KR20200110289A - 전자 소자 모듈 - Google Patents

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KR20200110289A
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류종인
홍승현
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 접지 전극을 구비하는 기판, 상기 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부, 상기 밀봉부의 표면을 따라 형성되는 차폐 구조, 상기 기판에 실장되며 상기 차폐 구조의 외부에 배치되는 제1 부품, 및 상기 기판에 실장되며 상기 차폐 구조의 내부에 배치되는 제2 부품을 포함하며, 상기 차폐 구조는, 적어도 일부가 상기 제1 부품과 상기 제2 부품 사이에 배치되는 차폐 격벽 및 상기 밀봉부의 표면과 상기 차폐 격벽의 표면을 따라 배치되는 차폐층을 포함하고, 상기 차폐 구조는, 제1 부품의 상면 및 4개 측면 중 일부를 커버하고, 상기 제2 부품의 상면 및 4개 측면을 전체적으로 커버하도록 배치될 수 있다.

Description

전자 소자 모듈{ELECTRONIC COMPONENT MODULE}
본 발명은 전자 소자 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈에 포함된 수동소자 또는 반도체 칩 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 부품들의 소형화 및 경량화가 요구되고 있다.
이러한 전자 부품들의 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 내부의 개별 소자를 충격으로부터 보호하면서 동시에 전자파 간섭(EMI) 또는 전자파 내성 특성이 우수한 전자파 차폐구조를 갖는 전자 소자 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 접지 전극을 구비하는 기판, 상기 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부, 상기 밀봉부의 표면을 따라 형성되는 차폐 구조, 상기 기판에 실장되며 상기 차폐 구조의 외부에 배치되는 제1 부품, 및 상기 기판에 실장되며 상기 차폐 구조의 내부에 배치되는 제2 부품을 포함하며, 상기 차폐 구조는, 적어도 일부가 상기 제1 부품과 상기 제2 부품 사이에 배치되는 차폐 격벽 및 상기 밀봉부의 표면과 상기 차폐 격벽의 표면을 따라 배치되는 차폐층을 포함하고, 상기 차폐 구조는, 제1 부품의 상면 및 4개 측면 중 일부를 커버하고, 상기 제2 부품의 상면 및 4개 측면을 전체적으로 커버하도록 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 기판, 상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품, 상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 밀봉부, 상기 밀봉부의 표면에 배치되는 차폐층, 및 상기 기판의 제2면 또는 상기 기판의 내부에 배치되는 패치 안테나를 포함하며, 상기 패치 안테나는 상기 차폐층과 대면하는 영역에 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 기판, 상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품, 상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 밀봉부, 상기 밀봉부의 표면에 배치되는 차폐층, 및 상기 기판의 제2면 또는 상기 기판의 내부에 배치되는 안테나를 포함하며, 상기 안테나는 상기 차폐층과 대면하는 영역에 배치되는 패치 안테나와, 상기 차폐층과 대면하지 않는 영역에 배치되는 다이폴 안테나를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 기판, 상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품, 상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 제2 밀봉부, 상기 제2 밀봉부의 표면에 배치되는 차폐층, 일부 또는 전체가 상기 제1 부품과 상기 제2 부품 사이에 배치되어 전자기파의 흐름을 차폐하는 차폐 격벽, 상기 기판의 제1면에 배치되며, 상기 차폐층의 외부에 배치되는 제3 밀봉부, 및 상기 기판의 제2면 또는 상기 기판의 내부에 배치되는 다이폴 안테나를 포함하며, 상기 다이폴 안테나는 상기 제3 밀봉부와 대응하는 영역에 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 기판, 상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품, 상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 밀봉부, 및 상기 밀봉부의 표면에 배치되는 차폐층을 포함하며, 상기 차폐층은, 상기 기판의 접지 전극이 노출되도록 상기 밀봉부를 제거하여 형성한 슬릿 내에 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 기판, 상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품, 상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 밀봉부, 상기 제1 부품과 상기 제2 부품 사이에 배치되어 전자기파의 흐름을 차폐하는 차폐 격벽, 및 상기 밀봉부의 표면을 따라 배치되는 차폐층을 포함하며, 상기 차폐층은, 상기 차폐 격벽의 상단에 연결되고, 상기 기판의 측면까지 형성되어 상기 기판의 측면으로 노출되는 접지 전극과 접촉할 수 있다.
본 발명에 따른 전자 소자 모듈은 제1 부품과 제2 부품 간에 차폐 격벽이 배치되므로, 제1 부품과 제2 부품간에 전자기파 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 차폐 케이스를 이용하여 제1 부품과 제2 부품 사이를 차폐 격벽을 형성하므로, 차폐 격벽의 실장이 용이하며, 이에 제조가 용이하다.
더하여, 밀봉부를 제조할 때, 차폐 격벽이 밀봉부의 흐름을 차단하는 기능도 수행하므로, 밀봉부와 제1 부품 사이의 간격을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 평면도.
