电磁波屏蔽涂覆方法

文档序号:1509564 发布日期:2020-02-07 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 电磁波屏蔽涂覆方法 (Electromagnetic wave shielding coating method ) 是由 郑光春 韩美敬 金旻熙 成俊基 于 2018-02-02 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种电磁波屏蔽涂覆方法,其特征在于,包括:加载步骤,将电子元件的一面附着在输送载体上;浸渍步骤,将附着于所述输送载体上的电子元件浸渍(dipping)在收容有金属油墨的收容槽中,从而在电子元件的暴露的外表面上涂覆金属油墨;烧成步骤,对涂覆于所述电子元件上的金属油墨进行固化;及卸载步骤,从所述输送载体中分离电子元件。(The invention relates to an electromagnetic wave shielding coating method, which is characterized by comprising the following steps: a loading step of attaching one surface of the electronic component to a transport carrier; an impregnation step of impregnating (taping) the electronic component attached to the conveying carrier in a housing tank housing the metal ink, thereby coating the metal ink on the exposed outer surface of the electronic component; a firing step of curing the metal ink coated on the electronic component; and an unloading step of separating the electronic component from the transport carrier.)

电磁波屏蔽涂覆方法

技术领域

本发明涉及一种电磁波屏蔽涂覆方法,更为详细地,涉及一种如下的电磁波屏蔽涂覆方法,该方法的特征在于,通过将电子元件表面浸渍(dipping)到金属油墨中,在电子元件表面上形成电磁波屏蔽膜。

背景技术

最近,电子电气工业和信息通信技术的快速发展对人类生活提供了许多便利和滋润。但是,除了这些优点以外还产生多种副作用,其中之一就是由此产生的电磁波的有害性。从生活家电设备、信息通讯设备及工业设备等中产生的电磁波与设备之间的电磁波干扰(EMI,electromagnetic interference)一起对人体带来危害,因此成为新的环境问题。此外,随着电子及信息通讯设备的高速化和宽带化的加速,手机、笔记本电脑及个人便携式信息终端(PDA,personal digital assistant)等信息通讯设备以及日常生活用品等实现了小型化、薄型化及轻量化,由此导致EMI问题更为严重,因此可以说迫切需要用于解决这一问题的技术开发。

一般来讲,在半导体元件工序中的封装工序中,将制作后的半导体芯片由绝缘性树脂来成型,从而将其在外部环境中保护。而成品电子元件在操作时会产生电磁波,或者反过来受到周边产生的电磁波的影响而产生错误,从而可能会产生电子设备严重的缺陷。

作为用于解决此问题的另一方案,有一种方法在电子元件表面或树脂成型外表面上通过干式或湿式形成电子波屏蔽膜。

干式方法普遍采用通过溅射方式来形成电磁波屏蔽膜的方法。在溅射方式中,溅射设备不但相当昂贵,而且需要较长时间进行溅射,因此具有效率较低的问题。而且在溅射工序的特性上,具有上面和侧面很难以均匀的厚度来形成金属层的缺点,因此需要进一步增加用于弥补所述缺点的机械工序装置。为了解决如上所述的问题,在韩国专利公报KR10-1686318B1(2016年12月7日)中公开有一种用于在上面和侧面均匀地形成电磁波屏蔽膜的方法及装置。

湿式方法中较普遍的是喷射方式,其虽然比溅射方式在生产效率方面上较优异,但其具有如下的问题:因其结构特性上不易对电子元件的整体表面特别对电子元件的侧面进行喷射,并且在喷射过程中产生的粉尘会导致油墨材料的浪费和半导体净化室内污染。此外,与前述的溅射工序同样,在喷射过程中难以在上面和侧面涂覆用于形成电磁波屏蔽膜的均匀厚度的金属层。

除此之外还有镀覆方式,但镀覆方式中由于金属层和树脂的附着力较弱,因此在韩国专利公报第10-0839930号(2008年6月20日)中公开有一种用于产生粗糙度的额外前处理工序的说明。但是,在镀覆工序中采用的镀覆液剂在环境安全层面上具有需要特别管理及处理的缺点。

最重要的是,在电子元件的整体表面中只在除安装面(PCB面)以外的必要屏蔽区域上形成电磁波屏蔽膜,所述溅射方式、喷射方式及镀覆方式均产生金属屏蔽膜形成在无需电磁波屏蔽的区域的问题。为了防止该问题,例如可使用胶带来掩蔽无需屏蔽的安装面,但是随着金属屏蔽膜也涂覆到胶带上,当卸载(unloading)电子元件时,金属屏蔽膜上会产生裂纹,根本上不能执行电磁波屏蔽功能,因此为了防止这种缺陷,还要求进一步的预切割(precutting)工序。

