WO2019151768A1 - 전자파 차폐구조 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2019151768A1
WO2019151768A1 PCT/KR2019/001285 KR2019001285W WO2019151768A1 WO 2019151768 A1 WO2019151768 A1 WO 2019151768A1 KR 2019001285 W KR2019001285 W KR 2019001285W WO 2019151768 A1 WO2019151768 A1 WO 2019151768A1
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circuit board
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ground pad
side wall
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PCT/KR2019/001285
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문일주
강호석
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삼성전자주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to an electromagnetic shielding structure and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an electromagnetic shielding structure and a method for manufacturing the same, which can shield electromagnetic waves while protecting a semiconductor chip or device included in a package from an external environment. will be.
  • a structure for covering various elements mounted on a printed circuit board with a shield can made of a pressed metal material.
  • Such a conventional electromagnetic shielding structure has a limitation in the application of a shield can having a predetermined thickness or more as the integration rate of devices increases due to technology development, and the electromagnetic shielding structure applying the conventional shield can has a high integration rate. There is a problem of lowering.
  • a soldered device is detached from the printed circuit board and reworked to be assembled into a normal device.
  • the shield can must be removed.
  • the shield is also soldered to the printed circuit board, and in the process of melting the solder of the shield can through heating, the solder of the devices mounted on the printed circuit board also melts and the device is separated from the printed circuit board or separated from the predetermined position.
  • the conventional metal shield can has a limitation in the application of a variety of shapes, such as step height, bending and three-dimensional shape of the surface in the manufacturing process.
  • An object of the present disclosure is to provide an electromagnetic shielding structure and a manufacturing method thereof capable of covering shielding areas of various shapes.
  • the present disclosure provides a printed circuit board having a plurality of devices mounted thereon and having a ground pad surrounding the plurality of devices, the pre-molded insulating material, and the printed circuit board It is attached to the insulating member surrounding the plurality of devices and a conductive coating layer covering the outer surface of the insulating member, the conductive coating layer provides an electromagnetic shielding structure connected to the ground pad.
  • the apparatus may further include an adhesive part disposed between the insulating member and the printed circuit board to attach the insulating member to the printed circuit board.
  • the ground pad may be formed on one surface of the printed circuit board in a shape surrounding the insulating member, and the conductive coating layer may cover at least a portion of the ground pad.
  • the adhesive part may be formed inside the ground pad along a circumference of the ground pad on one surface of the printed circuit board.
  • the insulating member may include a plurality of receiving grooves formed on one surface facing the printed circuit board to accommodate the plurality of devices.
  • the plurality of receiving grooves may be configured in a shape corresponding to the shape of the plurality of devices.
  • the insulating member may include an upper surface portion disposed on an upper side of the plurality of elements, a sidewall portion disposed along a circumference of the upper surface portion to surround the plurality of elements, and the plurality of receiving grooves are formed inside the sidewall portion.
  • the adhesive part may be disposed between the side wall part and the printed circuit board.
  • the insulating member may include at least one protrusion which is disposed inside the sidewall portion and protrudes from the upper surface portion toward the printed circuit board to define the plurality of receiving grooves.
  • the at least one protrusion may be at least partially spaced from the printed circuit board such that the plurality of receiving grooves communicate with each other.
  • the side wall portion may include a vent hole passing through the side wall portion to communicate with at least one of the plurality of receiving grooves.
  • the vent hole may be formed at a lower end of the sidewall portion.
  • At least a portion of the upper surface portion may form a step.
  • the plurality of receiving grooves may include a plurality of air gaps each having a height greater than that of the plurality of devices and formed between the upper surface portion and the plurality of devices.
  • the height of the plurality of air gaps may be configured differently.
  • the side wall portion may include a recess formed at a lower edge of the side wall portion, and a portion of the adhesive portion may be accommodated in the recess.
  • the present disclosure for achieving the above object, the step of discharging the adhesive material inside the ground pad on the printed circuit board, the circumference of the ground pad surrounding the plurality of devices mounted on the printed circuit board, the Attaching an insulating member made of an insulating material preformed to surround a plurality of devices to the adhesive material, and coating a conductive material to cover the outer surface of the insulating member and at least a portion of the ground pad. It is possible to provide a method for manufacturing a shielding structure.
  • the present disclosure for achieving the above object, the step of discharging the adhesive material inside the ground pad on the printed circuit board, the circumference of the ground pad surrounding the plurality of devices mounted on the printed circuit board, Comprising an insulating material preformed to surround a plurality of devices, and attaching an insulating member bonded to the outer surface to the adhesive material and coating a conductive material on the boundary between the insulating member and the printed circuit board It can provide a method of manufacturing an electromagnetic shielding structure comprising the step of electrically connecting the conductive coating and the ground pad.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electromagnetic shielding structure according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section of the electromagnetic shielding structure illustrated in FIG. 1.
  • FIG 3 is a perspective view of an insulating member according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4A through 4E are cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing process of the electromagnetic shielding structure illustrated in FIG. 2.
  • 5A to 5E are cross-sectional views showing another embodiment of the manufacturing process of the electromagnetic shielding structure shown in FIG.
  • 6A is a schematic cross-sectional view of an insulating member attached to a printed circuit board according to a modified example of the present disclosure.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view illustrating a state in which the insulating member illustrated in FIG. 6A is attached to a printed circuit board.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view illustrating an electromagnetic shielding structure including the insulating member illustrated in FIG. 6B.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
  • the electromagnetic shielding structure according to embodiments of the present disclosure may be applied to various electronic devices, such as a smart phone, a display device, a wearable device, and the like.
  • the electromagnetic shielding structure according to embodiments of the present disclosure may be configured to shield a plurality of elements or a single element of various kinds.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electromagnetic shielding structure 1 according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the electromagnetic shielding structure 1 shown in FIG. 1
  • FIG. I is a perspective view of an insulating member 30 according to one embodiment of the present invention.
  • the electromagnetic shielding structure 1 includes a printed circuit board 10 having a plurality of elements 111 and 112 mounted thereon, a pre-molded insulating material, and a printed circuit board ( 10) and an insulating member 30 attached to the plurality of elements 111 and 112 and a conductive coating layer 40 covering the outer surface of the insulating member 30.
  • the electromagnetic shielding structure 1 may include a printed circuit board 10 and a plurality of elements 111 and 112 mounted on the printed circuit board 10.
  • the plurality of elements 111 and 112 may be heterogeneous circuit elements, and may be IC chips, passive elements, and release parts.
  • the IC chip may be an application processor (AP), a memory, a radio frequency (RF) chip, or the like
  • the passive element may be a resistor, a capacitor, a coil, and the like
  • the release component may be a connector, a card socket, or an electromagnetic wave. Shielding parts and the like.
  • At least one device 111 and 112 may be mounted on one surface of the printed circuit board 10. As illustrated in FIG. 2, a plurality of devices 111 and 112 may be disposed on an upper surface of the printed circuit board 10. Can be mounted.
  • two elements 111 and 112 are mounted on the top surface of the printed circuit board 10 as an example.
  • the electromagnetic wave shielding structure 1 according to an exemplary embodiment of the present disclosure is not limited thereto. It is also possible to shield a device or a large number of devices.
  • the plurality of devices 111 and 112 may be mounted on one surface of the printed circuit board 10 by soldering.
  • the plurality of devices 111 and 112 may include connection terminals (not shown) connected to the printed circuit board 10, respectively.
  • connection terminal may be formed by, for example, a ball grid array (BGA) method such as solder balls.
  • BGA ball grid array
  • connection terminal is not limited to the BGA method, and various methods, for example, a quad flat no lead (QFN), a plastic leaded chip carrier (PLCC), and a quad flat (QFP) according to the lead type of the elements 111 and 112.
  • QFN quad flat no lead
  • PLCC plastic leaded chip carrier
  • QFP quad flat
  • SOP Small Out Line Package
  • TSOP / SSOP / TSSOP Thin Shrink SOP
  • the printed circuit board 10 may include a plurality of connection pads (not shown) that may be connected to the connection terminals of the plurality of devices 111 and 112.
  • connection pad may be disposed on an upper surface of the printed circuit board 10 and may be electrically connected to each connection terminal of the plurality of devices 11 and 112.
  • ground pad 11 is disposed on one surface of the printed circuit board 10 on which the plurality of elements 111 and 112 are mounted.
  • the ground pad 11 may be configured to enclose a plurality of elements 111 and 112 mounted on the printed circuit board 10.
  • the ground pad 11 may have a shape surrounding the insulating member 30 to be described later, and may be formed on one surface of the printed circuit board 10 on which the plurality of elements 111 and 112 are mounted.
  • the ground pad 11 may be formed along the outer edge of a predetermined shielding area on the printed circuit board 10, and the plurality of elements 111 and 112 mounted on the printed circuit board 10 may be disposed inside. It may be in the form of a closed loop.
  • the ground pad 11 may have a shape of a ring that is bent several times to correspond to the outside of the shielding area.
  • the shape of the ground pad 11 is in addition to the shape, size, and arrangement of the plurality of elements 111 and 112 to be wrapped by the insulating member 30, and the shape of other elements or components outside the electromagnetic shielding structure 1, It may be configured in a shape having a plurality of bent portions depending on the size and arrangement.
  • a plurality of elements 111 and 112 to be shielded are disposed inside the ground pad 11.
  • Electromagnetic shielding structure 1 according to an embodiment of the present disclosure, according to the arrangement of the plurality of elements (111, 112) and the structure inside the electronic device to which the electromagnetic shielding structure (1) is applied, the shielding area of various shapes It may be configured to cover, the shape of the ground pad 11 can be variously changed according to the shape of the shielding area.
  • the ground pad 11 disposed on the upper surface of the printed circuit board 10 is exposed on the printed circuit board 10 and formed integrally with a ground layer (not shown) disposed inside the printed circuit board 10. Can be.
  • ground pad 11 may be grounded to each ground terminal of the plurality of devices 111 and 112.
  • the insulating member 30 may be formed of a preformed insulating material and may be attached to the printed circuit board 10 to cover the plurality of elements 111 and 112 mounted on the printed circuit board 10. Element 111 and 112 can be insulated.
