TWI631686B - 用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係揭露一種用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝。本發明的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝包括：基板，貼裝有電子部件；模塑構件，形成在基板及電子部件上；磁性體層，形成在模塑構件上；以及導電體層，形成在磁性體層上。就本發明的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝而言，從埋設於模塑構件內的電子部件發生的電磁波被磁性體層吸收，從而能夠防止或減小對貼裝於鄰接部位的其它電子部件的有害影響，藉由在磁性體層上形成的導電體層，能夠屏蔽來自外部的電磁波，能夠保護模塑構件內埋設的電子部件不受電磁波影響。

Description

用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝及其製造方法
本發明關於一種用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝，更詳細而言，關於一種通過導入磁性體層和導電體層，從而能夠吸入及屏蔽有害電磁波的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝。
最近，隨著電子通訊技術的發展，個人可攜式電話、平板電腦等眾多電子設備的使用增加，因此，對各種電子設備發生的電磁波的關注正在增大。
因電子部件的高積體化及訊號處理速度的高速化導致的雜訊而引起的電磁波干擾，被認為是極大地決定各種自動化裝備及控制裝置的運轉和可靠性的因素。
迄今為止，作為用於屏蔽電磁波的方法，正在廣泛使用利用高導電性材料在電子部件等的表面形成屏蔽膜後反射電磁波而屏蔽電磁波干擾的方法。
但是，僅僅憑藉基於電磁波反射的屏蔽，在完全屏蔽在寬 頻帶範圍的波段下發生的電磁波方面存在界限，正在開發用於對此進行完善的技術。
另外，就貼裝了電子部件的電子部件封裝件而言，僅僅憑藉基於傳導性物質的反射，在去除貼裝的電子部件發生的電磁波對鄰接的其它電子部件封裝件中貼裝的電子部件產生的影響方面存在界限。
本發明用於解決包括如上所述問題的各種問題，旨在提供一種具備磁性體層和導電體層以便同時體現電磁波的吸收和屏蔽的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝及其製造方法。
本發明第一實施例的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝包括：基板，貼裝有電子部件；模塑構件，形成在基板及電子部件上；磁性體層，形成在模塑構件上；以及導電體層，形成在磁性體層上。
較佳地，磁性體層可以包括第一黏合劑樹脂及磁性粒子，磁性粒子可以為選自由鐵、鈷、鎳、鎳合金、不銹鋼、鐵氧體、坡莫合金組成的群組中的至少一種。
較佳地，導電體層可以包括第二黏合劑樹脂及導電性粒子，導電性粒子可以為選自由銀、銅、鋁及其合金、碳系物質組成的群組中的至少一種。
較佳地，用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝可以更包括接 地電極，其以埋設於基板的側面的形態形成，在基板的側面外部有露出面，導電體層可以與接地電極接觸。
較佳地，第二黏合劑樹脂的數均分子量可以在1,500~15,000的範圍。
本發明第二實施例的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝的製造方法包括：提供貼裝了電子部件的基板的步驟；在電子部件及基板上形成模塑構件的步驟；在模塑構件上形成磁性體層的步驟；以及在磁性體層上形成導電體層的步驟。
較佳地，磁性體層可以包括第一黏合劑樹脂和磁性粒子。
較佳地，導電體層可以包括第二黏合劑樹脂和導電性粒子。
較佳地，磁性體層或導電體層的形成可以借助於在濺射、電鍍、噴霧噴射、屏蔽帶中選擇的一種而實現。
較佳地，第二黏合劑樹脂的數均分子量可以在1,500~15,000。
當借助於噴霧噴射而形成磁性體層或導電體層時，作為噴霧噴射物的導電性粒子、黏合劑樹脂及溶劑的混合比，當以金屬粒子與黏合劑樹脂之和的固體含量的質量為100時，溶劑可以為80至120。
