는 최근 추세에 반하여 바람직하지 않다.

상기 전자부품의 상부와 측면부의 두께 비율은 1:0.4 내지 1:1인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 전자부품의 상부와 측면부의 두께 비율을 1:0.4 내지 1:1로 유지할 수 있다. 차폐층 형성용 조성물과 차폐층 형성방법을 통하여 전자부품의 모서리에서 차폐층의 두께를 균일하게 유지함으로써 경제적인 공정인 스프레이 분사를 이용하면서도 코팅층의 두께 균일성을 확보할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체패키지는 상기한 전자파차폐층 형성방법에 의한 전자파차폐층이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법에 대하여 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

평균 입도가 5~10㎛인 은(Ag) 분말과 에폭시 수지(epoxy resin)을 포함하는 전기전도성 페이스트를 준비한 후 메틸 에틸 케톤 (methyl ethyl ketone)에 1:0.5의 비율로 희석하여 전자파 차폐용 스프레이 분사 조성물을 제조하였다.

본 발명에서 은 입자와 에폭시 수지로 구성된 주재의 점도는 2,000-5,000CPS이며 희석된 제품은 1:04 내지 1:0.7의 범위를 갖는다.

상기 전자파 차폐용 조성물을 칩스케일 패키지 기판에 분사 도포하고, 40~65℃의 온도범위에서 경화시켰다.

유기용제가 휘발되고 표면에 전자파 차폐층이 형성된 칩스케일 패키지 제품을 형성하였다.

도 3은 본 발명에 의한 유기용제가 아닌 일반적인 용제를 사용하여 형성한 전자파 차폐층의 형상을 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명에 의한 혼합 유기용제를 이용하여 전자파 차폐물을 형성한 경우, 기판에 형성된 차폐층의 형상을 도시한 것으로, 종래기술에 비해 기판상(특히, 모서리 부분)에 코팅층의 균일하게 형성된 것을 알 수 있다.

도 5는 유기용제의 휘발성을 촉진하기 위하여 일정한 온도범위에서 가열을 함으로써 코팅층의 형성이 균일하게 형성된 것을 도시한 도면이다.

도 6은 유기용제의 휘발성을 촉진하기 위하여 가열시 가열온도가 과도할 경우에 오히려 코팅층의 균일도가 떨어진 것을 보여주는 도면이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