  • the insulating member 30 may be pre-molded in the same manner as the injection molding of the insulating material, and may be configured in a shape corresponding to the shape of the predetermined shielding area so as to cover the plurality of elements 111 and 112.
  • the insulating member 30 can be easily molded into various shapes corresponding to the shape of the shielding area and the shape of the plurality of elements 111 and 112.
  • the insulating member 30 is preferably made of an insulating material such as silicon or epoxy, which maintains its shape and physical properties even at a high temperature of 145 ° C or higher.
  • the insulating member 30 may have a predetermined elasticity after molding, thereby maintaining stable shielding performance and shielding structure even when an impact and bending of the electronic device including the electromagnetic shielding structure 1 occur.
  • the insulating member 30 is formed on one surface facing the printed circuit board 10 to accommodate a plurality of elements 111 and 112. It includes.
  • the plurality of receiving grooves S1 and S2 may be intaglio formed in the lower portion of the insulating member 30, and the plurality of receiving grooves S1 and S2 may be formed by attaching the insulating member 30 to the printed circuit board 10.
  • a plurality of elements 111 and 112 can be accommodated inside.
  • the plurality of receiving grooves S1 and S2 may be configured to have a shape corresponding to the shape of the plurality of elements 111 and 112 mounted on the printed circuit board 10.
  • the plurality of accommodating grooves S1 and S2 may vary in shape, arrangement, and quantity depending on the size, arrangement, and quantity of the plurality of devices.
  • FIG. 2 illustrates that two elements 111 and 112 are respectively accommodated in the two receiving grooves S1 and S2, and the insulating member 30 may include one or three or more receiving grooves. It may include, a plurality of elements are each accommodated in a plurality of receiving grooves, or a structure in which two or more elements are simultaneously accommodated in any one of the plurality of receiving grooves is possible.
  • the insulating member 30 is disposed along the circumference of the upper surface portion 301 and the upper surface portion 301 disposed above the plurality of elements 111 and 112 to surround the plurality of elements 111 and 112. Includes a sidewall portion 302.
  • the upper surface portion 301 and the side wall portion 302 of the insulating member 30 constitute an outer shape of the insulating member 30, and a plurality of elements 111 and 112 are formed with the upper surface portion 301 of the insulating member 30. It is disposed inside the side wall portion 302.
  • the plurality of receiving grooves S1 and S2 of the insulating member 30 are formed inside the side wall portion 302.
  • the insulating member 30 is disposed inside the side wall portion 302 and has at least one protrusion 303 protruding from the upper surface portion 301 toward the printed circuit board 10. Include.
  • the protrusion 303 may define a plurality of receiving grooves S1 and S2.
  • the protrusion 303 may partition the inner space of the side wall portion 302 into a plurality of spaces, and may partition the plurality of receiving grooves S1 and S2.
  • one protrusion 303 is disposed inside the sidewall 302 to divide two accommodation grooves S1 and S2, but the insulating member 300 is illustrated in FIG. 2. It may include a plurality of receiving grooves that can accommodate a plurality of devices, for this purpose, the insulating member 300 may include a plurality of protrusions.
  • the protrusion of the insulating member 300 may be changed in various shapes according to the shape of the plurality of receiving grooves.
  • the upper surface portion 301, the side wall portion 302, and the protrusion 303 may be integrally formed through injection molding of an insulating material.
  • the insulating member 30 may be configured in a shape corresponding to the shape of the shielding area preset on the printed circuit board 10, and may correspond to the shape of the ground pad 11. It may be configured in a shape.
  • the shape of the upper surface part 301 of the insulating member 30 may be a shape corresponding to the shape of the predetermined shielding area, and may be configured in a shape corresponding to the shape of the ground pad 11.
  • the shape of the side wall portion 302 may also correspond to the shape of the shielding area, and may be a shape of a closed loop corresponding to the shape of the ground pad 11.
  • the side wall portion 302 may be disposed inside the ground pad 11 so that the conductive coating layer 40 described later may be connected to the ground pad 11.
  • the ground pad 11 may have a shape surrounding the insulating member 30, and may have a shape of a closed loop surrounding the side wall part 302 of the insulating member 30. Accordingly, the side wall portion 302 may have a shape of a ring disposed inside the ground pad 11 along the circumference of the ground pad 11, and the diameter of the ground pad 11 may be larger than the diameter of the side wall portion 302. It is largely composed.
  • the side wall portion 302 may be configured to be disposed inside the ground pad 11 or may be configured to cover an inner portion of the ground pad 11 along the ground pad 11.
  • the side wall portion 302 may also be in the shape of a ring having a bent portion that is bent several times in correspondence with the outside of the shielding area, and a plurality of elements 111 and 112 to be shielded are formed inside the side wall portion 302. Is placed.
  • the insulating member 30 described above may be easily manufactured in a desired shape through injection molding of an insulating material, and may be easily formed in a shape capable of covering a shielding area between a plurality of devices having a high density. Can be made.
  • the width of the side wall portion 302 of the insulating member 30 may be formed to a minimum thickness to insulate the plurality of elements 111 and 112, thereby reducing the width of the ground pad 11. Can be. Therefore, it is possible to reduce the overall size of the electromagnetic shielding structure 1 disposed inside the electronic device.
  • the electromagnetic shielding structure 1 is disposed between the insulating member 30 and the printed circuit board 10 to attach the insulating member 30 to the printed circuit board 10 ( 20) more.
  • the adhesive part 20 may be made of an adhesive material 201 (see FIG. 4B) having a predetermined viscosity applied on the printed circuit board 10 and insulated from the adhesive material 201 applied to the printed circuit board 10.
  • the adhesion part 20 may be formed by attaching the side wall part 302 of the member 30.
  • the adhesive part 20 refers to a hardened state after the insulating member 30 is adhered to the adhesive material 201, and the adhesive part 20 and the adhesive material 201 may be interpreted to have the same configuration.
  • the shape of the side wall portion 302 of the insulating member 30 corresponds to the shape of the ground pad 11, and the side wall portion 302 of the insulating member 30 is located inside the ground pad 11. Since the adhesive part 20 is disposed, the adhesive part 20 is formed inside the ground pad 11 along the circumference of the ground pad 11 on one surface of the printed circuit board 10.
  • the adhesive portion 20 may be made of an adhesive material 201 having a predetermined viscosity applied to the inside of the ground pad 11 along the circumference of the ground pad 11, and the sidewall portion of the insulating member 30 may be formed.
  • the insulating member 30 may be attached to the printed circuit board 10 by combining the lower end of the 302 with the coated adhesive material 201.
  • the adhesive material 201 having a predetermined viscosity may be spread on the printed circuit board 10.
  • the adhesive part 20 may surround a portion of the lower edge of the side wall part 302.
  • the adhesive part 20 may be made of the same insulating material as that of the insulating member 30, and preferably, the adhesive part 20 may be formed of an adhesive material including silicon or epoxy, which maintains its shape and physical properties even at a high temperature of 145 ° C. or higher.
  • the adhesive material 201 constituting the adhesive portion 20 may have various curing characteristics such as room temperature curing, heat curing, and UV curing.
  • the adhesive material 201 is preferably made of a material that can be cured at a heating temperature such that the soldering of the plurality of devices (111, 112) does not melt.
  • the adhesive part 20 may have a predetermined elasticity after curing.
  • the adhesive part 20 is attached to the printed circuit board 10 by using a paddle-shaped tool without applying hot air during rework. It can be easily removed from, through which, the insulating member 30 can be easily separated from the printed circuit board 10 with the adhesive portion 20.
  • a process of applying hot air when the insulating member 30 is separated from the printed circuit board 10 in the rework process is omitted, so that the printed circuit board is heated by hot air. Solders of the plurality of devices 111 and 112 mounted on the 10 may be melted to prevent problems from being separated from the printed circuit board 10 or changing of a predetermined position.
  • At least a portion of the upper surface portion 301 of the insulating member 30 may form a step.
  • the insulating member 30 can be manufactured by the same method as the injection molding of the insulating material, it is easy to be molded into various shapes.
  • the upper surface portion 301 of the insulating member 30 may include a first portion 301a and a second portion 301b stepped downward from the first portion 301a.
  • the internal space of the electronic device including the electromagnetic shielding structure 1 therein can be used more efficiently, and the electromagnetic shielding structure ( The overall size of the electronic device including 1) can be configured more compactly.
  • the insulating member 30 may include a stepped structure formed on a portion of the side portion 302, in addition to the upper surface portion 301, and a portion of the outer surface of the insulating member 30 may form a step.
  • the structures of the first portion 301a and the second portion 302b of the upper surface portion 301 shown in FIG. 3 are exemplary, and at least a portion of the outer surface of the insulating member 30 has a stepped structure of various shapes and quantities. It may include.
  • the insulating member 30 may be easily configured in a shape corresponding to a shielding area of a curved shape several times, and a step may be formed on at least a portion of the upper surface portion 301 or the side wall portion 302 of the insulating member 30.
  • a step may be formed on at least a portion of the upper surface portion 301 or the side wall portion 302 of the insulating member 30.
  • the plurality of accommodation grooves S1 and S2 are configured such that their respective heights are greater than the heights of the plurality of elements 111 and 112, so that the upper surface portion 301 and the plurality of the upper surface portions 301 of the insulating member 30. It includes a plurality of air gaps (G1, G2) formed between the elements (111, 112) of.
  • the plurality of air gaps G1 and G2 may be formed in consideration of manufacturing tolerances of the insulating member 30 so that the plurality of elements 111 and 112 may be easily accommodated in the plurality of receiving grooves S1 and S2. Can be.
  • the heights of the plurality of air gaps G1 and G2 may be configured differently, and the heights of the plurality of air gaps G1 and G2 according to the type of elements accommodated in the plurality of accommodation grooves S1 and S2. May be configured differently.
  • the height of the air gaps G1 and G2 is such that the radio waves emitted from the antenna can be easily radiated to the outside. Can be set.
  • the shape and height of the plurality of air gaps G1 and G2 may be variously changed according to the type, size, and shape of the elements accommodated in the plurality of accommodation grooves S1 and S2.
  • thermal interface materials (TIMs) (not shown) may be disposed in the plurality of air gaps G1 and G2 to easily radiate heat emitted from the plurality of elements 111 and 112 to the outside.