就根據本發明而製造的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝而言，借助於磁性體層吸收貼裝於基板的電子部件發生的電磁波，並借助於鄰接的導電體層進行反射，從而防止發生的電磁波洩露到電子部件封裝件外部，而能夠保護鄰接的其它電子部件不受電磁波影響。
另外，附加地，對於根據本發明而製造的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝而言，不僅藉由導電體層反射因外部因素而發生的電磁波，而且利用導電體層的電磁波被磁性體層吸收，因而能夠保護電子部件封裝件內的電子部件不受外部電磁波的影響。
另外，透過應用本發明的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝，從而可以提供具有更優秀的電磁適應性(EMC)等級的電子部件。
10‧‧‧電子部件
20‧‧‧基板
25‧‧‧接地電極
30‧‧‧模塑構件
40‧‧‧磁性體層
50‧‧‧導電體層
100‧‧‧電子部件封裝件
圖1是概略地表示本發明一個實施例的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝的剖面圖。
圖2是概略地表示在本發明的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝中形成的磁性體層和導電體層中，電子部件發生的電磁波實現吸收和反射的過程的示意圖。
圖3是關於本發明一個實施例的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝的製造方法的流程圖。
如果參照後面與圖式一同詳細敘述的實施例，本發明的優點及特徵以及達成其的方法將會明確。但是，本發明並非限定於以下公開的實施例，可以以互不相同的多樣形態體現，不過，本實施例提供用於使本發明的公開更完全，向本發明所屬技術領域中具有通常知識者完全告知發明的範疇，本發明只由申請專利範圍定義。在通篇說明書中，相同參照符號指稱相同構成要素。
下面對本發明較佳實施例的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝進行說明。
如果參照圖1，本發明實施例的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝100包括貼裝了電子部件10的基板20、在基板20及電子部件10上形成的模塑構件30、在模塑構件30上形成的磁性體層40，以及在磁性體層40上形成的導電體層50。
基板20只要是電子部件10能夠貼裝的形態的基板，則均可使用，較佳地可以使用印刷電路板(PCB)。
其中，磁性體層40包括第一黏合劑樹脂及磁性粒子，磁性粒子為選自由鐵、鈷、鎳、鎳合金、不銹鋼、鐵氧體、坡莫合金組成的組中的至少一種。
第一黏合劑樹脂可以使用環氧樹脂、聚酯、尿烷、丙烯樹脂、矽、酚醛樹脂、氨基樹脂，較佳使用環氧樹脂。
磁性粒子以分散於第一黏合劑樹脂內埋設的狀態存在。
電子部件10包括芯片電阻、芯片開關、二極體、電晶體、填料、電容器、電感器、多層陶瓷電容器、印刷電阻、薄膜電容器、閃速儲存器等多樣的電子元件。
模塑構件30在電子部件及貼裝了電子部件10的基板20上形成並保護電子部件10。模塑構件30可以使用在環氧樹脂模塑料、聚苯醚、環氧樹脂片模塑、矽中選擇的至少一種。
磁性體層40在模塑構件30表面形成，屏蔽電磁波。磁性體層40主要對低頻帶電磁波的屏蔽性能優秀，具有頻率越高屏蔽性能越減小的性質。頻率越高屏蔽性能越下降的原因，是因為磁性體層40由磁 性粒子構成，因而隨著頻率的增加，磁性粒子的相對磁導率(permeability)減小。
其中，導電體層50包括第二黏合劑樹脂及導電性粒子，導電性粒子為選自由銀、銅、鋁及其合金、碳系物質組成的組中的至少一種。
第二黏合劑樹脂可以使用環氧樹脂、聚酯、尿烷、丙烯樹脂、矽、酚醛樹脂、氨基樹脂，較佳使用環氧樹脂。
另外，第一黏合劑樹脂和第二黏合劑樹脂可以使用相同的物質。
導電體層50的屏蔽效率一般而言，導電性粒子的固有阻抗值低(或導電性優秀)，厚度越厚越有利。
即，形成導電體層50的金屬粉末由於導電性越優秀越有利，因而在本發明中，較佳使用銀。