发明内容

因此,本发明是为了解决如上所述之以往问题而提出的,其目的在于提供一种电磁波屏蔽涂覆方法,该电磁波屏蔽涂覆方法通过将电子元件的暴露表面浸渍在金属油墨中,从而能够在电子元件表面上形成均匀厚度的电磁波屏蔽膜。

所述目的通过本发明的电磁波屏蔽涂覆方法来实现,所述方法包括:加载步骤,将电子元件的一面附着在输送载体上;浸渍步骤,将附着于所述输送载体上的电子元件浸渍(dipping)在收容有金属油墨的收容槽中,从而在电子元件的暴露的外表面上涂覆金属油墨;烧成步骤,对涂覆于所述电子元件上的金属油墨进行固化;及卸载步骤,从所述输送载体中分离电子元件。

在此,优选在所述浸渍步骤之前,进一步执行对附着于输送载体上的电子元件的暴露表面上赋予亲水性的表面处理步骤。

此外,优选在所述表面处理步骤中对电子元件表面进行等离子体处理。

此外,优选所述输送载体的电子元件附着面具有疏水性。

此外,优选在所述烧成步骤之前,进一步执行对涂覆于电子元件表面上的金属油墨的涂覆厚度进行匀化的整平步骤。

此外,优选在所述整平步骤中,采用刀片刮除在浸渍步骤中在电子元件表面上过量涂覆的金属油墨,从而整平(leveling)成平坦状。

此外,优选在所述整平步骤中,采用由吸收材料构成的刀片吸收在浸渍步骤中在电子元件表面上过量涂覆的金属油墨,从而整平(leveling)成平坦状。

此外,优选在所述浸渍步骤中,根据附着于输送载体上的电子元件规格,控制电子元件的浸渍深度。

此外,优选所述收容槽将金属油墨的水位调整为与电子元件的厚度相同或比该厚度低的深度。

此外,优选所述输送载体由辊对辊方式输送的承载膜来构成,在承载膜的一侧面上设置有粘贴部,所述电子元件的一面能够附着在所述粘贴部。

此外,优选在所述浸渍步骤中,采用在收容槽的上侧受控升降的浸渍辊对输送载体的附着有电子元件的表面的相反面向收容槽进行加压,从而控制电子元件的浸渍深度。

此外,优选在所述浸渍步骤中,吸收所述收容槽中金属油墨的浸渍辊旋转的同时,对在浸渍辊的上侧移动的电子元件外表面涂覆金属油墨。

本发明通过将电子元件表面浸渍在金属油墨中,从而在电子元件表面上形成均匀厚度的电磁波屏蔽膜,因此能够通过简化的工序来提供优异的电磁波屏蔽效果。

此外,当通过以往溅射方法来形成电磁波屏蔽膜时,必须在溅射后进行去除形成于必要以上区域的电磁波屏蔽膜的附加工序,在此过程中,电磁波屏蔽膜上会产生裂纹,从而因裂纹而无法执行原来的电磁波屏蔽功能。与该以往方法不同,本发明在将电子元件的安装面附着于输送载体的粘贴部后,将电子元件的暴露表面浸渍在金属油墨中,从而形成电磁波屏蔽膜,因此能够防止在必要以上部分上形成电磁波屏蔽膜,由此能够省略以往的用于去除部分电磁波屏蔽膜的附加工序,而且能够防止产生电磁波屏蔽膜的裂纹。

图式说明

图1为根据本发明的第一实施例的电磁波屏蔽涂覆方法的工序顺序图;

图2为图1的按步骤表示的工序图;

图3为图2中表示的收容槽的放大图;

图4为表示根据本发明的第一实施例的电磁波屏蔽涂覆方法的浸渍步骤的变形例的工序图;

图5为根据本发明的第二实施例的电磁波屏蔽涂覆方法的工序图;

图6为根据本发明的第三实施例的电磁波屏蔽涂覆方法的工序图。

图7为按电磁波屏蔽形成工序的涂覆膜阶梯覆盖率的特性比较表。

具体实施方式

下面,参照图式对本发明的第一实施例的电磁波屏蔽涂覆方法进行详细说明。

图1为根据本发明的第一实施例的电磁波屏蔽涂覆方法的工序顺序图,图2为图1的按步骤表示的工序图,图3为图2中表示的收容槽的放大图。

如图1所示,第一实施例的电磁波屏蔽涂覆方法包括加载步骤S10、浸渍步骤S20、整平步骤S30、烧成步骤S40及卸载步骤S50。

本实施例中将输送载体10橫向移动的同时进行各工序为例进行说明。

在所述加载步骤S10中,如图2的(a)所示,将电子元件D的安装面(PCB面)紧贴于输送载体10的粘贴部11后,施加压力使电子元件D附着于输送载体10的粘贴部11上。另外,可执行用于对所述电子元件D的外表面赋予亲水性的表面处理步骤,在这种表面处理步骤中,通过利用等离子体P的表面处理对电子元件D的表面赋予亲水性,从而能够增大金属油墨M的附着力。