  • the protrusion 303 may be spaced apart from the printed circuit board 10 so that the plurality of receiving grooves S1 and S2 communicate with each other.
  • the lower end of the protrusion 303 may be connected to the printed circuit board 10.
  • the plurality of receiving grooves S1 and S2 may be in communication with each other.
  • the sidewall portion 302 of the insulating member 30 penetrates the sidewall portion 302 and communicates with at least one of the plurality of receiving grooves S1 and S2. , 30H).
  • the air inside the plurality of receiving grooves S1 and S2 expands due to overheating of the plurality of elements 111 and 112, the air expanded inside the receiving grooves S1 and S2 is vented through the communicating peripheral receiving grooves. It may be discharged to the outside of the insulating member 30 through the hole (30H).
  • the vent hole 30H is disposed at the lower end of the side wall portion 302 so as not to impair the shielding performance of the plurality of elements 111 and 112 through the insulating member 30 and the conductive coating layer 40 covering the insulating member 30. It is preferably formed.
  • the vent hole 30H may be formed to have a fine size such that air in the plurality of receiving grooves S1 and S2 can be discharged to the outside of the insulating member 30.
  • the conductive coating layer 40 covering the outer surface of the insulating member 30 to be described later is formed by spraying a conductive material on the outer surface of the insulating member 30, the vent hole 30H is formed by the conductive coating layer 40 It may not be clogged (in FIG. 1, the illustration of the vent hole 30H, which is a minute hole, is omitted).
  • the electromagnetic shielding structure 1 includes a conductive coating layer 40 covering an outer surface of the insulating member 30, and the conductive coating layer 40 has a ground pad 11. It can be grounded by connecting with.
  • an end portion of the conductive coating layer 40 may be connected to the ground pad 11 to shield the insulating member 30 and the plurality of elements 111 and 112 disposed inside the insulating member 30.
  • the conductive coating layer 40 may cover the entire outer surface of the insulating member 30 by spraying a shielding material made of a conductive material in a sprayed state by a separate nozzle (N, see FIG. 4E), and ink jet (ink) -jet) can cover the entire outer surface of the insulating member 30 through the device.
  • the conductive coating layer 40 may be formed of a thin film, and as shown in FIG. 1, the shape of the conductive coating layer 40 may correspond to the outer shape of the insulating member 30.
  • the conductive coating layer 40 is coated with the shielding material on the boundary between the insulating member 30 and the printed circuit board 10 in the process of coating the shielding material on the outer surface of the insulating member 30, the ground pad 11 ) May also be electrically connected.
  • the ground pad 11 is preferably configured to surround the side wall portion 302 of the insulating member 30, through which, the conductive coating layer 40 to cover at least a portion of the ground pad (11). Can be.
  • the conductive coating layer 40 may have a thickness of, for example, 10 ⁇ m, and the conductive coating layer 40 may have a conductivity of 10 5 S / m or more.
  • the conductive coating layer 40 may be made of an electroconductive material.
  • Such an electrically conductive material may include at least one of an electroconductive filler or a binder resin.
  • the electrically conductive filler a metal such as Ag, Cu, Ni, Al, or Sn may be used, or conductive carbon such as carbon black, carbon nanotube (CNT), graphite, or the like may be used.
  • Metal coating materials such as Ag / Cu, Ag / Glass fiber, Ni / Graphite, or conductive polymer materials such as polypyrrole and polyaniline may be used.
  • the electrically conductive filler may be formed of any one or a mixture of a flake type, a sphere type, a rod type, and a dendrite type.
  • Silicone resin, epoxy resin, urethane resin, alkyd resin, etc. can be used as binder resin.
  • the material forming the shielding film 30 may further contain other additives for improving performance (such as a thickener, antioxidant, polymer surfactant, etc.), a solvent (water, alcohol, etc.).
  • the electromagnetic shielding structure 1 attaches the insulating member 30 pre-molded into a desired shape to the printed circuit board 10 through the adhesive part 20, and the insulating member 30.
  • the conductive coating layer 40 covering the outer surface and the ground pad 11, the plurality of devices 111 and 112 disposed inside the insulating member 30 can be easily shielded.
  • the insulating member 30 is easily molded into a desired shape, the insulating member 30 can also easily cover a shielding area of a complicated shape inside the electronic device that requires high integration of a device such as a smart phone.
  • 4A to 4E are cross-sectional views illustrating an embodiment of a manufacturing process of the electromagnetic shielding structure 1 shown in FIG. 2.
  • a printed circuit board 10 having a plurality of elements 111 and 112 mounted thereon is disposed.
  • At least one element 111 and 112 may be disposed on one surface of the printed circuit board 10, and the plurality of elements 111 and 112 mounted on the printed circuit board 10 may be disposed. Can be shielded.
  • the adhesive material 201 is discharged onto the printed circuit board 10 on which the at least one element 110 is mounted.
  • the adhesive material 201 having a predetermined viscosity may be discharged to one surface of the printed circuit board 10 along the circumference of the ground pad 11 through a separate moving nozzle (not shown). 201 is preferably discharged inside the ground pad 11.
  • the insulating member 30 is attached to the adhesive material 201 by attaching the insulating member 30 preformed to surround the plurality of elements 111 and 112 to the adhesive material 201. Bind to (10).
  • the lower end portion of the side wall portion 302 of the insulating member 30 presses the adhesive material 201 having a predetermined viscosity so that the adhesive material ( 201 may form an adhesive part 20 surrounding a portion of the lower end of the side wall part 302 of the insulating member 30.
  • the adhesive part 20 and the adhesive material 201 are terms for distinguishing the state before and after being pressed by the side wall part 302 of the insulating member 30, and the adhesive part 20 and the adhesive material 201 are the same. It can be interpreted as a configuration.
  • the adhesive part 20 is a ground pad by which the adhesive material 201 is spread in the horizontal direction while the adhesive material 201 is pressed to the lower end of the side wall part 302 of the insulating member 30. It may be formed to cover a portion of the (11).
  • the conductive coating layer 40 is formed by coating a conductive material to cover the outer surface of the insulating member 30 and at least a portion of the ground pad 11.
  • the conductive coating layer 40 may be formed by spraying or jetting a shielding material made of a conductive material in a spray form through the nozzle (N).
  • the conductive material coated on the outer surface of the insulating member 30 is connected to the ground pad 11, so that the conductive coating layer 40 covering the insulating member 30 may be grounded.
  • the conductive coating layer 40 may shield the insulating member 30 and the plurality of elements 111 and 112 disposed inside the insulating member 30 from external electromagnetic waves, and the inside of the insulating member 30. Electromagnetic waves emitted from the plurality of elements 111 and 112 disposed at the upper portion may be prevented from interfering with other components disposed outside the insulating member 30.
  • 5A to 5E are cross-sectional views showing another embodiment of the manufacturing process of the electromagnetic shielding structure 1 shown in FIG.
  • a printed circuit board 10 having a plurality of elements 111 and 112 mounted thereon is disposed.
  • the adhesive material 201 is discharged onto the printed circuit board 10 on which the at least one element 110 is mounted.
  • the adhesive material 201 having a predetermined viscosity may be discharged to one surface of the printed circuit board 10 along the circumference of the ground pad 11, and the adhesive material 201 may be inside the ground pad 11. It is preferable to discharge at.
  • the insulating member 30 is formed of an insulating material pre-formed to surround the plurality of devices 111 and 112, and the conductive coating 400 is coupled to the outer surface. Is attached to the adhesive material 201, the insulating member 30 is coupled to the printed circuit board 10.
  • the insulating member 30 shown in FIGS. 5C and 5D is made of an insulating material that is preformed to include a plurality of receiving grooves S1 and S2 for accommodating the plurality of elements 111 and 112. Unlike the insulating member 30 shown in 4d, the conductive coating 400 covering the outer surface of the insulating member 30 is attached to the printed circuit board 10 in a coupled state.
  • the conductive coating 400 coupled to the insulating member 30 covers the top and side surfaces of the insulating member 30, and covers the top surface 301 and the outer surface of the side wall portion 302 of the insulating member 30. .
  • the conductive coating 400 covering the outer surface of the insulating member 30 may be formed by spraying or jetting a shielding material made of a conductive material on the outer surface of the insulating member 30 after molding the insulating member 30.
  • the conductive coating 400 may be made of a conductive sheet attached to the outer surface of the insulating member 30.
  • the adhesive part 20 is spread in the process in which the adhesive material 201 is pressed by the lower end of the side wall part 302 of the insulating member 30, so that the side wall part of the insulating member 30 is inclined. A portion of the lower edge of 302 may be wrapped and a portion of the end of the conductive coating 400 may be wrapped.
  • the adhesive part 20 may be formed to cover a portion of the ground pad 11.
  • a conductive material is coated on the boundary between the insulating member 30 and the printed circuit board 10 to electrically connect the conductive coating 400 and the ground pad 11.
  • the conductive coating layer covering the outer surface of the insulating member 30 and connected to the ground pad 11 can shield the insulating member 30 and the plurality of elements 111 and 112 inside the insulating member 30. 40 may be formed.
  • the conductive coating 400 and the ground pad 11 are electrically connected.
  • the connecting portion 41 is formed.
  • connection part 41 may be made of the same conductive material as the conductive coating part 400.
  • connection part 41 may cover at least a portion of the ground pad 11, whereby the conductive coating 400 connected to the connection part 41 may be grounded.
  • connection part 41 may be integrally formed with the conductive coating part 400 during the formation process, and the conductive coating part 400 and the connection part 41 which are pre-coupled to the outer surface of the insulating member 30 may be formed on the conductive coating layer 40. Can be collectively
  • the conductive coating 400 is pre-coupled to the outer surface of the insulating member 30.
  • the conductive material is sprayed only at the boundary between the insulating member 30 and the printed circuit board 10 through the nozzle N.
  • the conductive coating layer 40 may be formed through only a simple process of jetting.
  • the conductive coating layer 40 including the conductive coating part 400 and the connecting part 41 may shield the insulating member 30 and the plurality of elements 111 and 112 disposed inside the insulating member 30 from external electromagnetic waves.