도 3 내지 도 6은 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법을 공정순으로 도시한 도면.
도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 평면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도.
도 11 내지 도 13은 도 10에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도.
도 15 내지 도 17은 도 14에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 사시도.
도 19는 도 18의 I-I′에 따른 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 단면도이고 도 2는 도 1에 도시된 전자 소자 모듈의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈(100)은 기판(11), 전자 부품(1), 밀봉부(14), 및 차폐 격벽(15)을 포함하여 구성된다.
기판(11)의 제1면에는 전자 부품(1)을 실장하기 위한 실장용 전극들, 접지 전극(19), 그리고 도시하지는 않았지만 실장용 전극들 상호간을 전기적으로 연결하는 배선 패턴이 형성될 수 있다.
실장용 전극에는 적어도 하나의 전자 부품(1)이 실장된다.
접지 전극(19)은 후술되는 차폐 격벽(15)과 전기적으로 연결된다.
본 실시예에서는 접지 전극(19)이 후술되는 제1 부품과 제2 부품 사이에만 배치되어 차폐 격벽(15)과 접합된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 차폐 격벽(15)의 전체 형상을 따라 접지 전극(19)을 형성하여 접지 전극(19)이 차폐 격벽(15) 전체와 접합되도록 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다.
또한 본 실시예에서는 접지 전극(19)이 실선 형태로 형성되나, 이에 한정되지 않으며, 파선 형태로 형성하거나, 점(point) 형태로 형성하는 등 차폐 격벽(15)과 전기적으로 연결될 수만 있다면 다양한 형태로 구성될 수 있다.
도면에는 상세히 도시하지 않았지만, 실장용 전극이나 접지 전극(19)은 상부에 적층 배치되는 절연 보호층(미도시)에 의해 보호될 수 있으며, 절연 보호층에 형성된 개구를 통해 외부로 노출될 수 있다. 절연 보호층으로는 솔더 레지스트가 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 구성되는 기판(11)은 당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 종류의 회로 기판(예를 들어 세라믹 기판, 인쇄 회로 기판, 유연성 기판 등)이 이용될 수 있다. 본 실시예에 따른 기판(11)은 복수의 층으로 형성된 다층 기판(11)일 수 있으며, 각 층 사이에는 회로 패턴이 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 기판(11)은 하부면인 제2면이나 기판(11) 내부에 안테나 배선이 형성될 수 있다.
전자 부품(1)은 수동 소자와 능동 소자 등과 같은 다양한 전자 소자들을 포함할 수 있다. 즉, 전자 부품(1)은 기판(11) 상에 실장되거나 기판(11) 내부에 내장될 수 있는 전자 소자들이라면 모두 이용될 수 있다. 또한 본 실시예에서 전자 부품은 소자에 한정되지 않으며, 커넥터와 같은 다양한 부품을 포함한다.
또한 본 실시예의 전자 부품(1)은 후술되는 밀봉부(14) 내에 매립되는 적어도 하나의 제2 부품(1b)과, 밀봉부(14)에 매립되지 않고 밀봉부(14)의 외부에 배치되는 제1 부품(1a)을 적어도 하나 포함한다. 예를 들어, 제1 부품(1a)은 커넥터이고, 제2 부품(1b)은 전자 소자일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
밀봉부(14)는 기판(11)의 제1면에 배치되어 전자 부품(1)을 밀봉한다. 밀봉부(14)는 전자 부품(1)을 외부에서 둘러싼 형태로 고정함으로써 외부의 충격으로부터 전자 부품(1)을 안전하게 보호한다. 그러나 전술한 바와 같이 전자 부품(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(11) 사이에는 언더필(underfill) 수지와 같은 별도의 밀봉 부재가 구비될 수 있다.
차폐 격벽(15)은 밀봉부(14)와 제1 부품(1a) 사이에 배치되어 제1 부품(1a)으로부터 제2 부품(1b) 측으로 유입되거나, 제2 부품(1b) 측에서 제1 부품 측으로 유입되는 전자기파를 차폐한다. 따라서 차폐 격벽(15)은 도전성 물질로 형성되며, 기판(11)의 접지 전극(19)과 전기적으로 연결된다. 예컨대, 차폐 격벽(15)은 금속판의 형태로 구성될 수 있으며, 솔더나 도전성 수지와 같은 도전성 접착제를 매개로 기판(11)의 접지 전극(19)에 접합될 수 있다.
본 실시예의 경우, 차폐 격벽(15)은 제1 부품(1a)을 완전하게 둘러싸는 사각의 링(ring) 형상으로 구성되며, 이에 내부가 빈 관(pipe) 형상으로 구성된다.
차폐 격벽(15)은 전자 소자 모듈 제조 과정에서 밀봉부(14)를 형성할 때, 밀봉부(14)의 재료(예컨대 성형 수지)가 제1 부품(1a) 측으로 유입되는 것을 차단한다. 따라서, 제1 부품(1a)차폐 격벽(15)에 의해 밀봉부(14) 내에 매립되지 않는다.