所述浸渍步骤S20为,如图2的(b)及(c)所示,将输送载体10移动到收容有金属油墨M的收容槽20的上部区域,且使附着于输送载体10的粘贴部11上的电子元件D朝向位于输送载体10的下部区域的收容槽20的状态下,使输送载体10朝向收容槽20进行下降,从而将电子元件D浸渍在金属油墨M中。

在此的特征在于,只在电子元件D的必要屏蔽区域上进行浸渍,作为具体例,需要在除了附着于粘贴部11上的电子元件D的安装面以外的EMC(Epoxy Molding Compound)部分进行电磁波屏蔽,因此如图2的(b)所示,可在积于收容槽20中的金属油墨M的水位d2设定为低于电子元件D的侧面高度d1的状态下,只将电子元件D的上面和侧面浸渍在金属油墨M中而形成均匀厚度的电磁波屏蔽膜。

如前所述,最重要的是只在电子元件D的整体表面中除了安装面以外的必要屏蔽区域上形成电磁波屏蔽膜,溅射方式、喷射方式等公知技术不易在需要屏蔽的电子元件D侧面上形成均匀的电磁波屏蔽膜,且需要进行用于保护安装面的额外掩蔽工序,并且在卸载过程中还需要伴随用于防止电磁波屏蔽膜裂纹的额外工序。

但是,本实施例由于在电子元件D的安装面紧贴于输送载体10的粘贴部11的状态下将其颠倒为安装面的相反面(上面)朝向收容槽20后进行浸渍,因此能够只在必要屏蔽区域上涂覆金属油墨M。尤其在本实施例中,在以往技术中成为问题的电子元件D的安装面粘贴于输送载体10的粘贴部11上而不会暴露,因此能够防止在安装面上涂覆金属油墨M,并且连电子元件D的侧面一并涂覆金属油墨M,因此能够提供一体化的均匀厚度的电磁波屏蔽膜。因此,不会像以往那样在必要以上区域上形成电磁波屏蔽膜,因此无需用于去除该必要以上区域上形成的电磁波屏蔽膜的额外工序,而且不会引发在这种去除工序中可能会产生的电磁波保护层的裂纹,且能够防止电子元件D的安装面受到用于形成电磁波屏蔽膜的金属污染。

另外,如图3所示,收容槽20应保持在电子元件D的浸渍中所要求的金属油墨M的水位,因此优选在收容槽20内部设置有水位调整装置。更为详细地,优选构造为积于收容槽20中的金属油墨M的水位d2应与电子元件D的侧面高度d1相同或比该高度低,且根据电子元件D的规格能够调整金属油墨M的水位。此外,为了精确地调整收容槽20的金属油墨M的水位,优选设置水位传感器21来按金属油墨M的使用量规定地补充金属油墨M,从而保持规定的水位,作为使用的水位传感器21可使用激光方式、超声波方式、磁致伸缩(磁歪式)方式、频率方式及浮游式传感器。另外,除了这种传感器以外,也可使用能够检测收容槽20内金属油墨M水位的各种类型的传感器。

为了与收容槽20的水位调整一起更为精确地控制电磁波屏蔽膜的均匀性,在浸渍时,优选设置有电子元件D的高度调整装置和收容槽20的高度调整装置中至少一个。

此外,作为用于供给金属油墨M的供给装置22可使用隔膜泵、管泵、活塞泵及齿轮泵,除此之外,也可使用能够定量吐出金属油墨M的各种种类的泵。当存储于收容槽20中的金属油墨M溢出(overflow)时,可通过水位传感器21感测金属油墨M的水位,并调整收容槽20和电子元件D之间的间隔,或将收容槽20侧壁的高度调整为低于电子元件D的侧面高度,从而排出过量的金属油墨M。此时排出的过量金属油墨M可保存于储罐23中,然后通过供给装置22再向收容槽20供给。

作为在浸渍步骤S20中使用的金属油墨M,只要是包含导电性金属的金属油墨M就都能使用,例如包含导电性金属粒子的金属油墨M及无粒子类型金属油墨M均能使用,但并不局限于此。