  • the electromagnetic wave emitted from the plurality of devices 111 and 112 disposed inside the insulating member 30 may be prevented from interfering with other components disposed outside the insulating member 30.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view schematically illustrating how the insulating member 30 ′ is attached to the printed circuit board 10
  • FIG. 6B is an insulating member 30 ′ shown in FIG. 6A.
  • Figure 6c is a cross-sectional view showing an electromagnetic shielding structure (1 ') including the insulating member 30' shown in Figure 6b.
  • the manufacturing process of the electromagnetic shielding structure 1 'shown in FIGS. 6A to 6C is substantially the same as the manufacturing process of the electromagnetic shielding structure 1 shown in FIGS. 4A to 4E, and is part of the insulating member 30'. There is only a difference in the structure, hereinafter will be described based on the structure of the insulating member (30 ') according to a modification.
  • the insulating member 30 ′ is made of a preformed insulating material and attached to the printed circuit board 10 to be mounted on the printed circuit board 10.
  • the plurality of elements 111 and 112 may be covered, and thus, the plurality of elements 111 and 112 may be insulated.
  • the insulating member 30 ′ may be preformed in the same manner as the injection molding of the insulating material, and may be configured in a shape corresponding to the shape of the shielding region preset to cover the plurality of elements 111 and 112.
  • the insulating member 30 ′ includes a plurality of receiving grooves S1 ′ and S2 ′ formed on one surface facing the printed circuit board 10 to accommodate the plurality of elements 111 and 112.
  • the insulating member 30 ′ is disposed along the periphery of the upper surface portion 301 ′ and the upper surface portion 302 ′ disposed above the plurality of elements 111 and 112, and the plurality of elements 111 and 112. It includes a side wall portion 302 'surrounding the plurality of receiving grooves (S1', S2 'of the insulating member 30' is formed inside the side wall portion 302 '.
  • the plurality of receiving grooves S1 ′ and S2 ′ include a plurality of air gaps G1 ′ and G2 ′ formed between the upper surface portion 301 ′ and the plurality of elements.
  • the insulating member 30 ′ is disposed inside the side wall portion 302 ′ and includes at least one protrusion 303 ′ protruding from the upper surface portion 301 ′ toward the printed circuit board 10.
  • 303 ' may partition the plurality of receiving grooves S1', S2 '.
  • the side wall portion 302 ′ of the insulating member 30 ′ includes a recess 302 ′ c formed in a lower edge of the side wall portion 302 ′.
  • the recessed portion 302 ′ c has a structure in which a part of the lower edge of the side wall portion 302 ′ is recessed and may be formed along the lower edge of the side wall portion 302 ′.
  • the recess 302 ′ c may also be easily formed in the molding process of the insulating member 30 ′.
  • the sidewall portion 302 ′ of the insulating member 30 ′ presses the adhesive material 201 in the process of being attached to the adhesive material 201 having a predetermined viscosity.
  • the material 201 is spread in the horizontal direction.
  • the adhesive material 201 pressed by the lower end of the side wall portion 302 ' is partially spread in the recess 302'c during the horizontal spreading process, so that it is not further spread.
  • the portion 20'c of the adhesive portion 20 ' is accommodated in the recess 302'c to have a shape corresponding to the shape of the recess 302'c.
  • the adhesive material 201 can be prevented from covering the entire ground pad 11 even though it is pushed by the side wall portion 302 ′ in the horizontal direction.
  • the conductive coating layer 40 covering the outer surface of the insulating member 30 ′ is formed.
  • the coating layer 40 and the ground pad 11 may be connected.
  • the electromagnetic wave shielding structure 1.1 ' pre-forms the insulating members 30 and 30' into a desired shape through injection molding of an insulating material, and the like, and pre-formed insulation.
  • the conductive coating layer 40 is formed to shield the plurality of elements 111 and 112 disposed inside the insulating members 30 and 30'. can do.
  • the structure of the electronic device including the electromagnetic shielding structure can also be configured compactly.
  • the insulating members (30, 30 ') can be made of a material having elasticity can maintain structural stability in the external impact or bending, the insulating member (30, 30') attached to the adhesive portion 20 during rework Can be easily removed by physical force.

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Abstract

전자파 차폐구조가 개시된다. 전자파 차폐구조는, 다수의 소자가 실장되고 다수의 소자를 둘러싸는 그라운드 패드를 구비한 인쇄회로기판, 미리 성형된(pre-molded) 절연성 물질로 구성되며, 인쇄회로기판에 부착되어 다수의 소자를 감싸는 절연부재 및 절연부재의 외측면을 덮는 도전성 코팅층을 포함하고, 도전성 코팅층은 그라운드 패드와 연결된다.

Description

전자파 차폐구조 및 그 제조방법
본 개시는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패키지에 포함된 반도체 칩이나 소자 등을 외부 환경으로부터 보호함과 동시에 전자파를 차폐할 수 있는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법에 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, 종래의 전자파 차폐구조는 기술 발전에 의해 소자들의 집적율이 높아짐에 따라 일정 이상의 두께를 갖는 쉴드 캔의 적용에 한계점이 존재하였으며, 종래의 쉴드 캔을 적용하는 전자파 차폐구조는 소자들의 고집적율을 저하시키는 문제점이 있다.
또한, 인쇄회로기판에 실장된 소자에 문제가 발생됨으로써 솔더링 되어있는 소자를 인쇄회로기판으로부터 떼어 내고 정상 소자로 바꿔 조립해야 하는 리워크(rework)를 진행하는 경우, 먼저 인쇄회로기판에 솔더링 되어있는 쉴드 캔을 제거해야 한다. 그런데 쉴드 캔 역시 인쇄회로기판에 솔더링 되어있는바 가열을 통해 쉴드 캔의 솔더를 녹이는 과정에서, 인쇄회로기판에 실장된 소자들의 솔더도 함께 녹으면서 소자가 인쇄회로기판으로부터 분리되거나 미리 설정된 위치로부터 이탈하는 등의 문제가 발생되기도 하였다.
아울러, 종래의 금속 쉴드 캔은 제조공정상 표면의 단차, 굴곡 및 3차원 형상 등의 다양한 형상의 적용에 한계점이 존재하였다.
본 개시의 목적은 다양한 형상의 차폐영역을 커버할 수 있는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시는, 다수의 소자가 실장되고 상기 다수의 소자를 둘러싸는 그라운드 패드를 구비한 인쇄회로기판, 미리 성형된(pre-molded) 절연성 물질로 구성되며, 상기 인쇄회로기판에 부착되어 상기 다수의 소자를 감싸는 절연부재 및 상기 절연부재의 외측면을 덮는 도전성 코팅층을 포함하고, 상기 도전성 코팅층은 상기 그라운드 패드와 연결되는 전자파 차폐구조를 제공한다.
상기 절연부재와 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되어 상기 절연부재를 상기 인쇄회로기판에 부착시키는 접착부를 더 포함할 수 있다.
상기 그라운드 패드는 상기 절연부재를 둘러싸는 형상으로 상기 인쇄회로기판의 일면에 형성되고, 상기 도전성 코팅층은 상기 그라운드 패드의 적어도 일부분을 덮을 수 있다.
상기 접착부는 상기 인쇄회로기판의 일면에서 상기 그라운드 패드의 둘레를 따라 상기 그라운드 패드의 안쪽에 형성될 수 있다.
상기 절연부재는 상기 인쇄회로기판과 마주하는 일면에 형성되어 상기 다수의 소자를 수용하는 다수의 수용 홈을 포함할 수 있다.
상기 다수의 수용 홈은 상기 다수의 소자의 형상과 대응하는 형상으로 구성될 수 있다.
상기 절연부재는, 상기 다수의 소자의 상측에 배치되는 상면부, 상기 상면부의 둘레를 따라 배치되어 상기 다수의 소자를 둘러싸는 측벽부를 포함하고, 상기 다수의 수용 홈은 상기 측벽부의 내측에 형성되고, 상기 접착부는 상기 측벽부와 상기 인쇄회로기판 사이에 배치될 수 있다.
상기 절연부재는, 상기 측벽부의 내측에 배치되며 상기 상면부로부터 상기 인쇄회로기판을 향해 돌출되어 상기 다수의 수용 홈을 구획하는 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 다수의 수용 홈이 서로 연통하도록 적어도 일부분이 상기 인쇄회로기판과 이격될 수 있다.
상기 측벽부는 상기 측벽부를 관통하여 상기 다수의 수용 홈 중 적어도 하나와 연통하는 벤트 홀(vent hole)을 포함할 수 있다.
상기 벤트 홀은 상기 측벽부의 하단부에 형성될 수 있다.
상기 상면부는 적어도 일부분이 단차를 이룰 수 있다.
상기 다수의 수용 홈은, 각각의 높이가 상기 다수의 소자의 높이보다 크게 구성되고, 상기 상면부와 상기 다수의 소자 사이에 형성된 다수의 에어 갭을 포함할 수 있다.
상기 다수의 에어 갭의 높이는 서로 다르게 구성될 수 있다.
상기 측벽부는 상기 측벽부의 하측 모서리에 형성된 오목부를 포함하고, 상기 접착부의 일부분은 상기 오목부에 수용될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 개시는, 인쇄회로기판에 실장된 다수의 소자를 둘러싸는 그라운드 패드의 둘레를 따라, 상기 인쇄회로기판 위의 상기 그라운드 패드 안쪽에 접착 소재를 토출하는 단계, 상기 다수의 소자를 감싸도록 미리 성형된 절연성 물질로 구성된 절연부재를 상기 접착 소재에 부착하는 단계 및 상기 절연부재의 외측면과 상기 그라운드 패드의 적어도 일부분을 덮도록 도전성 물질을 코팅하는 단계를 포함하는 전자파 차폐구조의 제조방법을 제공할 수 있다.
아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 본 개시는, 인쇄회로기판에 실장된 다수의 소자를 둘러싸는 그라운드 패드의 둘레를 따라, 상기 인쇄회로기판 위의 상기 그라운드 패드 안쪽에 접착 소재를 토출하는 단계, 상기 다수의 소자를 감싸도록 미리 성형된 절연성 물질로 구성되고, 도전성 코팅부가 외측면에 결합된 절연부재를 상기 접착 소재에 부착하는 단계 및 상기 절연부재와 상기 인쇄회로기판의 경계에 도전성 물질을 도포하여 상기 도전성 코팅부와 상기 그라운드 패드를 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는 전자파 차폐구조의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조의 사시도이다.