본 실시예에서 차폐 격벽(15)은 사각의 링(ring) 형상으로 구성된다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 원형 링이나 타원형 링, 다각형 링 등 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 사이에서 전자기파의 흐름을 차단할 수만 있다면 차폐 격벽(15)은 다양한 형태로 변형될 수 있다.
차폐 격벽(15)의 실장 높이는 제1 부품(1a)의 실장 높이와 동일하거나 더 높게 형성된다.
또한 본 실시예에서 차폐 격벽(15)의 실장 높이는 밀봉부(14)의 높이보다 낮게 형성된다. 본 발명은 차폐 케이스(도 4의 15a)를 이용하여 차폐 격벽(15)을 형성한다. 따라서 차폐 케이스(15a)를 부분적으로 제거하는 과정이 필수적으로 수행되어야 하므로, 본 실시예와 같이 차폐 격벽(15) 전체의 실장 높이를 밀봉부(14)의 실장 높이보다 낮게 구성할 수 있다.
그러나 도 14의 실시예와 같이, 필요에 따라 후술되는 차폐 격벽(15) 중 일부를 밀봉부(14)와 같은 높이로 구성할 수 있다. 그러나 다른 부분은 모두 높이를 밀봉부(14)의 실장 높이보다 낮게 구성된다.
이처럼 본 발명의 차폐 격벽(15)은 적어도 일부의 실장 높이가 밀봉부(14)의 실장 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
다음으로 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명한다.
도 3 내지 도 6은 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법을 공정순으로 도시한 도면이다.
먼저 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(11)의 제1면에 전자 부품들(1)을 실장한다.
본 실시예에 따른 기판(11)은 다층 복수의 층으로 형성된 다층 회로 기판으로, 각 층 사이에는 전기적으로 연결되는 회로 패턴들이 형성될 수 있다. 또한 기판(11)의 상면에는 실장용 전극과 접지 전극(19) 등이 형성된다.
전자 부품들(1)은 솔더(solder)와 같은 도전성 접착제를 통해 기판(11)에 접합될 수 있다.
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 차폐 케이스(15a)를 기판(11)의 제1면에 실장한다.
차폐 케이스(15a)는 도전성 재질로 형성되며, 일면이 개방되고 내부에 수용 공간을 구비하는 용기 형태로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 차폐 케이스(15a)는 일면이 개방된 직육면체 형상으로 형성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 원기둥 형상이나, 다각형 기둥 형상으로 차폐 케이스(15a)를 구성하는 등 내부에 제1 부품(1a)을 수용할 수 있는 수용 공간을 구비한다면 다양한 형태로 구성될 수 있다.
차폐 케이스(15a)는 내부 수용 공간에 제1 부품(1a)이 수용되도록 기판(11)에 실장된다. 따라서 차폐 케이스(15a)의 개방된 일면은 기판(11)의 제1면에 접합된다. 이때, 차폐 케이스(15a)는 적어도 일부가 기판(11)의 접지 전극(19)에 접합된다.
한편, 본 실시예에서는 전자 부품들(1)을 기판(11)에 먼저 실장한 후, 차폐 케이스(15a)를 실장하는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
예들 들어, 기판(11) 상에 도전성 페이스트를 도포한 후, 전자 부품들(1)과 차폐 케이스(15a)를 모두 도전성 페이스트 상에 배치하고, 리플로우 솔더링(reflow Soldering) 공정을 통해 전자 부품들(1)과 차폐 케이스(15a)를 동시에 기판(11)에 접합하는 것도 가능하다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 전자 부품(1)을 밀봉하며 기판(11)의 제1면에 밀봉부(14)를 형성한다.
밀봉부(14)는 기판(11)의 제1면 전체에 형성될 수 있다. 따라서, 밀봉부(14)는 제2 부품들(1b)뿐만 아니라, 제1 부품(1a)을 덮고 있는 차폐 케이스(15a)도 모두 매립하는 형태로 형성된다.
이때, 밀봉부(14)를 형성하는 재료(예컨대 성형 수지)는 차폐 케이스(15a)에 의해, 차폐 케이스(15a)의 내부 공간으로는 유입되지 않는다. 따라서, 제1 부품(1a)은 밀봉부(14)를 형성하는 재료와 접촉하지 않는다.
본 단계에서 밀봉부(14)는 트랜스퍼 몰딩 방식을 통해 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 밀봉부(14)와 차폐 케이스(15a)를 부분적으로 제거한다. 이때 제거되는 부분은 차폐 케이스(15a)가 배치된 제1 영역(도 1의 A1)이며, 제2 부품(1b)이 배치된 제2 영역(도 2의 A2)은 제거되지 않는다.
본 단계에서 밀봉부(14)는 두께가 얇아지는 형태로 제거된다. 따라서 밀봉부(14)의 제거에는 그라인더(G)가 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 영역(A1)이 부분적으로 제거됨에 따라, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 두께가 다르게 형성된다.