此外,作为金属油墨M只要是具有导电性的金属就能够以多种方式应用,作为一例,可使用包含银(Ag)的银油墨。在金属中,银为能够提供优异电磁波屏蔽效果的金属,因此优选使用银油墨,但并不一定局限于此。除了其混合物以外,根据需要可包括溶剂、稳定剂、分散剂、粘合剂树脂(binder resin)、交联剂、还原剂、表面活性剂(surfactant)、润湿剂(wetting agent)、触变剂(thixotropic agent)或如流平剂(leveling agent)、增稠剂及消泡剂等的添加剂。

本发明的金属油墨M组合物的黏度优选为1~50000cPs,更加优选为5~400cPs。当黏度值过低时,因增加流动性难以在电子元件D上面和侧面上形成均匀的电磁波屏蔽膜,当黏度值过高时,因流动性过少导致电磁波屏蔽膜的厚度不均匀,不能实现充分的烧成,从而会产生导电度、附着特性及外观上的问题。

此外,为了获得电子元件D上面和侧面及弯曲部位上的均匀的电磁波屏蔽膜,可调节金属油墨M的表面张力。金属油墨M的表面张力的最大值优选为35dyn/cm,更加优选为30dyn/cm以下。当金属油墨M的表面张力高时,因金属油墨M对电子元件D表面的润湿性,油墨会集中在上面和侧面,且在弯曲的部位上涂覆较薄,从而在烧成后可能会产生弯曲部位露出的缺陷。这种缺陷可通过反复进行浸渍步骤S20来消除,但在生产效率层面上当然应尽可能减少浸渍步骤S20的次数。

而且,为了体现电磁波屏蔽膜的屏蔽特性,由本实施例的金属油墨M来形成的电磁波屏蔽膜所具有的电气特性的最大值优选为800Ω/□。当导电度较低时,为了确保所需的电磁波屏蔽特性导致电磁波屏蔽膜的厚度变厚,因此可能不利于电子元件D的轻薄短小化。

完成充分的浸渍后,如图2的(c)所示,使电子元件D从收容槽20向上移动,并从收容槽20的金属油墨M中取出电子元件D。

通过这种浸渍步骤S20,能够在电子元件D的整体表面中需要电磁波屏蔽的部分的上面和侧面上涂覆金属油墨M。另外,根据需要电磁波屏蔽的高度设定被收容于收容槽20中的金属油墨M的水位后,将电子元件D浸渍到收容槽20的底面后再取出时,具有能够始终只对需要电磁波屏蔽的电子元件D的侧面高度为止均匀形成电磁波屏蔽膜的优点。

在所述整平步骤S30中,如图2的(d)所示,为了防止涂覆于电子元件D表面的金属油墨M的集中现象,可进行去除集中在电子元件D表面上的过量金属油墨M而平坦化的作业。作为一例,将具有规定硬度的材质来构成的刀片30配置在距电子元件D上面规定间隔的位置的状态下,使刀片30和电子元件D进行相对移动时,刀片30能够刮除过量涂覆于电子元件D上的金属油墨M,从而进行平坦化。此外,也可采用如多孔材质的吸收材料来构成的刀片30吸收一定量的过量涂覆于电子元件D上的金属油墨M来防止金属油墨M的集中现象。作为如多孔材质的吸收材料可使用例如海绵、EVA泡沫及聚氨酯泡沫,除此之外可使用各种多孔吸收材料。

在所述烧成步骤S40中,在电子元件D表面上涂覆有金属油墨M的状态下,对电子元件D进行加热而进行烧成。

本烧成步骤S40可包括一次烧成步骤及二次烧成步骤,一次烧成为预烧成,其条件可根据电子元件D的种类或使用环境而不同,但如图2的(d)及(e)所示,可通过一次加热机41对涂覆有金属油墨M的电子元件D提供热能,同时在80℃中进行一分钟的预烧成。一次烧成步骤的主要目的是通过最小化或去除均匀涂覆于电子元件D表面上的金属油墨M的流动性,从而达到二次烧成步骤之前保持均匀性。此外,在二次烧成步骤中,可通过二次加热机42在150℃中进行五分钟的烧成,但并不局限于这种烧成条件。

所述卸载步骤S50为如图2的(f)所示,用于从输送载体10的粘贴部11分离电子元件D,在被分离的电子元件D中,只在部分上面和侧面上形成有通过金属油墨M的涂覆及烧成的电磁波屏蔽膜。