도 2는 도 1 에 도시된 전자파 차폐구조의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 절연부재의 사시도이다.
도 4a 내지 도 4e는 도 2에 도시된 전자파 차폐구조의 제작과정에 대한 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e는 도 2에 도시된 전자파 차폐구조의 제작과정에 대한 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 6a는 본 개시의 일 변형예에 따른 절연부재가 인쇄회로기판에 부착되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 절연부재가 인쇄회로기판에 부착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6c는 도 6b에 도시된 절연부재를 포함하는 전자파 차폐구조를 나타내는 단면도이다.
본 개시의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시가 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 개시의 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 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 전자파 차폐구조는 스마트 폰, 디스플레이 장치, 웨어러블 디바이스(wearable device) 등의 다양한 전자기기에 적용될 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예들에 따른 전자파 차폐구조는 다양한 종류의 복수의 소자 또는 단일의 소자를 차폐하도록 구성될 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)의 사시도이고, 도 2는 도 1 에 도시된 전자파 차폐구조(1)의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 절연부재(30)의 사시도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)는 다수의 소자(111, 112)가 실장된 인쇄회로기판(10), 미리 성형된(pre-molded) 절연성 물질로 구성되며 인쇄회로기판(10)에 부착되어 상기 다수의 소자(111, 112)를 감싸는 절연부재(30) 및 절연부재(30)의 외측면을 덮는 도전성 코팅층(40)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 전자파 차폐구조(1)는 인쇄회로기판(10)과, 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(111, 112)를 포함할 수 있다. 여기서, 다수의 소자(111, 112)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(111, 112)가 실장될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(10)의 상면에 다수의 소자(111, 112)가 실장될 수 있다.
도 2에서는 인쇄회로기판(10)의 상면에 2개의 소자(111, 112)가 실장된 것을 일 예로서 도시하였으나, 이에 제한됨이 없이 본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)는 단일의 소자 또는 다양한 수의 소자를 차폐하는 구조도 가능하다.
이하에서 설명하는 구성요소의 상하에 대한 설명은, 도면을 기준으로 정의한 상대적인 개념으로서, 인쇄회로기판(10) 및 다수의 소자(111, 112)를 포함하는 전자파 차폐구조(1)의 배치에 따라 상하의 의미는 전환될 수 있다.
다수의 소자(111, 112)는 인쇄회로기판(10)의 일면에 솔더링(soldering)을 통해 실장될 수 있다.
예를 들어, 다수의 소자(111, 112)는 각각 인쇄회로기판(10)과 연결되는 접속 단자(미도시)를 포함할 수 있다.
접속 단자는 예를 들면 솔더볼과 같은 BGA(ball grid array) 방식으로 형성될 수 있다. 하지만, 이러한 접속 단자는 BGA 방식에 제한되지 않고, 소자(111, 112)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 다수의 소자(111, 112)의 접속 단자와 연결될 수 있는 다수의 접속 패드(미도시)를 포함할 수 있다.
접속 패드는 인쇄회로기판(10)의 상면에 배치될 수 있으며, 다수의 소자(11, 112)의 각 접속 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
아울러, 다수의 소자(111, 112)가 실장되는 인쇄회로기판(10)의 일면에는 그라운드 패드(11)가 배치된다.
그라운드 패드(11)는 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(111, 112)를 둘러싸는 형상으로 구성될 수 있다.
아울러, 그라운드 패드(11)는 후술하는 절연부재(30)를 둘러싸는 형상으로 구성되며, 다수의 소자(111, 112)가 실장된 인쇄회로기판(10)의 일면에 형성될 수 있다.
그라운드 패드(11)는 인쇄회로기판(10) 상에 미리 설정된 차폐 영역의 외곽을 따라 형성될 수 있으며, 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(111, 112)가 내측에 배치되는 폐루프(closed loop)의 형상일 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 그라운드 패드(11)는 차폐 영역의 외곽에 대응하여 여러 차례 구부러진 고리의 형상일 수 있다. 이러한 그라운드 패드(11)의 형상은 절연부재(30)를 통해 감싸고자 하는 다수의 소자(111, 112)의 형상, 크기 및 배치 외에도, 전자파 차폐구조(1) 외부의 다른 소자나 부품들의 형상, 크기 및 배치에 따라 다수의 절곡부를 갖는 형상으로 구성될 수 있다.
그라운드 패드(11)의 내측에는 차폐를 시키고자 하는 다수의 소자(111, 112)가 배치된다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)는, 다수의 소자(111, 112)의 배치와 더불어 전자파 차폐구조(1)가 적용되는 전자기기 내부의 구조에 따라 다양한 형상의 차폐 영역을 커버하도록 구성될 수 있으며, 그라운드 패드(11)의 형상은 차폐 영역의 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
인쇄회로기판(10)의 상면에 배치된 그라운드 패드(11)는 그 상부가 인쇄회로기판(10) 상에서 노출되며, 인쇄회로기판(10) 내부에 배치된 접지층(미도시)과 일체로 형성될 수 있다.
아울러, 그라운드 패드(11)는 다수의 소자(111, 112)의 각 접지 단자가 접지될 수 있다.
절연부재(30)는, 미리 성형된 절연성 물질로 구성되고, 인쇄회로기판(10)에 부착되어 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(111, 112)를 덮을 수 있으며, 이를 통해 다수의 소자(111, 112)를 절연시킬 수 있다.
절연부재(30)는 절연성 물질의 사출 성형과 같은 방법으로 미리 성형될 수 있으며, 다수의 소자(111, 112)를 덮도록, 미리 설정된 차폐 영역의 형상과 대응하는 형상으로 구성될 수 있다.
이를 통해, 절연부재(30)는 차폐 영역의 형상 및 다수의 소자(111, 112)의 형상에 대응하는 다양한 형상으로 용이하게 성형될 수 있다.
절연부재(30)는 145℃ 이상의 고온에서도 그 형상과 물성이 유지되는 실리콘 또는 에폭시 등과 같은 절연성 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.
절연부재(30)는 성형 이후에 소정의 탄성을 가질 수 있으며, 이를 통해, 전자파 차폐구조(1)를 포함하는 전자기기의 충격 및 굽힘 발생 시에도 안정적인 차폐성능 및 차폐구조를 유지할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 절연부재(30)는 인쇄회로기판(10)과 마주하는 일면에 형성되어 다수의 소자(111, 112)를 수용하는 다수의 수용 홈(S1, S2)을 포함한다.
다수의 수용 홈(S1, S2)은 절연부재(30)의 하부에 음각으로 형성될 수 있으며, 절연부재(30)가 인쇄회로기판(10)에 부착됨으로써 다수의 수용 홈(S1, S2)은 다수의 소자(111, 112)를 내측에 수용할 수 있다.
다수의 수용 홈(S1, S2)은 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(111, 112)의 형상과 대응하는 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.
다수의 수용 홈(S1, S2)은 다수의 소자의 크기, 배치 및 수량에 따라 그 형상, 배치 및 수량이 다양하게 변경될 수 있다.
아울러, 도 2에서는 2개의 수용 홈(S1, S2)의 내부에 각각 2개의 소자(111, 112)가 수용되는 것을 예로서 도시하였으며, 절연부재(30)는 1개 또는 3개 이상의 수용 홈을 포함할 수 있으며, 다수의 소자가 각각 다수의 수용 홈에 수용되거나, 2개 이상의 소자가 다수의 수용 홈 중 어느 하나에 동시에 수용되는 구조도 가능하다.
보다 구체적으로, 절연부재(30)는 다수의 소자(111, 112)의 상측에 배치되는 상면부(301), 상면부(301)의 둘레를 따라 배치되어 다수의 소자(111, 112)를 둘러싸는 측벽부(302)를 포함한다.
절연부재(30)의 상면부(301)와 측벽부(302)는 절연부재(30)의 외형을 구성하며, 다수의 소자(111, 112)는 절연부재(30)의 상면부(301)와 측벽부(302)의 내측에 배치된다.
절연부재(30)의 다수의 수용 홈(S1, S2)은 측벽부(302)의 내측에 형성된다.
아울러, 도 2에 도시된 바와 같이, 절연부재(30)는 측벽부(302)의 내측에 배치되며 상면부(301)로부터 인쇄회로기판(10)을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌출부(303)를 포함한다.
돌출부(303)는 다수의 수용 홈(S1, S2)을 구획할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(303)는 측벽부(302)의 내측 공간을 복수의 공간으로 구획할 수 있으며, 이를 통해 다수의 수용 홈(S1, S2)을 구획할 수 있다.
도 2에서는 설명의 편의를 위해 하나의 돌출부(303)가 측벽부(302)의 내측에 배치됨으로써 2개의 수용 홈(S1, S2)을 구획하는 것을 일 예로서 도시하였으나, 절연부재(300)는 다수의 소자를 수용할 수 있는 다수의 수용 홈을 포함할 수 있으며, 이를 위해 절연부재(300)는 다수의 돌출부를 포함할 수 있다.
아울러, 절연부재(300)의 돌출부는 다수의 수용 홈의 형상에 따라 그 형상이 다양하게 변경될 수 있다.
전술한 상면부(301), 측벽부(302) 및 돌출부(303)는 절연성 물질의 사출 성형을 통해 일체로 형성될 수 있다.
아울러, 도 3에 도시된 바와 같이, 절연부재(30)는 인쇄회로기판(10) 상에 미리 설정된 차폐 영역의 형상과 대응하는 형상으로 구성될 수 있으며, 그라운드 패드(11)의 형상과 대응하는 형상으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 절연부재(30)의 상면부(301)의 형상은 미리 설정된 차폐 영역의 형상과 대응하는 형상일 수 있으며, 그라운드 패드(11)의 형상과 대응하는 형상으로 구성될 수 있다.
따라서, 측벽부(302)의 형상 역시 차폐 영역의 형상과 대응될 수 있으며, 그라운드 패드(11)의 형상과 대응하는 폐루프의 형상일 수 있다.