또한 밀봉부(14)의 제1 영역(A1)은 차폐 케이스(15a)의 내부 공간이 외부로 노출될 때까지 제거된다. 이에 제1 부품(1a)도 함께 외부로 노출된다.
밀봉부(14)가 제거되면, 차폐 케이스(15a)는 관(pipe) 형상 또는 링(ring) 형상의 차폐 격벽(15)으로 변형된다.
한편, 본 단계에서 제1 영역(A1) 전체가 부분적으로 제거된다. 따라서, 차폐 케이스(15a) 상부에 배치된 밀봉부(14)뿐만 아니라, 차폐 케이스(15a)의 양측에 배치된 밀봉부(도 2의 14a)도 일부가 제거된다. 이에 제1 영역(A1)의 밀봉부(14a) 제2 영역(A2)의 밀봉부(14) 사이에는 단차가 형성된다.
또한 제1 영역(A1)의 밀봉부(14a)는 높이가 제2 영역(A2)의 밀봉부(14) 보다 낮으므로, 제1 영역(A1)의 밀봉부(14a)는 내에는 전자 부품이 실장되지 않거나, 차폐 격벽(15)보다 실장 높이가 낮은 전자 부품들만 배치된다.
이와 같은 과정을 통해 완성되는 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈은, 제1 부품과 제2 부품 간에 차폐 격벽이 배치되므로, 제1 부품과 제2 부품간에 전자기파 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 차폐 케이스를 이용하여 제1 부품과 제2 부품 사이를 차폐 격벽을 형성하므로, 차폐 격벽의 실장이 용이하며, 이에 제조가 용이하다.
더하여, 밀봉부를 제조할 때, 차폐 격벽이 밀봉부의 흐름을 차단하는 기능도 수행하므로, 밀봉부와 제1 부품 사이의 간격을 최소화할 수 있다.
본 실시예와 같이 차폐 케이스(15a)를 이용하지 않고, 금형을 이용하여 제2 부품 측에만 밀봉부를 형성하는 경우를 고려하면, 제1 부품과 제2 부품 사이에 금형 틀이 배치되어야 하므로 제1 부품과 제2 부품 사이의 거리는 금형 틀의 두께 이상으로 이격되어야 한다.
그러나 본 실시예와 같이 차폐 케이스를 이용하여 차페 격벽을 형성하는 경우, 제1 부품과 제2 부품 사이에 금형 틀을 배치할 필요가 없으므로, 제1 부품과 제2 부품 사이의 거리를 최소화할 수 있으며, 이에 전자 소자 모듈의 전체적인 크기도 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전자 소자 모듈은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 응용이 가능하다.
*83도 7 내지 도 9는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 평면도이다.
도 7과 도 8에 도시된 전자 소자 모듈은, 차폐 격벽(15)이 서로 연결된 적어도 2개의 격벽을 포함하며, 격벽들 중 적어도 하나는 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 사이에 배치된다.
먼저 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈은 전술한 실시예의 전자 소자 모듈과 유사하게 구성되며, 차폐 격벽(15)이 사각의 링 형태로 형성되지 않고 한 면이 제거된 'ㄷ(또는 C)' 형상으로 형성된다. 따라서 서로 연결된 3개의 격벽을 포함하며, 이 중 하나는 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 사이에 배치된다.
본 실시예에 따른 전자 소자 모듈은 전술한 형태의 차폐 케이스(도 4의 15a)를 기판(11)에 실장한 후, 차폐 케이스(15a)에 의해 형성되는 4개의 격벽들(15) 중 어느 하나를 절단(dicing) 과정에서 기판(11)과 함께 제거함으로써 제조될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 접지 전극(19)이 차폐 격벽(15) 전체와 접합된다.
또한 도 8을 참조하면, 전자 소자 모듈은 차폐 격벽(15)이 사각의 링 형태로 형성되지 않고 두 면이 제거된 'L' 형상으로 형성된다. 따라서 서로 연결된 2개의 격벽을 포함하며, 이 중 하나는 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 사이에 배치된다.
본 실시예에 따른 전자 소자 모듈은 전술한 형태의 차폐 케이스(15a)를 기판(11)에 실장한 후, 차폐 케이스(15a)에 의해 형성되는 4개의 차폐 격벽들(15) 중 2개의 차폐 격벽(15)을 절단(dicing) 과정에서 기판(11)과 함께 제거함으로써 제조될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 접지 전극(19)이 차폐 격벽(15) 전체와 접합된다.
그리고 도 9를 참조하면, 전자 소자 모듈은 차폐 격벽(15)이 사각의 링 형태로 형성되지 않고 세 면이 제거된 'I' 형상으로 형성된다. 따라서 차폐 격벽(15)은 기판(11)을 가로지르는 형태로 배치된다.
본 실시예에 따른 전자 소자 모듈은 전술한 형태의 차폐 케이스(15a)를 기판(11)에 실장한 후, 차폐 케이스(15a)에 의해 형성되는 4개의 차폐 격벽들(15) 중 3개의 차폐 격벽(15)을 절단(dicing) 과정에서 기판(11)과 함께 제거함으로써 제조될 수 있다.