另外,在本实施例中使用的粘贴部11优选在进行浸渍步骤S20的同时保持附着力,并且进入卸载步骤S50之前丧失粘贴力或具有较弱的粘贴力。在卸载步骤S50中,电子元件D安装面的污染会导致产品不良,因此当然绝不能有从粘贴部11的粘贴物质的转移。为了使电子元件D的粘贴力丧失,可使用紫外线(UV)固化胶带,或者更优选使用泡沫胶带,也可使用能够选择性地使粘贴力丧失的胶带。另外,将电子元件D附着于胶带上且通过金属油墨M来形成电磁波屏蔽膜后,只要粘贴部11保持从粘贴部11分离的过程中不会造成困难的附着力,则即使在浸渍步骤S20前后的粘贴力不变,也没有关系。

另外,如图4所示,将积于收容槽20中的金属油墨M的水位d2设定为与电子元件D的侧面高度d1相同,并按电子元件D侧面的厚度进行浸渍时,优选对粘贴部11表面选择性进行疏水性处理。如前所述,若利用亲水性处理后的电子元件D表面和疏水性处理后的粘贴部11表面的特性差异,则能够在电子元件D的安装部和粘贴部11之间不会渗金属油墨M的状态下形成电磁波屏蔽膜。为了赋予疏水性,粘贴部11可包含聚四氟乙烯或硅酮等疏水性物质,或利用这些物质来进行表面处理,也可利用纳米尺寸(nano meter size)的微细凸起。

如此,通过本实施例,可通过将电子元件D表面浸渍在金属油墨M中而在电子元件D的上面和侧面上形成电磁波屏蔽膜,因此能够通过简化的工序提供优异的电磁波屏蔽效果。

根据需要,为了从外部环境保护所形成的电磁波屏蔽膜,可在电磁波屏蔽膜上形成保护涂层。保护涂层优选使用热固化树脂或UV固化树脂等的高分子树脂组成。为了在半导体检查工序中提高识别率或提高外观品质,可进一步增加颜色(color),并且在将银(Ag)作为电磁波屏蔽膜的金属材料使用时,在所述保护涂层的组成中可包括硫醇(mercaptan)化合物或羧酸(carboxylic acid)化合物或硅烷(silane)化合物。上述保护涂层的形成方法与前述金属油墨M同样,优选采用利用浸渍工序来进行涂覆和固化的工序。

因此,根据本实施例,通过将电子元件D表面浸渍在金属油墨M中而在电子元件D表面上形成电磁波屏蔽膜,并且根据需要形成保护涂层,从而能够通过简化的工序来提供优异的电磁波屏蔽效果。

接下来,参照图式,对本发明的第二实施例的电磁波屏蔽涂覆方法进行说明。

图5为根据本发明的第二实施例的电磁波屏蔽涂覆方法的工序图。

如图5所示,第二实施例的电磁波屏蔽涂覆方法与第一实施例不同,利用具有多孔吸收结构的浸渍辊24间接进行浸渍。

此外,输送载体10为在一面上设置有粘贴部,由辊状卷曲的承载膜来构成,在辊对辊(roll-to-roll)方式输送的过程中,依次执行加载步骤S10、浸渍步骤S20、烧成步骤S40及卸载步骤S50,因此对连续工序有利。

具体地,在加载步骤S10中,在输送载体10上紧贴电子元件D的安装面后对其施加压力进行附着。

通过加载步骤S10附着于输送载体10上的电子元件D在辊对辊线(line)上移动,并且移动至浸渍步骤S20。在浸渍步骤S20中,附着于输送载体10上的电子元件D与浸渍辊24相接。此时,浸渍辊24由多孔吸收结构来构成,且处于预先在收容槽20的金属油墨M中被浸渍而含有充分的金属油墨M的状态,可通过在收容槽20的上部区域旋转的浸渍辊24在需要电磁波屏蔽的电子元件D的上面和侧面上同时进行金属油墨M的涂覆。此时,浸渍辊24的材质优选使用聚氨酯泡沫、硅酮泡沫或泡沫橡胶,但除此之外,当然可以使用容易实现金属油墨M的转移且具有在电子元件D的上面和侧面上涂覆金属油墨M中所需弹性系数的材料。此外,所述浸渍辊24和电子元件D之间的间隔可根据电子元件D的规格来调节,为此,在浸渍辊24的上部区域支撑输送载体10相反面的辊可被构造为能够进行上下位置调节。

涂覆完金属油墨M的电子元件D通过辊对辊线进行下一步骤即烧成步骤S40。在烧成步骤S40中,可通过一次加热机41和二次加热机42进行预烧成及最终烧成,通过这种烧成步骤S40若完全固化金属油墨M,则在电子元件D的上面和侧面上形成电磁波屏蔽膜,之后通过卸载步骤S50从输送载体10分离电子元件D。