전기전도성 물질을 포함하는 페이스트와,
비점이 낮은 유기용제 및 비점이 높은 유기용제의 혼합 유기용제를 포함하되,
상기 전기전도성 물질은 은, 구리, 은 코팅된 구리, 니켈, 은 코팅된 니켈, 스테인리스, 철, 철의 산화물, 코발트, 탄소 물질에서 선택된 적어도 하나를 포함하고,
상기 비점이 낮은 유기용제는 3-메톡시 부틸 아세테이트(3-METHOXY BUTYL ACETATE), 씨클로 헥실 아세테이트 (CYCLO HEXYL ACETATE), 2-에톡시 아세테이트(2-Ethoxyethyl acetate), 셀로솔 71(SHELLSOL 71), Tert-부틸 셀로솔브(TERT-BUTYL CELLOSOLVE), 디 이소 부틸 케톤(DI ISO BUTYL KETONE), 코코솔 100(KOCOSOL 100), 사이클로헥사논(CYCLOHEXANONE), 에틸 셀로솔브 (ETHYL CELLOSOLVE), 2-메톡시-1-메틸에틸 아세테이트 (2-METHOXY-1-METHYLETHYL ACETATE), 메틸 이소 부틸 카비놀 (METHY ISO BUTYL CARBINOL), 2-니트로 프로판(2-NITRO PROPANE), 솔벤트 V-1 (SOLVENT V-1), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 (Propylene glycol monomethyl ether), 테레핀 유(TURPENTILE OIL), N-부틸 알코올(N-BYTYL ALCOHOL), 이소 부틸 아세테이트(ISO BUTYL ALCOHOL), 자일렌(XYLENE), ISO AMYL ACETATE, N-AMYL ACETATE, N-부틸 아세테이트(N-BUTYL ACETATE), 이소 부틸 아세테이트(ISO BUTYL ACETATE), 메틸 이소 부틸 케톤(METHYL ISO BUTYL KETONE), 에틸 알코올(ETHYL ALCOHOL), 이소 프로필 알코올(ISO PROPYL ALCOHOL), 메틸 알코올(METHYL ALCOHOL), 톨루엔(TOLUENE) 중 선택된 적어도 하나를 포함하며,
상기 비점이 높은 유기용제는 TEXANOL (ESTER ALCOHOL), 부틸 카비톨 아세테이트(BUTYL CARBITOL ACETATE), 에틸렌 글리콜(ETHYLENE GLYCOL), 2-에틸 헥실 글리콜(2-ETHYL HEXYL GLYCOL), 카비톨 아세테이트(CARBITOL ACETATE), 디 베이직 에스테르(DI BASIC ESTER), 프로필렌 글리콜(PROPYLENE GLYCOL), 이소포론(ISOPHORONE), 벤질 알코올(BENZYL ALCOHOL), 메틸 카비톨(METHYL CARBITOL), 2-에틸 헥실 아세테이트(2-ETHYL HEXYL ACETATE), N-메틸-2-필로리돈(N-METHYL-2-PYRROLIDONE), 디프로필렌 글리콜 메틸 에스테르(DIPROPYLENE GLYCOL METHYL ESTER), 에틸 카비톨(ETHYL CARBITOL), 헥실 셀로솔브(HEXYL CELLOSOLVE), 코코졸#180(KOCOSOL#180), 부틸 카비톨(BUTYL CARBITOL), 2-에틸 헥실 알코올(2-ETHYL HEXYL ALCOHOL), 메틸 헥실 케톤(METHYL HEXYL KETONE), 부틸 셀로솔브 아세테이트(BUTYL CELLOSOLVE ACETATE), 3-메틸-3메톡시 부타놀(3-METHYL-3-METHOXY BUTANOL), 코코졸#150(KOCOSOL#150), 부틸 셀로솔즈(BUTYL CELLOSOLVE), 디 아세톤 알코올(DI ACETONE ALCOHOL), 3-메톡시 부틸 아세테이트(3-METHOXY BUTYL ACETATE) 중 선택된 적어도 하나를 포함하는 전자부품용 전자파차폐 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 페이스트와 상기 혼합 유기용제의 희석비율은 질량퍼센트로 1:0.4 내지 1:0.7인 것을 특징으로 하는 전자부품용 전자파차폐 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 페이스트와 상기 혼합 유기용제의 혼합물의 점도는 25℃ 분위기 및 50RPM에서 10 내지 100CPS인 것을 특징으로 하는 전자부품용 전자파차폐 조성물.
전자부품을 제공하는 단계;
상기 전자부품에 제 1 항에 의한 전자파차폐 조성물을 스프레이 도포하되 스프레이 도포시 상기 전자부품의 하부를 가열하여 상기 비점이 낮은 유기용제의 기화를 촉진시키는 전자파차폐 조성물의 반경화 단계; 및
상기 전자파차폐용 조성물을 완전히 경화시키는 단계를 포함하는 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법.
제 4 항에 있어서,
상기 전자파차폐 조성물의 반경화는 스프레이 도포된 상기 전자파차폐 조성물을 열경화 또는 광경화하여 이루어지되, 경화온도는 40℃ 내지 100℃, 경화시간은 2분 내지 10분인 것을 특징으로 하는 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법.
제 4 항에 있어서,
상기 전자파차폐 조성물의 완전경화는 반경화된 상기 전자파차폐 조성물을 열경화 또는 광경화하여 이루어지되, 경화온도는 100℃ 내지 190℃, 경화시간은 2분 내지 60분인 것을 특징으로 하는 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법.
제 4 항에 있어서,
상기 전자부품은 반도체 패키지, 칩스케일 패키지, 시스템 온 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법.
제 4 항에 있어서,
경화가 완료된 후 상기 코팅층 단면의 금속 입자 면적비율이 60% 내지 97%인 것을 특징으로 하는 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법.
제 4 항에 있어서,
상기 전자파차폐층의 두께는 5㎛ 내지 30㎛인 것을 특징으로 하는 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법.
제 4 항에 있어서,
상기 전자부품의 상부와 측면부의 두께 비율은 1:0.4 내지 1:1인 것을 특징으로 하는 전자부품용 전자파차폐층의 형성방법.