도 7 내지 도 9에 개시된 구성은 스트립 형태의 기판에 다수의 전자 소자 모듈을 일괄적으로 제조하는 과정에서, 차폐 케이스(15a)의 한 면 내지 세 면을 기판 스트립의 더미 영역에 배치시킨 후, 기판 절단 과정에서 더미 영역에 형성된 면을 기판의 더미 영역과 함께 제거함에 따라 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예의 전자 소자 모듈은 제2 영역(A2)에 배치되는 밀봉부(14)의 표면을 따라 차폐층(17)이 배치된다.
차폐층(17)은 밀봉부(14)의 표면에 형성되어 외부로부터 제2 부품(1b)으로 유입되거나, 제2 부품(1b)에서 외부로 유출되는 전자기파를 차폐한다. 따라서 차폐층(17)은 도전성 물질로 형성되며, 기판(11)의 접지 전극(19)과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시예에서는 차폐층(17)과 기판(11)의 접지 전극(19)을 전기적으로 연결하기 위해 기판(11)의 접지 전극(19) 중 적어도 일부가 밀봉부(14)의 외부로 노출된다. 이러한 구성은 밀봉부(14)를 제조하는 과정에서 접지 전극(19)이 일부 노출되도록 밀봉부(14)의 위치와 크기를 한정하거나, 밀봉부(14)를 부분적으로 제거함으로써 형성될 수 있다.
그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 접지 전극(19)을 기판(11)의 측면으로 노출시키고, 차폐층(17)을 기판(11)의 측면까지 형성하여 기판(11)의 측면에서 접지 전극(19)이 차폐층(17)과 접촉하도록 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다.
차폐층(17)은 밀봉부(14)의 외부면에 도전성 분말을 포함하는 수지재를 도포하거나, 금속 박막을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 금속 박막을 형성하는 경우 스퍼터링, 스크린 프린팅(screen printing), 기상증착법, 전해 도금, 비전해 도금과 같은 다양한 기술들이 사용될 수 있다.
예를 들어, 본 실시예에 따른 차폐층(17)은 밀봉부(14)의 외부면에 스프레이 코팅법으로 형성된 금속 박막일 수 있다. 스프레이 코팅법은 균일한 도포막을 형성할 수 있으며 다른 공정에 비해 설비 투자에 소요되는 비용이 적은 장점이 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 스크린 프린팅 방식을 통해 금속 박막을 형성하여 이용하는 것도 가능하다.
또한, 차폐층(17)은 차폐 격벽(15)과 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시예에서 차폐층(17)은 차폐 격벽(15)의 상단에 접합된다. 차폐층(17)과 차폐 격벽(15)은 모두 도전성 물질(예컨대, Cu, Ag, Au, Ni, Pt, Pd, 또는 이들의 합금)로 형성되나, 각기 다른 공정을 통해 형성되므로 서로 다른 재료로 형성될 수 있다. 그러나 필요에 따라 동일한 재료로 형성하는 것도 가능하다.
본 실시예에의 기판(11)에 안테나(20)가 배치될 수 있다. 안테나(20)는 기판(11)의 제2면 중 제1 영역(A1)과 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 안테나(20)가 제2 영역(A2)에 배치되는 경우, 안테나(20)를 통해 송수신되는 무선 신호는 차폐층(17)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 안테나(20)는 차폐층(17)이 없는 제1 영역(A1)에만 배치된다.
그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 안테나(20)가 기판(11)의 하부로 무선 신호를 방사하도록 구성하는 경우에는 제2 영역(A2)에도 안테나를 배치할 수 있다.
예를 들어, 기판(11)과 수평한 방향으로 무선 신호를 방사하는 다이폴 안테나를 배치하는 경우, 제1 영역(A1)에 배치하는 것이 유리하다. 반면에 기판(11)과 수직한 방향 중 하부 방향으로 무선 신호를 방사하는 패치 안테나를 배치하는 경우에는 제2 영역(A2)에 배치해도 무방하다.
또한 본 실시예에서 안테나(20)는 기판(11)에 형성되는 회로 패턴을 이용하여 형성한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 별도로 제조된 안테나 부품을 기판(11)의 제2면에 실장하여 이용하는 등 다양한 변형이 가능하다.
이어서, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명한다.
도 11 내지 도 13은 도 10에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예의 전자 소자 모듈 제조 방법은 제1 영역(A1)의 밀봉부(14)를 단계적으로 제거한다.
본 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 제조 방법은 도 5에 도시된 상태까지는 전술한 실시예와 동일하게 진행된다.
도 5에 도시된 바와 같이 밀봉부(14)가 형성되면, 도 11에 도시된 바와 같이 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 사이에 배치되는 차폐 케이스(15a)를 노출시키는 1차 제거 단계가 진행된다. 이 과정에서 밀봉부(14)는 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 사이에 배치되는 차폐 격벽의 상부에 배치된 부분만 제거된다.