另外,如第二实施例利用浸渍辊24间接进行浸渍时,可通过浸渍辊24的吸收率来控制涂覆于电子元件D表面上的金属油墨M的涂覆量,因此可省略第一实施例中的整平步骤,该整平步骤用于去除过量涂覆于电子元件D表面上的金属油墨M中的一部分。

接下来,参照图式,对本发明的第三实施例的电磁波屏蔽涂覆方法进行详细说明。

如图6所示,第三实施例的电磁波屏蔽涂覆方法与第一实施例不同,由辊对辊工序来构成。

为此,输送载体10为在一面上设置有粘贴部,并由辊状卷曲的承载膜来构成,在辊对辊方式输送的过程中,依次执行加载步骤S10、表面处理步骤、浸渍步骤S20、整平步骤S30、烧成步骤S40及卸载步骤S50,因此对连续工序有利。

如图6所示,通过加载步骤S10附着于输送载体10上的电子元件D在辊对辊线上移动,并且移动至浸渍步骤S20。在浸渍步骤S20中,附着有电子元件D的输送载体10的相反面被加压辊25加压,从而被浸渍在收容槽20的金属油墨M中。

此时,可利用配置于加压辊25两侧的角度矫正机(angle roll)来调节电子元件D进入收容槽20的进入角度,因此能够使在浸渍过程中涂覆于电子元件D上的金属油墨M的均匀性最大化。在此,当所述电子元件D的进入角度过大于水平时,有可能在电子元件D的进入时首先与收容槽20底部接触的部分和之后接触的部分的侧面涂覆高度不一致,当进入角度过小时,只能涂覆电子元件D侧面的一部分,从而有可能难以形成必要部分的电磁波屏蔽膜。

之后,通过辊对辊方式输送的电子元件D脱离通过加压辊25朝向收容槽20加压的区间,并且从收容槽20的金属油墨M取出。此时,如前所述,收容槽20应保持规定量的水位,因此在收容槽20中优选设置有如水位传感器21的水位调节装置。此外,在收容槽20中可进一步设置有用于提供超声波振动的振动装置,因此还能提高浸渍效率,且可通过在收容槽20的底部上配置凹凸来控制金属油墨M的流动性,从而改善涂覆特性。即,因金属油墨M的流动性较高,难以实现均匀涂覆时,除了调节金属油墨M的黏度之外,还可通过预备的收容槽20的凹凸来调节金属油墨M的流阻,从而引导均匀的涂覆。

通过如此的浸渍步骤S20,在电子元件D的整体表面中暴露于外部且需要电磁波屏蔽的上面和侧面上涂覆金属油墨M。

通过辊对辊输送方式的连续工序从收容槽20中取出电子元件D,之后该电子元件D通过辊对辊线移动后进入整平步骤S30。

在该整平步骤S30中,为了防止在电子元件D在辊对辊线上移动的连续工序中涂覆于电子元件D表面上的金属油墨M的集中现象,执行整平(leveling)作业,该整平作业通过刀片30刮除过量涂覆于电子元件D表面上的金属油墨M,从而使之平坦。

在此,以利用与电子元件D隔开规定间隔的棒状刀片30来进行整平为例进行了说明,但也可利用能够通过去除过量涂覆的金属油墨M中的一部分来进行平坦化的其他装置,作为另一例,将刀片30由多孔吸收材料来构成,通过吸收规定量的集中在电子元件D表面上的金属油墨M,从而能够防止油墨的集中现象。

完成整平步骤S30后,通过辊对辊线进行下一步骤即烧成步骤S40。在烧成步骤S40中,可通过一次加热机41和二次加热机42来进行预烧成及最终烧成,通过这种烧成步骤S40若完全固化金属油墨M,则在电子元件D的上面和侧面上形成电磁波屏蔽膜,之后形成有电磁波屏蔽膜的电子元件D通过卸载步骤S50从输送载体10分离。

如此,本发明将电子元件D的表面浸渍在金属油墨中而形成电磁波屏蔽膜,因此能够通过简化的工序来提供优异的电磁波屏蔽效果。

下面,通过实施例更加详细地进行说明本发明的构造及效果。这些实施例只是用于例示本发明,本发明的范围并不局限于这些实施例。

<物理性质检测>

对油墨涂覆表面的面电阻,采用面电阻检测仪(四探针,4Point Probe)进行了检测;对于黏度,取0.5ml的油墨并采用布氏黏度计在20rpm、25℃中进行了检测;对表面张力,采用KRUSS公司的K20(Easy dyne)进行了检测。