與低頻帶相比，導電體層50在高頻帶下電磁波屏蔽性能優秀。頻率越低，電磁波屏蔽量越減小。
到達導電體層50的電磁波的一部分無法到達導電體層50內部，在導電體層50表面反射，其餘一部分可以透過到導電體層內部。
圖2是從概念上說明如下過程的示意圖，即，在本發明的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝中，在導入磁性體層40和導電體層50的情況下，當基板20上貼裝的電子部件10發生的電磁波進行輻射時，被位於模塑構件30上部的磁性體層40吸收後，借助於鄰接的導電體層50而實現反射，電磁波無法洩露到外部，在電子部件封裝件內部，藉由吸收、反射等而滅失。
其中，用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝100還包括接地電極25，接地電極25以埋設於基板20的側面的形態形成，在基板20的側面外部具有露出面，導電體層50與接地電極25接觸。
藉由基板20的側面而露出於外部的接地電極25的露出面成為與導電體層50能導電接觸的狀態，在外部或電子部件自身發生並傳遞而來的電磁波經由導電體層50，藉由在基板20的側面埋設的接地電極25實現接地而被去除。
其中，第二黏合劑樹脂的數均分子量在1,500~15,000的範圍。
即，在普通的噴霧製程時，噴霧用槍(spray gun)在電子部件封裝件的上側朝向下側噴射導電體層形成物質，因而在電子部件封裝件的整體高度中，位於下側的基板與噴霧槍的距離遠，因而導電體層形成物質無法正常噴射至通過基板的側面部露出的接地電極，存在接地電極與形成的導電體層間無法實現良好接觸的問題。
因此，在本發明中，調節第二黏合劑樹脂的數均分子量，以便接地電極與導電體層間容易形成接觸，從而解決了以往的問題。
這是因為，當第二黏合劑樹脂的數均分子量不足1,500時，塗敷組合物的流動性增加，當在模塑構件上形成導電體層時，塗敷組合物能夠塗敷至基板的最下端部，因而當超過15,000時，塗敷組合物的流動性被過度抑制，塗敷組合物無法形成至基板的最下端部。
如果參照圖3，本發明另一較佳實施例的用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝的製造方法包括下列步驟：提供貼裝了電子部件的基板的步驟(S10)、在電子部件及基板上形成模塑構件的步驟(S20)、在模塑構件上形成磁性體層的步驟(S30)，以及在磁性體層上形成導電 體層的步驟(S40)。
其中，磁性體層包括第一黏合劑樹脂和磁性粒子，使用的第一黏合劑樹脂及磁性粒子與前述內容相同。
其中，導電體層包括第二黏合劑樹脂和導電性粒子，使用的第二黏合劑樹脂及導電性粒子與前述內容相同。
更具體而言，形成導電體層的物質為導電性粒子、黏合劑樹脂、添加劑及溶劑。溶劑在導電體層固化的情況下滅失。
黏合劑發揮賦予作為填料(filler)的導電性粒子與樹脂(將形成導電體層的物質，就本發明而言，為磁性體層)間的附著的作用，左右最終形成的導電體層的物性。填料主要執行導電及電磁波屏蔽功能。
用於電磁波屏蔽的導電體層的傳導機構主要借助於導電性粒子的物理接觸而實現，作為對導電體層的導電率產生的影響的因素，有填料的種類、形態及大小分佈、含量等。
就填料而言，只有接觸面寬闊才能顯示出低阻抗值，薄片(flake)形態的物質由於粒子間的接觸大，因而在本發明中，較佳使用導電性優秀的薄片形態的銀。
就溶劑而言，使黏合劑樹脂溶解並能夠形成具有適宜的附著性的導電體層是極為重要的，為此，較佳在溶解力弱的乙醇、脂肪族碳化氫類溶劑或溶解力強的酯、酮、芳香族碳化氫類溶劑中均衡地組合。
其中，磁性體層或導電體層的形成借助於濺射、電鍍、噴霧或屏蔽帶而實現。
另外，磁性體層或導電體層較佳借助於噴霧噴射而實現。
之所以借助於噴霧噴射而形成磁性體層或導電體層，是因為噴霧噴射塗敷法能夠在容易地調節根據導電體層的厚度或黏度、位置的側面部厚度的同時形成，以便在貼裝了電子部件(半導體元件等)的基板的側面形成的接地電極與導電體層間實現順利通電。
當借助於噴霧噴射而形成磁性體層或導電體層時，噴霧噴射所需的注射器內部吐出壓力較佳為0.5psi~4psi。
另外，可以與噴霧噴射一同向側面部噴射空氣，此時，側面空氣噴射壓力較佳為20psi~60psi。
向側面部噴射空氣，是為了賦予充分破壞作為從注射器露出的噴射物的液滴的功能。