본 단계는 모듈의 절단(sawing 또는 dicing)에 이용되는 블레이드(blade, 미도시)나 레이저를 이용하여 밀봉부(14)를 제거하며, 이에 차폐 케이스(15a) 중 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 사이에 배치된 부분만 노출된다.
따라서 본 단계에서 제거되는 밀봉부(14)는 차폐 격벽(도 10의 15)과 동일하거나 유사한 폭으로 제거되며, 밀봉부(14)가 제거되면, 차폐 격벽(15)의 상부는 빈 공간(S)으로 형성된다.
이어서, 도 12에 도시된 바와 같이, 차폐층(17)을 형성한다. 차폐층(17)은 전술한 실시예와 마찬가지로, 밀봉부(14)의 외부면에 도전성 분말을 포함하는 수지재를 도포하거나, 금속 박막을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 금속 박막을 형성하는 경우 스퍼터링, 스크린 프린팅(screen printing), 기상증착법, 전해 도금, 비전해 도금과 같은 다양한 기술들이 사용될 수 있다.
또한 본 단계에서 차폐층(17)은 밀봉부(14)의 빈 공간(S)에도 충진되어 차폐 격벽(15)과 연결된다.
이어서, 도 13에 도시된 바와 같이 밀봉부(14)를 부분적으로 제거하는 2차 제거 단계가 진행된다. 이때 제거되는 부분은 차폐 케이스(15a)가 배치된 제1 영역(도 1의 A1)이며, 제2 부품(1b)이 배치된 제2 영역(도 2의 A2)은 제거되지 않는다. 또한 본 단계에서 차폐 격벽(15)의 상부에 형성된 차폐층(17)은 제거되지 않는다.
이와 같은 과정을 통해 제조되는 본 실시예의 전자 소자 모듈은 상기 구성으로 한정되는 것은 아니며, 차폐층(17)과 차폐 격벽(15)을 직접 연결하지 않고 기판(11)의 접지 전극(19)을 통해 간접적으로 연결하는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈은 제1 부품(1a)을 둘러 싸는 차폐 격벽(15) 중 제1 부품(1a)과 제2 부품(1b) 사이에 배치되는 부분(151, 이하, 제1 격벽)이 다른 부분에 비해 높게 구성된다.
제1 격벽(151)은 제1 영역(A1)에 배치되는 밀봉부(14)의 높이와 동일한 높이로 구성된다. 따라서 차폐층(17)은 밀봉부(14)의 상부면과 동일한 평면 상에서 제1 격벽(151)과 연결된다.
이를 위해, 본 실시예의 전자 소자 모듈 제조 방법은, 밀봉부를 단계적으로 제거한다.
도 15 내지 도 17은 도 14에 도시된 전자 소자 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예의 전자 소자 모듈 제조 방법은, 도 5에 도시된 상태에서, 도 15에 도시된 바와 같이 차폐 케이스(15a)가 노출될 때까지 그라인더(G)를 이용하여 밀봉부(14) 상부면을 전체를 편평하게 제거하는 1차 제거 단계가 진행된다. 이때, 제1 부품(1a)은 외부로 노출되지 않는다.
이어서, 도 16에 도시된 바와 같이 밀봉부(14) 표면에 차폐층(17)을 형성하여 노출된 차폐 케이스에 차폐층(17)을 연결하는 차폐층 형성 단계가 진행된다.
이어서, 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 영역(A1)의 제1 부품(1a)이 외부로 노출되도록 차폐 케이스(15a)와 밀봉부(14)를 일부 제거하는 2차 제거 단계가 진행된다. 본 단계에서 차폐층(17)과 연결된 차폐 격벽(15)은 제거되지 않는다.
이와 같은 과정을 통해 제조되는 본 실시예의 전자 소자 모듈은 상기 구성으로 한정되는 것은 아니며, 차폐층(17)과 차폐 격벽(15)을 직접 연결하지 않고 기판(11)의 접지 전극(19)을 통해 간접적으로 연결하는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 소자 모듈의 평면도이고, 도 19는 도 18의 I-I′에 따른 단면도이다.
도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈은 안테나(20)를 구비한다. 그리고 제2 부품(1b)이 배치되는 제1 영역(A1), 차폐층(17)이 배치되는 제2 영역(A2), 그리고 안테나(20)가 배치되는 제3 영역(A3)으로 전자 소자 모듈의 영역이 구분된다.
이에 따라, 밀봉부(14)도 제1 영역(A1)에 배치되는 제1 밀봉부(141), 제2 영역(A2)에 배치되는 제1 밀봉부(142), 제3 영역(A3)에 배치되는 제3 밀봉부(143)로 구분될 수 있다.