对分散粒度,采用动态光散射仪(dynamic light scattering)在丁基卡必醇溶剂中稀释10%的油墨后进行了检测。

对涂覆厚度,采用FE-SEM进行了检测;对电磁波屏蔽试验,采用电磁波材料屏蔽性能仪(S21Parameter,ASTM D4935)进行了检测。

<电磁波屏蔽涂覆用油墨的制备>

[制备例1]无粒子型银油墨的制备

通过混合银2-乙基己基氨基甲酸酯(100g)和溶剂(丁醇100g、异丁胺50g)、分散剂(BYK 145145,1g)、粘合剂树脂(环氧树脂,0.5g)、润湿剂(antittera 204,0.2g)及流平剂(EFKA 350,0.05g),制备了黏度5cps、表面张力23dyne/cm及面电阻650mΩ/□的无粒子型银油墨。

[制备例2]无粒子型金属油墨的制备

通过混合银2-乙基己基氨基甲酸酯100g和溶剂(茴香醚20g,2-乙基己胺40g)、分散剂(BYK 145,0.5g)、粘合剂树脂(环氧树脂,0.3g)、润湿剂(antittera 204,0.2g)及流平剂(EFKA 350,0.05g),制备了黏度38cps、表面张力29dyne/cm及面电阻300mΩ/□的无粒子型银油墨。

[制备例3]纳米粒子分散型金属油墨的制备

对银纳米粒子40g和溶剂(丁基卡必醇,60g)、分散剂(BYK 145,4g)、稳定剂(乙基纤维素,2g)及粘合剂树脂(乙酸丁酸纤维素,1g)在500ml反应机中进行混合,并采用0.3mm的珠(Beeds)均匀地进行了六个小时的混合及反应。

完成反应后,通过过滤器去除珠以获得均匀分散有银纳米粒子的油墨,且制备了黏度50cps、表面张力26dyne/cm及面电阻90mΩ/□的油墨。

[制备例4]纳米粒子分散型金属油墨的制备

对银纳米粒子(40g)和溶剂(丙二醇甲醚乙酸酯,50g)、分散剂(BYK 330,5g)、稳定剂(乙基纤维素,2g)及粘合剂树脂(聚乙烯醇缩丁醛,1g)在500ml的反应机中进行混合,并采用0.3mm的珠均匀地进行了六个小时的混合及反应。完成反应后,通过过滤器去除珠以获得均匀分散有银纳米粒子的油墨,且制备了黏度400cps、表面张力35dyne/cm及面电阻50mΩ/□的油墨。

[制备例5]膏状金属油墨的制备

对银粉(40g)、粘合剂树脂(环氧树脂,10g)、粘附促进剂(BYK 4510,0.3g)、触变剂(烟雾硅胶,0.05g)及溶剂(丁基卡必醇,0.5g)进行混合后,采用三辊轧机进行混合,以制备黏度50000cps及面电阻60mΩ/□的膏油墨。

<电磁波屏蔽的涂覆工序>

[实施例1]

采用[制备例1]的黏度5cps的无粒子型金属油墨,通过第一实施例的垂直浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在150℃下进行5分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为700mΩ/□,阶梯覆盖率为93%,屏蔽率为32dB。

[实施例2]

采用[制备例2]的黏度38cps的无粒子型金属油墨,通过第一实施例的垂直浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在80℃下进行1分钟的预烧成,并在150℃下进行5分钟的最终烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为350mΩ/□,阶梯覆盖率为95%,屏蔽率为42dB。

[实施例3]

采用[制备例3]的黏度50cps的纳米粒子分散型金属油墨,通过第一实施例的垂直浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在130℃下进行10分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为100mΩ/□,阶梯覆盖率为94%,屏蔽率为50dB。

[实施例4]

采用[制备例4]的黏度400cps的银纳米粒子分散型金属油墨,通过第一实施例的垂直浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在130℃下进行15分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为55mΩ/□,阶梯覆盖率为95%,屏蔽率为61dB。

[实施例5]

采用[制备例5]的黏度50000cps的银膏状金属油墨,通过第一实施例的垂直浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在130℃下进行20分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为65mΩ/□,阶梯覆盖率为95%,屏蔽率为57dB。

[实施例6]

采用[制备例1]的黏度5cps的无粒子型金属油墨,通过第二实施例的间接浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在80℃下进行1分钟的预烧,并在150℃下进行5分钟的最终烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为750mΩ/□,阶梯覆盖率为90%,屏蔽率为30dB。