아울러, 측벽부(302)는 후술하는 도전성 코팅층(40)이 그라운드 패드(11)와 연결될 수 있도록, 그라운드 패드(11)의 내측에 배치되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 그라운드 패드(11)는 절연부재(30)를 둘러싸는 형상일 수 있으며, 절연부재(30)의 측벽부(302)를 둘러싸는 폐루프의 형상일 수 있다. 따라서, 측벽부(302)는 그라운드 패드(11)의 둘레를 따라 그라운드 패드(11)의 안쪽에 배치되는 고리의 형상일 수 있으며, 그라운드 패드(11)의 직경은 측벽부(302)의 직경보다 크게 구성된다.
또한, 측벽부(302)는 그라운드 패드(11)의 내측에 배치되는 형상이거나, 그라운드 패드(11)를 따라 그라운드 패드(11)의 내측 일부분을 덮는 형상으로 구성될 수 있다.
따라서, 측벽부(302) 역시 차폐 영역의 외곽에 대응하여 여러 차례 구부러진 절곡부를 갖는 고리의 형상일 수 있으며, 측벽부(302)의 내측에는 차폐를 시키고자 하는 다수의 소자(111, 112)가 배치된다.
전술한 절연부재(30)는 절연성 물질의 사출 성형 등을 통해 원하는 형상으로 용이하게 제작될 수 있는바, 고집적(high density) 배치된 다수의 소자 사이의 차폐 영역을 커버할 수 있는 형상으로 용이하게 제작될 수 있다.
아울러, 절연부재(30)의 측벽부(302)의 폭을 다수의 소자(111, 112)를 절연시킬 수 있는 최소한의 두께로 형성할 수 있으며, 이를 통해 그라운드 패드(11)의 폭을 경감시킬 수 있다. 따라서, 전자기기의 내부에 배치되는 전자파 차폐구조(1)의 전체적인 크기를 경감시킬 수 있다.
아울러, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)는 절연부재(30)와 인쇄회로기판(10) 사이에 배치되어 절연부재(30)를 인쇄회로기판(10)에 부착시키는 접착부(20)를 더 포함한다.
접착부(20)는 인쇄회로기판(10) 상에 도포된 소정의 점도를 갖는 접착 소재(201, 도 4b 참조)로 이루어질 수 있으며, 인쇄회로기판(10)에 도포된 접착 소재(201)에 절연부재(30)의 측벽부(302)가 부착됨으로써 접착부(20)가 형성될 수 있다.
접착부(20)는 절연부재(30)가 접착 소재(201)에 접착된 후 경화된 상태를 지칭하는 것으로서, 접착부(20)와 접착 소재(201)는 동일한 구성을 나타내는 것으로 해석될 수 있다.
전술한 바와 같이, 절연부재(30)의 측벽부(302)의 형상은 그라운드 패드(11)의 형상과 대응되며, 절연부재(30)의 측벽부(302)는 그라운드 패드(11)의 내측에 배치되므로, 접착부(20)는 인쇄회로기판(10)의 일면에서 그라운드 패드(11)의 둘레를 따라 그라운드 패드(11)의 안쪽에 형성된다.
구체적으로, 접착부(20)는 그라운드 패드(11)의 둘레를 따라 그라운드 패드(11)의 안쪽에 도포된 소정의 점도를 갖는 접착 소재(201)로 이루어질 수 있으며, 절연부재(30)의 측벽부(302)의 하단부가 도포된 접착 소재(201)와 결합함으로써 절연부재(30)가 인쇄회로기판(10)에 부착될 수 있다.
절연부재(30)의 부착을 위해 측벽부(302)의 하단부가 접착 소재(201)를 가압하는 과정에서, 소정의 점도를 갖는 접착 소재(201)는 인쇄회로기판(10) 상에서 퍼질 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 접착부(20)는 측벽부(302)의 하측 모서리 일부분을 감쌀 수 있다.
접착부(20)는 절연부재(30)와 동일한 절연성 물질로 이루어질 수 있으며, 145℃ 이상의 고온에서도 그 형상과 물성이 유지되는 실리콘 또는 에폭시 등을 포함하는 접착 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 접착부(20)를 구성하는 접착 소재(201)는 상온 경화형, 열 경화형, UV 경화형 등의 다양한 경화특성을 가질 수 있다. 또한, 접착 소재(201)가 열 경화형 소재로 이루어지는 경우, 접착 소재(201)는 다수의 소자(111, 112)의 솔더링이 녹지 않을 정도의 가열 온도에서 경화될 수 있는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 접착부(20)는 경화된 후 소정의 탄성을 가질 수 있다.
절연부재(30)는 접착부(20)를 통해 인쇄회로기판(10)에 부착되므로, 리워크 시 열풍을 가하지 않고 패들(paddle) 형상의 툴을 이용하여 접착부(20)를 인쇄회로기판(10)으로부터 손쉽게 떼어 낼 수 있으며, 이를 통해, 절연부재(30)는 접착부(20)와 함께 인쇄회로기판(10)으로부터 용이하게 분리될 수 있다. 이처럼, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)는 리워크 과정에서 절연부재(30)를 인쇄회로기판(10)으로부터 분리시킬 때 열풍을 가하는 공정이 생략되므로 열풍에 의해 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(111, 112)의 솔더가 녹아 인쇄회로기판(10)으로부터 분리되거나 미리 설정된 위치가 변경되는 문제들을 방지할 수 있다.
절연부재(20)가 접착 소재(201)에 부착되는 과정에 대해서는 후술하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 절연부재(30)의 상면부(301)는 적어도 일부분이 단차를 이룰 수 있다.
전술한 바와 같이, 절연부재(30)는 절연성 물질의 사출 성형과 같은 방법으로 제작될 수 있는바, 다양한 형상으로의 성형이 용이하다.
구체적인 예로서, 절연부재(30)의 상면부(301)는 제1 부분(301a) 및 제1 부분(301a)으로부터 하측으로 단차진(stepped) 제2 부분(301b)을 포함할 수 있다.
이처럼, 절연부재(30)의 상면부(301)의 일부분에 단차 구조를 형성함으로써, 전자파 차폐구조(1)를 내부에 포함하는 전자기기의 내부 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있으며, 전자파 차폐구조(1)를 포함하는 전자기기의 전체적인 크기를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있다.
아울러, 절연부재(30)는 상면부(301) 외에도, 측면부(302)의 일부분에 형성된 단차 구조를 포함할 수 있으며, 절연부재(30)의 외측면의 일부분이 단차를 이룰 수 있다.
도 3에 도시된 상면부(301)의 제1 부분(301a) 및 제2 부분(302b)의 구조는 예시적인 것으로서, 절연부재(30)의 외측면의 적어도 일부분이 다양한 형상과 수량의 단차 구조를 포함할 수 있다.
이처럼, 절연부재(30)는 여러 차례 구부러진 형상의 차폐 영역에 대응하는 형상으로 용이하게 구성될 수 있으며, 절연부재(30)의 상면부(301) 또는 측벽부(302)의 적어도 일부분에 단차를 형성하거나 굴곡을 형성함으로써, 전자기기의 내부에서 전자파 차폐구조(1)가 차지하는 공간을 최소화할 수 있다. 이를 통해, 전자파 차폐구조(1)가 배치된 전자기기의 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 다수의 수용 홈(S1, S2)은, 각각의 높이가 다수의 소자(111, 112)의 높이보다 크게 구성됨으로써, 절연부재(30)의 상면부(301)와 다수의 소자(111, 112) 사이에 형성된 다수의 에어 갭(G1, G2)을 포함한다.
다수의 에어 갭(G1, G2)은 다수의 수용 홈(S1, S2)의 내부에 다수의 소자(111, 112)가 용이하게 수용될 수 있도록 절연부재(30)의 제작공차를 고려하여 형성될 수 있다.
또한, 다수의 에어 갭(G1, G2)의 높이는 서로 다르게 구성될 수 있으며, 다수의 수용 홈(S1, S2)의 내부에 수용되는 소자의 종류에 따라 다수의 에어 갭(G1, G2)의 높이가 서로 다르게 구성될 수 있다.
예를 들어, 다수의 수용 홈(S1, S2) 중 어느 하나에 수용되는 소자가 안테나인 경우, 에어 갭(G1, G2)의 높이는 안테나에서 방출하는 전파가 용이하게 외부로 방사될 수 있는 높이로 설정될 수 있다.
다수의 에어 갭(G1, G2)의 형상과 높이는 다수의 수용 홈(S1, S2)에 수용되는 소자의 종류, 크기 및 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 다수의 에어 갭(G1, G2)에는 다수의 소자(111, 112)로부터 방출되는 열을 외부로 용이하게 방열하도록 TIM(Thermal Interface Material, 미도시)이 배치될 수 있다.
아울러, 돌출부(303)는 다수의 수용 홈(S1, S2)이 서로 연통하도록 적어도 일부분이 인쇄회로기판(10)과 이격될 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 절연부재(30)의 측벽부(302)가 인쇄회로기판(10)에 부착된 상태에서, 돌출부(303)의 하단부는 인쇄회로기판(10)과 이격될 수 있으며, 이를 통해, 다수의 수용 홈(S1, S2)은 서로 연통될 수 있다.
따라서, 다수의 수용 홈(S1, S2)에 수용된 다수의 소자(111, 112) 중 어느 하나가 과열됨으로써 다수의 에어 갭(G1, G2) 중 대응되는 어느 하나의 내부 공기가 팽창하더라도, 팽창된 공기는 연통된 주변의 수용 홈으로 이동할 수 있으며, 이를 통해, 절연부재(30)가 접착부(20)로부터 분리되거나 인쇄회로기판(10)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 절연부재(30)의 측벽부(302)는 측벽부(302)를 관통하여 다수의 수용 홈(S1, S2) 중 적어도 하나와 연통하는 벤트 홀(vent hole, 30H)을 포함한다.
다수의 수용 홈(S1, S2) 내부의 공기가 다수의 소자(111, 112)의 과열에 의해 팽창하더라도, 수용 홈(S1, S2) 내부에서 팽창된 공기는 연통된 주변의 수용 홈을 거쳐 벤트 홀(30H)을 통해 절연부재(30)의 외부로 배출될 수 있다.