另外，噴霧噴射所需的噴頭速度較佳為200mm/s~400mm/s。
另外，較佳噴頭噴嘴內徑保持為250μm~450μm，噴霧時，在基板上形成的圓的直徑管理為10mm~30mm，噴頭高度為80~100mm。
其中，借助於噴霧噴射而形成導電體層時，噴霧噴射所需的金屬粉末、黏合劑樹脂及溶劑的混合比，當金屬粒子與黏合劑樹脂之和的固體含量的質量為100時，溶劑為80至120。
這是因為，當溶劑不足80時，呈混合溶液的黏度高、流動性低的狀態，因而在用於形成膜質的噴霧作業時，難以獲得均勻的膜質，當超過120時，溶液的黏度會過低，由於在貼裝了電子部件的基板的下端部位淤積的溶液而形成圓角(fillet)，發生毛邊(burr)。
在本發明中，在貼裝了電子部件的電子部件封裝件中一同 形成磁性體層和導電體層，從而在不使電磁波滅失而是單純發揮反射作用的導電體層，並行形成吸收電磁波的磁性體層，從而能夠更高效地達成電磁波屏蔽。
另外，為了電磁波屏蔽而形成雙重層，這還與發生的頻率範圍相關，這是因為在1Mhz以上高頻波段下，導電性屏蔽膜(導電體層)的反射效率優秀，但在1Mhz以下低頻帶情況下，借助於磁性屏蔽膜(磁性體層)的吸收效率更優秀。
因此，具有磁性體層和導電體層的雙重層(double layer)結構的電子部件封裝件能夠達成更寬頻率範圍的電磁波屏蔽。
本發明以圖式所示的實施例為參考進行了說明，但這只是示例而已，只要是相應技術領域中具有通常知識者便會理解，可以由此導出多樣的變形及均等的其它實施例。因此，本發明的真正的技術保護範圍應根據所附的申請專利範圍的技術思想而確定。

Claims (9)

  1. 一種用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝，其包括：基板，貼裝有電子部件；模塑構件，形成在該基板及電子部件上；磁性體層，形成在該模塑構件上；及導電體層，形成在該磁性體層上，其中，該導電體層包括第二黏合劑樹脂及導電性粒子，其中，該第二黏合劑樹脂的數均分子量在1,500~15,000的範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝，其中，該磁性體層包括第一黏合劑樹脂及磁性粒子，該磁性粒子為選自由鐵、鈷、鎳、鎳合金、不銹鋼、鐵氧體、坡莫合金組成的群組中的至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝，其中，該導電性粒子為選自由銀、銅、鋁及其合金、碳系物質組成的群組中的至少一種。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝，其更包括接地電極，其以埋設於該基板的側面的形態形成，在基板的側面外面有露出面，該導電體層與該接地電極接觸。
  5. 一種用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝的製造方法，其包括下列步驟：提供貼裝了電子部件的基板的步驟；在該電子部件及基板上形成模塑構件的步驟； 在該模塑構件上形成磁性體層的步驟；以及在該磁性體層上形成導電體層的步驟，其中，該導電體層包括第二黏合劑樹脂和導電性粒子，其中，該第二黏合劑樹脂的數均分子量在1,500~15,000。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝的製造方法，其中，該磁性體層包括第一黏合劑樹脂和磁性粒子。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝的製造方法，其中，該磁性體層或導電體層的形成借助於濺射實現。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝的製造方法，其中，該磁性體層或導電體層的形成借助於噴霧噴射實現。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之用於電磁干擾屏蔽的電子部件封裝的製造方法，其中，當借助於該噴霧噴射而形成磁性體層或導電體層時，作為噴霧噴射物的導電性粒子、黏合劑樹脂及溶劑的混合比，當以金屬粒子與黏合劑樹脂之和的固體含量的質量為100時，溶劑為80至120。
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