[实施例7]

采用[制备例2]的黏度38cps的无粒子型金属油墨,通过第二实施例的间接浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在150℃下进行5分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为400mΩ/□,阶梯覆盖率为92%,屏蔽率为40dB。

[实施例8]

采用[制备例3]的黏度50cps的纳米粒子分散型金属油墨,通过第二实施例的间接浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在130℃下进行10分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为150mΩ/□,阶梯覆盖率为91%,屏蔽率为48dB。

[实施例9]

采用[制备例4]的黏度400cps的银纳米粒子分散型金属油墨,通过第二实施例的间接浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在130℃下进行15分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为57mΩ/□,阶梯覆盖率为93%,屏蔽率为61dB。

[实施例10]

采用[制备例5]的黏度50000cps的银膏状金属油墨,通过第二实施例的间接浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在130℃下进行20分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为70mΩ/□,阶梯覆盖率为92%,屏蔽率为56dB。

[实施例11]

采用[制备例1]的黏度5cps的无粒子型金属油墨,通过第三实施例的辊对辊浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在150℃下进行5分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为650mΩ/□,阶梯覆盖率为95%,屏蔽率为34dB。

[实施例12]

采用[制备例2]的黏度38cps的无粒子型金属油墨,通过第三实施例的辊对辊浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在80℃下进行1分钟的预烧成,并在150℃下进行5分钟的最终烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为300mΩ/□,阶梯覆盖率为96%,屏蔽率为43dB。

[实施例13]

采用[制备例3]的黏度50cps的纳米粒子分散型金属油墨,通过第三实施例的辊对辊浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在130℃下进行10分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为90mΩ/□,阶梯覆盖率为97%,屏蔽率为52dB。

[实施例14]

采用[制备例4]的黏度400cps的银纳米粒子分散型金属油墨,通过第三实施例的辊对辊浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在130℃下进行15分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为50mΩ/□,阶梯覆盖率为96%,屏蔽率为65dB。

[实施例15]

采用[制备例5]的黏度50000cps的银膏状金属油墨,通过第三实施例的辊对辊浸渍工序在半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在130℃下进行20分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的面电阻为60mΩ/□,阶梯覆盖率为96%,屏蔽率为59dB。

<电磁波屏蔽膜保护涂覆>

[实施例19]

在[实施例]中制备的电磁波屏蔽膜的上层形成保护涂层,所述保护涂层通过第三实施例的辊对辊浸渍工序由热固化树脂对半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后在180℃下进行10分钟的烧成来形成。

[实施例20]

在[实施例]中制备的电磁波屏蔽膜的上层形成保护涂层,所述保护涂层通过第三实施例的辊对辊浸渍工序由紫外线固化树脂对半导体封装件的六个面中除了底面以外的五个面进行涂覆,然后进行紫外线固化来形成。

<电磁波屏蔽涂覆工序的比较例>

[比较例1]/溅射工序

采用溅射装置即直流磁控溅射装置,将金属烧结体作为溅射目标形成了膜。在室温、直流500W以及氧浓度6%的成膜条件下实施,且在大气氛围中300℃×1小时的退火条件中实施。调节溅射角度,以便能够对除了具有锡球的面以外的其余五个面进行涂覆处理,从而在上面和侧面对所述目标模块进行溅射而形成SUS/CU/SUS多层结构的屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的阶梯覆盖率为41%。

[比较例2]/喷射工序

采用喷射装置(787MS-SS阀)将[制备例3]的黏度50cps的纳米粒子分散型油墨分别喷射涂覆到半导体封装件的上侧和侧面,然后在130℃下进行10分钟的烧成来形成电磁波屏蔽膜。

如此形成的屏蔽膜的阶梯覆盖率为47%。

<物理性质检测结果>

所制备的电磁波屏蔽油墨的特性如下表1。

【表1】

Figure BDA0002225493870000151

在实施例中制备的、根据各电磁波屏蔽浸渍工序形成的电磁波屏蔽膜的特性记入表2中。

【表2】

按浸渍工序及油墨种类的电磁波屏蔽膜的物理性质

Figure BDA0002225493870000162

Figure BDA0002225493870000171

【表3】

按电磁波屏蔽形成工序的涂覆膜阶梯覆盖率的特性比较

Figure BDA0002225493870000172

本发明的权利范围并不限于上述实施例,在所附的权利要求书的范围内可由多种形式的实施例实现。在不脱离权利要求书所要求保护的本发明精神的范围内,本发明所属技术领域的技术人员均能变形的各种范围也属于本发明的权利要求书所记载的范围内。

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