벤트 홀(30H)은 절연부재(30) 및 절연부재(30)를 덮는 도전성 코팅층(40)을 통한 다수의 소자(111, 112)의 차폐성능을 저해하지 않도록, 측벽부(302)의 하단부에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 벤트 홀(30H)은 다수의 수용 홈(S1, S2) 내부의 공기가 절연부재(30)의 외부로 배출될 수 있을 정도의 미세한 크기로 형성되면 족하다. 아울러, 후술하는 절연부재(30)의 외측면을 덮는 도전성 코팅층(40)은 도전성 물질을 절연부재(30)의 외측면에 분사함으로써 형성되므로, 밴트 홀(30H)은 도전성 코팅층(40)에 의해 막히지 않을 수 있다(도 1에서는 미세한 크기의 구멍인 벤트 홀(30H)의 도시는 생략하였다).
아울러, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전자파 차폐구조(1)는 절연부재(30)의 외측면을 덮는 도전성 코팅층(40)을 포함하며, 도전성 코팅층(40)은 그라운드 패드(11)와 연결됨으로써 접지될 수 있다.
구체적으로, 도전성 코팅층(40)의 단부는 그라운드 패드(11)와 연결됨으로써 절연부재(30) 및 절연부재(30)의 내측에 배치되는 다수의 소자(111, 112)를 차폐할 수 있다.
도전성 코팅층(40)은 별도의 노즐(N, 도 4e 참조)에 의해 도전성 물질로 이루어진 차폐 소재가 분무 상태로 분사됨으로써 절연부재(30)의 외측면 전체를 덮을 수 있으며, 별도 소재 잉크 젯(ink-jet) 장치를 통해 절연부재(30)의 외측면 전체를 덮을 수 있다.
이를 통해, 도전성 코팅층(40)은 박막으로 구성될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 도전성 코팅층(40)의 형상은 절연부재(30)의 외형과 대응될 수 있다.
아울러, 도전성 코팅층(40)은 절연부재(30)의 외측면에 차폐 소재가 코팅되는 과정에서, 절연부재(30)와 인쇄회로기판(10)의 경계에 차폐 소재가 도포됨으로써, 그라운드 패드(11)와도 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 위해, 그라운드 패드(11)는 절연부재(30)의 측벽부(302)를 둘러싸는 형상으로 구성되는 것이 바람직하며, 이를 통해, 도전성 코팅층(40)은 그라운드 패드(11)의 적어도 일부분을 덮을 수 있다.
도전성 코팅층(40)의 두께는 예를 들어 10㎛로 구성될 수 있으며, 도전성 코팅층(40)의 전도도는 105S/m 이상으로 구성될 수 있다.
도전성 코팅층(40)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.
이처럼, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)는 원하는 형상으로 미리 성형된 절연부재(30)를 접착부(20)를 통해 인쇄회로기판(10)에 부착하고, 절연부재(30)의 외측면과 그라운드 패드(11)를 덮는 도전성 코팅층(40)을 형성하는 간단한 공정만을 통해 절연부재(30)의 내부에 배치된 다수의 소자(111, 112)를 용이하게 차폐할 수 있다.
아울러, 절연부재(30)는 원하는 형상으로의 성형이 용이하므로, 스마트 폰과 같은 소자의 고집적화가 요구되는 전자기기 내부의 복잡한 형상의 차폐 영역도 용이하게 커버할 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 도 2에 도시된 전자파 차폐구조(1)의 제작과정에 대한 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
이하에서는 도 4a 내지 도 4e를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1)의 제작과정을 순차적으로 설명한다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 다수의 소자(111, 112)가 실장된 인쇄회로기판(10)을 배치한다.
전술한 바와 같이, 인쇄회로기판(10)의 일면에는 차폐될 수 있는 적어도 하나의 소자(111, 112)가 배치될 수 있으며, 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(111, 112)가 차폐될 수 있다.
이후, 도 4b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10) 상에 접착 소재(201)를 토출한다.
구체적으로, 별도의 움직이는 노즐(미도시)을 통해 소정의 점도를 갖는 접착 소재(201)를 그라운드 패드(11)의 둘레를 따라 인쇄회로기판(10)의 일면에 토출할 수 있으며, 접착 소재(201)는 그라운드 패드(11)의 안쪽에 토출되는 것이 바람직하다.
이후, 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이, 다수의 소자(111, 112)를 감싸도록 미리 성형된 절연부재(30)를 접착 소재(201)에 부착함으로써 절연부재(30)를 인쇄회로기판(10)에 결합한다.
구체적으로, 절연부재(30)를 접착 소재(201)에 부착하는 과정에서, 절연부재(30)의 측벽부(302)의 하단부가 소정의 점도를 갖는 접착 소재(201)를 가압함으로써 접착 소재(201)는 절연부재(30)의 측벽부(302)의 하단부 일부를 감싸는 접착부(20)를 구성할 수 있다.
다만, 접착부(20)와 접착 소재(201)는 절연부재(30)의 측벽부(302)에 의해 가압된 후와 전의 상태를 구별하기 위한 용어로서 접착부(20)와 접착 소재(201)는 동일한 구성으로 해석될 수 있다.
도 4d에 도시된 바와 같이, 접착부(20)는 접착 소재(201)가 절연부재(30)의 측벽부(302)의 하단부에 가압되는 과정에서 접착 소재(201)가 수평방향으로 퍼짐으로써 그라운드 패드(11)의 일부분을 덮도록 형성될 수 있다.
이후, 도 4e에 도시된 바와 같이, 절연부재(30)의 외측면과 그라운드 패드(11)의 적어도 일부분을 덮도록 도전성 물질을 코팅함으로써 도전성 코팅층(40)을 형성한다.
도전성 코팅층(40)은 도전성 물질로 이루어진 차폐 소재를 노즐(N)을 통해 분무 형태로 분사 또는 젯팅 함으로써 형성할 수 있다.
도전성 코팅층(40)을 형성하는 과정에서 절연부재(30)의 외측면에 코팅된 도전성 물질은 그라운드 패드(11)와 연결됨으로써, 절연부재(30)를 덮는 도전성 코팅층(40)은 접지될 수 있다.
이를 통해, 도전성 코팅층(40)은 절연부재(30) 및 절연부재(30)의 내부에 배치된 다수의 소자(111, 112)를 외부의 전자파로부터 차폐시킬 수 있으며, 절연부재(30)의 내부에 배치된 다수의 소자(111, 112)로부터 방출되는 전자파가 절연부재(30)의 외부에 배치된 다른 부품들에 간섭되는 것을 차단할 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 도 2에 도시된 전자파 차폐구조(1)의 제작과정에 대한 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5e에 도시된 전자파 차폐구조(1)의 제작과정은 도 4a 내지 도 4e에 도시된 전자파 차폐구조(1)의 제작과정과 대부분이 동일하므로 중복되는 설명은 생략하겠으며, 도전성 코팅층(40)을 형성하는 방법을 중심으로 전자파 차폐구조(1)의 제작과정의 다른 실시예를 설명한다.
먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 다수의 소자(111, 112)가 실장된 인쇄회로기판(10)을 배치한다.
이후, 도 5b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 소자(110)가 실장된 인쇄회로기판(10) 상에 접착 소재(201)를 토출한다.
구체적으로, 소정의 점도를 갖는 접착 소재(201)를 그라운드 패드(11)의 둘레를 따라 인쇄회로기판(10)의 일면에 토출할 수 있으며, 접착 소재(201)는 그라운드 패드(11)의 안쪽에 토출되는 것이 바람직하다.
이후, 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 다수의 소자(111, 112)를 감싸도록 미리 성형된 절연성 물질로 구성되고, 도전성 코팅부(400)가 외측면에 결합된 절연부재(30)를 접착 소재(201)에 부착함으로써, 절연부재(30)를 인쇄회로기판(10)에 결합한다.
도 5c 및 도 5d에 도시된 절연부재(30)는 다수의 소자(111, 112)를 수용하는 다수의 수용 홈(S1, S2)을 포함하도록 미리 성형된 절연성 물질로 구성되며, 도 4c 및 도 4d에 도시된 절연부재(30)와 달리 절연부재(30)의 외측면을 덮는 도전성 코팅부(400)가 결합된 상태에서 인쇄회로기판(10)에 부착된다.
절연부재(30)에 결합된 도전성 코팅부(400)는 절연부재(30)의 상면 및 측면을 덮으며, 절연부재(30)의 상면부(301)와 측벽부(302)의 외측면을 덮는다.
절연부재(30)의 외측면을 덮는 도전성 코팅부(400)는 절연부재(30)의 성형 후 도전성 물질로 이루어진 차폐 소재를 절연부재(30)의 외측면에 분사나 젯팅 함으로써 형성될 수 있다, 또한, 도전성 코팅부(400)는 절연부재(30)의 외측면에 부착되는 도전성 시트로 이루어질 수 있다.
아울러, 도 5d에 도시된 바와 같이, 접착부(20)는 접착 소재(201)가 절연부재(30)의 측벽부(302)의 하단부에 의해 가압되는 과정에서 퍼짐으로써 절연부재(30)의 측벽부(302)의 하측 모서리 일부분을 감쌀 수 있으며, 도전성 코팅부(400)의 단부의 일부를 감쌀 수 있다.
아울러, 접착부(20)는 그라운드 패드(11)의 일부분을 덮도록 형성될 수 있다.
이후, 도 5e에 도시된 바와 같이, 절연부재(30)와 인쇄회로기판(10)의 경계에 도전성 물질을 도포하여 도전성 코팅부(400)와 그라운드 패드(11)를 전기적으로 연결한다.
이를 통해, 절연부재(30)의 외측면을 덮고 그라운드 패드(11)와 연결됨으로써 절연부재(30) 및 절연부재(30)의 내측의 다수의 소자(111, 112)를 차폐할 수 있는 도전성 코팅층(40)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 노즐(N)을 통해 절연부재(30)와 인쇄회로기판(10) 사이의 경계에 도전성 물질을 분사 또는 젯팅 함으로써, 도전성 코팅부(400)와 그라운드 패드(11)를 전기적으로 연결하는 연결부(41)를 형성한다.
연결부(41)는 도전성 코팅부(400)와 동일한 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
연결부(41)는 그라운드 패드(11)의 적어도 일부분을 덮을 수 있으며, 이를 통해, 연결부(41)와 연결된 도전성 코팅부(400)는 접지될 수 있다.