제1 밀봉부(141)는 차폐층(17) 외부에 배치되며, 적어도 일부가 차폐 격벽(15)과 연결된다. 제1 밀봉부(141)는 차폐 격벽(15)을 부분적으로 제거하는 과정에서 차폐 격벽(15)과 함께 일부가 제거되는 밀봉부로 규정할 수 있다. 이에 따라 제1 밀봉부(141)는 제2 밀봉부(142)보다 얇은 두께를 가지며, 예컨대, 제1 밀봉부(141)는 차폐 격벽(15)과 동일한 두께(또는 높이)로 구성될 수 있다.
제2 밀봉부(142)는 차폐층(17)의 내부에 배치된다. 따라서 내부에 제2 부품들(1b)을 매립한다.
제3 밀봉부(143)는 제1 밀봉부(141)와 마찬가지로 차폐층(17) 외부에 배치되며 내부에 전자 소자나 전자 부품을 매립하지 않는다. 또한 표면에는 도전성 물질이 배치되지 않는다.
제3 밀봉부(143)는 제1 밀봉부(141)나 제2 밀봉부(142)와 두께가 다르게 구성될 수 있으며, 예컨대 제1 밀봉부(141)나 제2 밀봉부(142)보다 얇은 두께로 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
제3 밀봉부(143)는 기판(11)의 테두리를 따라 배치된다. 보다 구체적으로 사각 형상으로 형성되는 기판(11)에서 변을 따라 배치된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(11)의 제2면이나 기판(11) 내부에는 안테나(20)가 배치된다. 본 실시예에서 안테나(20)는 기판(11)의 제2면 중 제3 밀봉부(143)와 대면하는 위치에 배치된다.
본 발명을 설명함에 있어서, 안테나(20)가 제3 밀봉부(143)와 마주보도록 배치되거나 대면하도록 배치된다는 의미는, 안테나(20)를 기판(11)의 제1면에 투영하였을 때, 제3 밀봉부(143)와 서로 겹쳐지도록 배치되는 것을 의미한다.
안테나(20)가 제1 밀봉부(141)나 제2 밀봉부(142)와 대면하는 영역에 배치되는 경우, 안테나(20)를 통해 송수신되는 무선 신호는 차폐 격벽(15)이나 차폐층(17)에 의해 차단될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 안테나(20)는 차폐 격벽(15)이나 차폐층(17)이 없는 제3 밀봉부(143) 하부에만 배치된다.
그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 안테나(20)가 기판(11)의 하부로 무선 신호를 방사하도록 구성하는 경우에는 제1 밀봉부(141)나 제2 밀봉부(142)의 하부에도 안테나(20)를 배치할 수 있다.
예를 들어, 기판(11)과 수평한 방향으로 무선 신호를 방사하는 다이폴 안테나를 배치하는 경우, 제3 밀봉부(143)와 대면하는 영역(A3)에 안테나(20)를 배치하는 것이 유리하다. 반면에 기판(11)과 수직한 방향 중 하부 방향으로 무선 신호를 방사하는 패치 안테나를 배치하는 경우에는 제1 밀봉부(141)나 제2 밀봉부(142)와 대면하는 영역(A1, A2)에 배치해도 무방하다.
또한 본 실시예에서 안테나(20)는 기판(11)에 형성되는 회로 배선을 이용하여 형성한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 별도로 제조된 안테나 부품을 기판(11)의 제2면에 실장하여 이용하는 등 다양한 변형이 가능하다.
한편, 본 실시예에서 제2 밀봉부(142)와 제3 밀봉부(143) 사이에 배치되는 차폐층(17)은 기판(11)의 접지 전극(19)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 위한 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈 제조 방법은, 도 11에 도시된 단계 이후, 제2 밀봉부(142)와 제3 밀봉부(143)의 경계를 따라 밀봉부(14)를 슬릿 형태로 제거하여 접지 전극(19)을 밀봉부(14)의 외부로 노출시키는 공정과, 제2 밀봉부(142)의 표면과 상기한 슬릿 내에 차폐층(17)을 형성하는 공정이 순차적으로 진행될 수 있다. 이후, 그라인더로 제3 영역(A3)의 밀봉부(14)를 두께가 얇아지는 형태로 제거하여 제3 밀봉부(143)를 완성할 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 전자 소자 모듈은 차폐층이 형성되지 않은 영역에 안테나를 배치하므로, 안테나의 방사 성능을 유지하면서, 전자 부품을 보호할 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. 또한 각 실시예들은 서로 조합될 수 있다.
