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Technology

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Innovative technolgy of EMI shielding

최근 스마트폰은 기능을 향상시키기 위해 기기에 탑재하는 무선시스템의 수가 늘고 있습니다.
한편 내장회로의 클럭(clock) 주파수와 데이터 전송속도는 빨라져서 무선시스템에서 사용하는 전자기 잡음이 발생하기 쉽습니다.
종래에는 잡음을 차단하기 위해 기판 레벨의 “Can shield” 방식을 사용하였기 때문에 기기를 소형화하고, 박형화하는데 장애가 되었습니다.
이것을 해결하기 위해서 반도체 패키지 자체를 차폐하는 새로운 기술이 등장하였습니다. 패키지 레벨에서 전자파 차폐를 하면 PCB 기판 소형화 및 박형화가 가능합니다.
또한 패키지 차폐한 반도체 부품은 시스템기판의 어느 위치에든지 배치할 수 있는 장점이 있습니다.
씨앤아이테크놀로지는 고품질의 전자파 차폐막을 형성할 수 있는 인라인 스퍼터링 시스템을 개발하였습니다.

  • Board Level Shielding
    예시이미지

    Shielding i can shield
    (made by stamping and forming a
    piece of conductive metal)

  • Simplified PCB design

    Elimination of external shields from board

    Reduces board area(20 to 30 percent)

    Reduces module height(1.2mm including shield)

    Minimizes rework costs

  • Package Level Shielding
    예시이미지

    Shielding: conformal shield
    (Individual components shield)

Multiple shielding technology

반도체 패키지 레벨의 전자파 차폐막을 형성하는 방법에는 스퍼터링, 도금, 페인팅 등이 있습니다. 스퍼터링은 진공에서 타겟을 이용하여 차폐 막을 증착하므로
다른 방법에 비해 고밀도 차폐막을 형성할 수 있습니다. 또한 두께 조절이 용이하고 수율이 높은 장점이 있습니다.

Multiple shielding technology
Sputtering Plating Painting(Spray Coating)
Mvaterials Conductive materials : Cu
Passivation materials : SUS, Ni		 Seed layer : Cu
Electrolytic Cu, Ni		 Conductive material : Ag, Ag/Cu
Based material : Epoxy, Silicon, Acrylic
Film Thickness ~ 10 um ~ 30 um ~ 100 um
Thickness Control Controllable Variational Variational
Environment VOCs1) Free VOCs Free VOCs
Backside Masking Not necessary Necessary Necessary
Shielding Life Long duration Long duration Short duration
Consumable Materials Target, Process gas Cu, Ni electrolyte Ag, Cu Paint
Yield > 98% N/A N/A
Process Flow
Degassing Plasma
Treatment Conductive Cu
Sputtering Passivation SUS
Sputtering
Degassing Plasma
Treatment Conductive Cu
Sputtering Passivation SUS
Sputtering
Degassing Plasma
Treatment Conductive Cu
Sputtering Passivation SUS
Sputtering

1) VOCs : Volatile Organic Compounds

ShieldRus-1200 technology
아이콘
Step coverage

ShieldRus-1200은 트레이 회전 및 스퍼터링 각도를 조절함으로써, Step coverage가 50% 이상인 차폐막을 형성할 수 있습니다.
Step coverage가 높은 차폐막을 증착하여 타겟 사용 효율을 극대화시키며, 증착 공정 시간을 단축시켜 생산량이 크게 증대 됩니다.

Multiple shielding technology
Section direction Top thickness Side thickness
Step coverage 53% 예시이미지 예시이미지
Step coverage 57% 예시이미지 예시이미지
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Full automation system

ShieldRus-1200은 자동화 시스템으로 양산 공정에 최적화되어 있습니다.
특히 SECS/GEM, MES등 온라인 중앙 모니터링 및 제어가 가능합니다.

제품이미지
아이콘
High throughput

ShieldRus-1200은 Step coverage에 영향을 주지 않는 범위에서 반도체 패키지 간의 간격을 최대한 줄이므로 생산량을 극대화 하였습니다.
또한 Tact time을 최대한 줄여 UPH(unit per hour)를 기존 스퍼터링 장비 대비 2배 이상 개선하였습니다.

  • 예시이미지
  • 예시이미지
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Adhesion property

ShieldRus-1200은 plasma treatment을 이용한 표면 개질 처리를 통해 반도체 패키지의 몰딩재와 쉴드막 간의 접착력(adhesion)을 크게 향상 시켰습니다.
물리적으로는 반도체 패키지 표면의 거칠기(roughness) 개선하여 표면적이 증가합니다.
이와 더불어 화학적으로는 계면에서 활성화된 산소원자의 증가, 이온농도 감소, 탄소원소 감소 등의 효과로 표면에너지가 증가하는 변화가 일어납니다.
표면에너지의 변화는 접촉각(contact angle)으로 측정할 수 있습니다.

Multiple shielding technology
Before plasma treatment After plasma treatment
AFM Image 예시이미지 예시이미지
Contact angle 68 Degree 4.3 Degree