연결부(41)는 형성 과정에서 도전성 코팅부(400)와 일체로 구성될 수 있으며, 절연부재(30)의 외측면에 미리 결합된 도전성 코팅부(400)와 연결부(41)를 도전성 코팅층(40)으로 통칭할 수 있다.
이처럼, 절연부재(30)의 외측면에는 도전성 코팅부(400)가 미리 결합되어 있는바, 노즐(N)을 통해 절연부재(30)와 인쇄회로기판(10) 사이의 경계에만 도전성 물질을 분사 또는 젯팅 하는 간단한 공정만을 통해 도전성 코팅층(40)을 형성할 수 있다.
도전성 코팅부(400)와 연결부(41)로 구성된 도전성 코팅층(40)은 절연부재(30) 및 절연부재(30)의 내부에 배치된 다수의 소자(111, 112)를 외부의 전자파로부터 차폐시킬 수 있으며, 절연부재(30)의 내부에 배치된 다수의 소자(111, 112)로부터 방출되는 전자파가 절연부재(30)의 외부에 배치된 다른 부품들에 간섭되는 것을 차단할 수 있다.
도 6a는 본 개시의 일 변형예에 따른 절연부재(30')가 인쇄회로기판(10)에 부착되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 절연부재(30')가 인쇄회로기판(10)에 부착된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 6c는 도 6b에 도시된 절연부재(30')를 포함하는 전자파 차폐구조(1')를 나타내는 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c에 도시된 전자파 차폐구조(1')의 제작과정은 도 4a 내지 도 4e에 도시된 전자파 차폐구조(1)의 제작과정과 대부분이 동일하며, 절연부재(30')의 일부 구조에만 차이가 있는바, 이하에서는 일 변형예에 따른 절연부재(30')의 구조를 중심으로 설명한다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 일 변형예에 따른 절연부재(30')는 미리 성형된 절연성 물질로 구성되고, 인쇄회로기판(10)에 부착되어 인쇄회로기판(10)에 실장된 다수의 소자(111, 112)를 덮을 수 있으며, 이를 통해, 다수의 소자(111, 112)를 절연시킬 수 있다.
절연부재(30')는 절연성 물질의 사출 성형과 같은 방법으로 미리 성형될 수 있으며, 다수의 소자(111, 112)를 덮도록 미리 설정된 차폐 영역의 형상과 대응하는 형상으로 구성될 수 있다.
절연부재(30')는 인쇄회로기판(10)과 마주하는 일면에 형성되어 다수의 소자(111, 112)를 수용하는 다수의 수용 홈(S1', S2')을 포함한다.
구체적으로, 절연부재(30')는 다수의 소자(111, 112)의 상측에 배치되는 상면부(301'), 상면부(302')의 둘레를 따라 배치되어 다수의 소자(111, 112)를 둘러싸는 측벽부(302')를 포함하며, 절연부재(30')의 다수의 수용 홈(S1', S2')은 측벽부(302')의 내측에 형성된다.
아울러, 다수의 수용 홈(S1', S2')은 상면부(301')와 다수의 소자 사이에 형성된 다수의 에어 갭(G1'. G2')을 포함한다.
또한, 절연부재(30')는 측벽부(302')의 내측에 배치되며 상면부(301')로부터 인쇄회로기판(10)을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌출부(303')를 포함하며, 돌출부(303')는 다수의 수용 홈(S1', S2')을 구획할 수 있다.
다만, 상면부(301'), 측벽부(302') 및 다수의 수용 홈(S1', S2')을 구획하는 돌출부(303')를 구비한 절연부재(30')의 구조는 도 2 및 도 3에 도시된 절연부재(30)의 구조와 대부분이 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 절연부재(30')의 측벽부(302')는 측벽부(302')의 하측 모서리에 형성된 오목부(302'c)를 포함한다.
오목부(302'c)는 측벽부(302')의 하측 모서리의 일부가 요입된 구조로서, 측벽부(302')의 하측 모서리를 따라 형성될 수 있다.
절연부재(30')는 절연성 물질의 사출 성형 등을 통해 원하는 형상으로 용이하게 제작될 수 있으므로, 오목부(302'c) 역시 절연부재(30')의 성형 과정에서 용이하게 형성될 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 절연부재(30')의 측벽부(302')는 소정의 점도를 갖는 접착 소재(201)에 부착되는 과정에서 접착 소재(201)를 가압하므로, 접착 소재(201)는 수평방향으로 퍼지게 된다.
측벽부(302')의 하단부에 의해 가압되는 접착 소재(201)는 수평방향으로 퍼지는 과정에서 그 일부가 오목부(302'c)에 수용됨으로써, 추가적으로 퍼지지 않게 된다.
즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 접착부(20')의 일부분(20'c)은 오목부(302'c)에 수용됨으로써 오목부(302'c)의 형상과 대응되는 형상으로 구성된다.
이를 통해, 접착 소재(201)가 측벽부(302')에 의해 가압됨으로써 수평방향으로 퍼지더라도 그라운드 패드(11) 전체를 덮는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 도 6c에 도시된 바와 같이, 절연부재(30')를 인쇄회로기판(10)에 부착한 이후에 절연부재(30')의 외측면을 덮는 도전성 코팅층(40)을 형성하는 과정에서 도전성 코팅층(40)과 그라운드 패드(11)가 연결될 수 있다.
이처럼, 전술한 본 개시의 실시예들에 따른 전자파 차폐구조(1. 1')는 절연성 물질의 사출 성형 등을 통해 원하는 형상으로 절연부재(30, 30')를 미리 성형하고, 미리 성형된 절연부재(30, 30')를 인쇄회로기판(10)에 부착한 후에 도전성 코팅층(40)을 형성하여, 절연부재(30, 30')의 내측에 배치된 다수의 소자(111, 112)를 차폐할 수 있다.
이처럼, 다양하고 복잡한 형상의 차폐 영역에 대응하는 절연부재(30, 30')를 용이하게 제작함으로써 고집적화된 소자들을 간단한 공정만으로 용이하게 차폐할 수 있으며, 전자파 차폐구조(1)의 전체적인 구조를 컴팩트하게 구성함으로써 전자파 차폐구조를 포함하는 전자기기의 구조 역시 컴팩트하게 구성할 수 있다.
또한, 절연부재(30, 30')는 탄성을 가지는 재질로 이루어질 수 있는바 외부 충격이나 굽힘에도 구조적 안정성을 유지할 수 있으며, 리워크시 접착부(20)에 부착된 절연부재(30, 30')를 물리력에 의해 쉽게 제거할 수 있다.
이상에서는 본 개시의 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 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.

Claims (15)

  1. 다수의 소자가 실장되고 상기 다수의 소자를 둘러싸는 그라운드 패드를 구비한 인쇄회로기판;
    미리 성형된(pre-molded) 절연성 물질로 구성되며, 상기 인쇄회로기판에 부착되어 상기 다수의 소자를 감싸는 절연부재; 및
    상기 절연부재의 외측면을 덮는 도전성 코팅층;을 포함하고,
    상기 도전성 코팅층은 상기 그라운드 패드와 연결되는 전자파 차폐구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재와 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되어 상기 절연부재를 상기 인쇄회로기판에 부착시키는 접착부를 더 포함하는 전자파 차폐구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 그라운드 패드는 상기 절연부재를 둘러싸는 형상으로 상기 인쇄회로기판의 일면에 형성되고,
    상기 도전성 코팅층은 상기 그라운드 패드의 적어도 일부분을 덮는 전자파 차폐구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접착부는 상기 인쇄회로기판의 일면에서 상기 그라운드 패드의 둘레를 따라 상기 그라운드 패드의 안쪽에 형성되는 전자파 차폐구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절연부재는 상기 인쇄회로기판과 마주하는 일면에 형성되어 상기 다수의 소자를 수용하는 다수의 수용 홈을 포함하는 전자파 차폐구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다수의 수용 홈은 상기 다수의 소자의 형상과 대응하는 형상으로 구성되는 전자파 차폐구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 절연부재는,
    상기 다수의 소자의 상측에 배치되는 상면부;
    상기 상면부의 둘레를 따라 배치되어 상기 다수의 소자를 둘러싸는 측벽부;를 포함하고,
    상기 다수의 수용 홈은 상기 측벽부의 내측에 형성되고,
    상기 접착부는 상기 측벽부와 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되는 전자파 차폐구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절연부재는, 상기 측벽부의 내측에 배치되며 상기 상면부로부터 상기 인쇄회로기판을 향해 돌출되어 상기 다수의 수용 홈을 구획하는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 전자파 차폐구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 다수의 수용 홈이 서로 연통하도록 적어도 일부분이 상기 인쇄회로기판과 이격되는 전자파 차폐구조.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 측벽부는 상기 측벽부를 관통하여 상기 다수의 수용 홈 중 적어도 하나와 연통하는 벤트 홀(vent hole)을 포함하는 전자파 차폐구조.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 벤트 홀은 상기 측벽부의 하단부에 형성되는 전자파 차폐구조.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 상면부는 적어도 일부분이 단차를 이루는 전자파 차폐구조.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 다수의 수용 홈은, 각각의 높이가 상기 다수의 소자의 높이보다 크게 구성되고, 상기 상면부와 상기 다수의 소자 사이에 형성된 다수의 에어 갭을 포함하는 전자파 차폐구조.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 측벽부는 상기 측벽부의 하측 모서리에 형성된 오목부를 포함하고,
    상기 접착부의 일부분은 상기 오목부에 수용되는 전자파 차폐구조.
  15. 인쇄회로기판에 실장된 다수의 소자를 둘러싸는 그라운드 패드의 둘레를 따라, 상기 인쇄회로기판 위의 상기 그라운드 패드 안쪽에 접착 소재를 토출하는 단계;
    상기 다수의 소자를 감싸도록 미리 성형된 절연성 물질로 구성된 절연부재를 상기 접착 소재에 부착하는 단계; 및
    상기 절연부재의 외측면과 상기 그라운드 패드의 적어도 일부분을 덮도록 도전성 물질을 코팅하는 단계;를 포함하는 전자파 차폐구조의 제조방법.
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