100: 전자 소자 모듈
1: 전자 부품
11: 기판
14: 밀봉부
15: 차폐 격벽
17: 차폐층
19: 접지 전극

Claims (17)

  1. 접지 전극을 구비하는 기판;
    상기 기판의 제1면에 배치되는 밀봉부;
    상기 밀봉부의 표면을 따라 형성되는 차폐 구조;
    상기 기판에 실장되며 상기 차폐 구조의 외부에 배치되는 제1 부품; 및
    상기 기판에 실장되며 상기 차폐 구조의 내부에 배치되는 제2 부품;
    을 포함하며,
    상기 차폐 구조는
    적어도 일부가 상기 제1 부품과 상기 제2 부품 사이에 배치되는 차폐 격벽; 및
    상기 밀봉부의 표면과 상기 차폐 격벽의 표면을 따라 배치되는 차폐층;
    을 포함하고,
    상기 차폐 구조는,
    제1 부품의 상면 및 4개 측면 중 일부를 커버하고, 상기 제2 부품의 상면 및 4개 측면을 전체적으로 커버하도록 배치되는 전자 소자 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 격벽과 상기 제1 부품 사이에는 빈 공간이 구비되고, 상기 차폐 격벽과 상기 제2 부품 사이에는 상기 밀봉부가 배치되는 전자 소자 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접지 전극은 적어도 일부가 상기 제1 부품과 상기 제2 부품 사이에 배치되어 상기 차폐 격벽과 접합되는 전자 소자 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접지 전극은,
    적어도 일부가 상기 밀봉부의 외부로 노출되도록 배치되는 전자 소자 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 차폐층은,
    상기 밀봉부의 외부로 노출된 상기 접지 전극에 연결되는 전자 소자 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접지 전극은 적어도 일부가 상기 기판의 측면으로 노출되고,
    상기 차폐층은 상기 기판의 측면으로 연장되어 상기 접지 전극과 접촉하도록 형성되는 전자 소자 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 차폐 격벽의 높이는,
    상기 제1 부품의 높이와 동일하거나 더 높게 형성되는 전자 소자 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 제2면 또는 상기 기판의 내부에 배치되는 안테나를 더 포함하는 전자 소자 모듈.
  9. 제8항에 있어서, 상기 안테나는,
    상기 기판의 제2면에 실장되는 안테나 부품인 전자 소자 모듈.
  10. 제8항에 있어서, 상기 안테나는,
    상기 차폐층과 대면하지 않는 영역에 배치되는 다이폴 안테나를 포함하는 전자 소자 모듈.
  11. 제8항에 있어서, 상기 안테나는,
    상기 차폐층과 대면하는 영역에 배치되는 패치 안테나를 포함하는 전자 소자 모듈.
  12. 제1항에 있어서, 상기 밀봉부는,
    표면에 상기 차폐층이 배치되는 제2 밀봉부; 및
    상기 차폐층의 외부에 배치되는 제1 밀봉부;
    를 포함하며,
    상기 제1 밀봉부의 내부에는 상기 제1 부품 또는 상기 제2 부품이 매립되지 않는 전자 소자 모듈.
  13. 기판;
    상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품;
    상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 밀봉부;
    상기 밀봉부의 표면에 배치되는 차폐층; 및
    상기 기판의 제2면 또는 상기 기판의 내부에 배치되는 패치 안테나;
    를 포함하며,
    상기 패치 안테나는 상기 차폐층과 대면하는 영역에 배치되는 전자 소자 모듈.
  14. 기판;
    상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품;
    상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 밀봉부;
    상기 밀봉부의 표면에 배치되는 차폐층; 및
    상기 기판의 제2면 또는 상기 기판의 내부에 배치되는 안테나;
    를 포함하며,
    상기 안테나는 상기 차폐층과 대면하는 영역에 배치되는 패치 안테나와, 상기 차폐층과 대면하지 않는 영역에 배치되는 다이폴 안테나를 포함하는 전자 소자 모듈.
  15. 기판;
    상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품;
    상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 제2 밀봉부;
    상기 제2 밀봉부의 표면에 배치되는 차폐층;
    일부 또는 전체가 상기 제1 부품과 상기 제2 부품 사이에 배치되어 전자기파의 흐름을 차폐하는 차폐 격벽;
    상기 기판의 제1면에 배치되며, 상기 차폐층의 외부에 배치되는 제3 밀봉부; 및
    상기 기판의 제2면 또는 상기 기판의 내부에 배치되는 다이폴 안테나;
    를 포함하며,
    상기 다이폴 안테나는 상기 제3 밀봉부와 대응하는 영역에 배치되는 전자 소자 모듈.
  16. 기판;
    상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품;
    상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 밀봉부; 및
    상기 밀봉부의 표면에 배치되는 차폐층;
    을 포함하며,
    상기 차폐층은,
    상기 기판의 접지 전극이 노출되도록 상기 밀봉부를 제거하여 형성한 슬릿 내에 형성되는 전자 소자 모듈.

  17. 기판;
    상기 기판의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 제1 부품과 제2 부품;
    상기 제2 부품을 내부에 매립하며 상기 기판 상에 배치되는 밀봉부;
    상기 제1 부품과 상기 제2 부품 사이에 배치되어 전자기파의 흐름을 차폐하는 차폐 격벽; 및
    상기 밀봉부의 표면을 따라 배치되는 차폐층;
    을 포함하며,
    상기 차폐층은,
    상기 차폐 격벽의 상단에 연결되고, 상기 기판의 측면까지 형성되어 상기 기판의 측면으로 노출되는 접지 전극과 접촉하는 전자 소자 모듈.
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