JP7286286B2 - インタポーザを含む電子装置 - Google Patents
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Description
このために、電子装置は多様な部品が実装された印刷回路基板(例えば、PCB(printed circuit board)、PBA(printed board assembly)及びFPCB(flexible printed circuit board)など)を含む。
印刷回路基板は、電子装置(例えば、スマートフォン)に必要なプロセッサ、メモリー、カメラ、放送受信モジュール及び通信モジュールなどを含むことができる。
印刷回路基板は実装された複数個の電子部品を接続する回路配線を含むことができる。
電子装置に内装された印刷回路基板が単層から形成された場合、バッテリーの容量を拡張させるための空間の確保が難しいことがある。
電子装置のバッテリー容量を増加させるためには、内装された印刷回路基板の面積を縮小し、バッテリー拡張空間を確保しなければならないという課題がある。
図面の説明と関連して類似の構成要素に対しては類似の参照符号が用いられることができる。
単数の表現は文脈上、明白に意図しない限り、複数の表現を含むことができる。
本文書において、“A又はB”、“A及び/又はBのうちの少なくとも一つ”、“A、B又はC”又は“A、B及び/又はCのうちの少なくとも一つ”などの表現は、共に羅列された項目のすべての可能な組合を含むことができる。
“第1”、“第2”、“一番目”又は“二番目”などの表現は当該構成要素を、順序又は重要度に構わずに修飾することができ、一つの構成要素を他の構成要素と区分するために用いられるだけ当該構成要素を限定しない。どんな(例えば、第1構成要素が異なる(例えば、第2構成要素に“(機能的又は通信的に)接続され”たり“接続されて”いると言及された時には、前記どんな構成要素が前記他の構成要素に直接的に接続されたり、他の構成要素(例えば、第3構成要素)を介して接続されることができる。
本明細書で用いられる用語“モジュール”は、ハードウェア、ソフトウェア又はファームウエアから構成されたユニットを含み、例えば、ロジッグ、論理ブロック、部品、又は回路などの用語と相互互換的に用いられることができる。モジュールは、一体から構成された部品又は一つ又はその以上の機能を実行する最小単位又はその一部となることができる。例えば、モジュールはASIC(application-specific integrated circuit)から構成することができる。
多様な実施形態による構成要素(例えば、モジュール又はプログラム)それぞれは単数又は複数の個体から構成されることができ、前述の当該サーブ構成要素のうちの一部サーブ構成要素が省略されたり、又は他のサーブ構成要素が多様な実施形態にさらに含まれることができる。
追加的に、一部構成要素(例えば、モジュール又はプログラム)は、一つの個体に統合され、統合される以前のそれぞれの当該構成要素により行われる機能を同一又は類似に行うことができる。多様な実施形態による、モジュール、プログラム又は他の構成要素によって行われる動作は順次、並列的、繰り返し的又はヒューリスティックするように実行されたり、少なくとも一部動作が他の手順で実行されたり、省略されたり、又は他の動作が追加されることができる。
図1を参照すると、ネットワーク環境100において電子装置101は、第1ネットワーク198(例えば、近距離無線通信)を介して電子装置102と通信するか、又は第2ネットワーク199(例えば、遠距離無線通信)を介して電子装置104又はサーバー108と通信することができる。
一実施形態によれば、電子装置101は、サーバー108を介して電子装置104と通信することができる。
他の実施形態では、電子装置101にはこの構成要素の内の少なくとも一つ(例えば、表示装置160又はカメラモジュール180を省略することや、他の構成要素が追加することができる。
また他の実施形態では、例えば、表示装置160(例えば、ディスプレイ)にエンベッディングされたセンサーモジュール176(例えば、指紋センサー、虹彩センサー、又は照度センサー)の場合のように一部の構成要素が統合されて具現することができる。
プロセッサ120は、他の構成要素(例えば、センサーモジュール176又は通信モジュール190)から受信した命令又はデータを揮発性メモリー132にロードして処理し、結果データを非揮発性メモリー134に記憶する。
ここで、補助プロセッサ123は、メインプロセッサ121と別個で、又はエンベッディングされて操作することができる。
一実施形態によれば、補助プロセッサ123(例えば、イメージシグナルプロセッサ又はコミュニケーションプロセッサ)は、機能的に関連ある他の構成要素(例えば、カメラモジュール180又は通信モジュール190)の一部構成要素として具現することができる。
メモリー130は、揮発性メモリー132又は非揮発性メモリー134を含むことができる。
入力装置150は、電子装置101の構成要素(例えば、プロセッサ120に用いられる命令又はデータを電子装置101の外部(例えば、ユーザ)から受信するための装置として、例えば、マイク、マウス、又はキーボードを含むことができる。
音響出力装置155は、音響信号を電子装置101の外部で出力するための装置として、例えば、マルチメディア再生又は録音再生のように一般的な用途で用いられるスピーカーと電話受信専用で用いられるレシーバーを含むことができる。
一実施形態によれば、レシーバーは、スピーカーと一体又は別途に形成することができる。
一実施形態によれば、表示装置160は、タッチ回路(touch circuitry)又はタッチに対する圧力の強度を測定することができる圧力センサーを含むことができる。
オーディオモジュール170は、音と電気信号を双方向で変換させることができる。
一実施形態によれば、オーディオモジュール170は、入力装置150を介して音を取得したり、音響出力装置155、又は電子装置101と有線又は無線で接続された外部電子装置(例えば、電子装置102(例えば、スピーカー又はヘッドフォン))を介して音を出力することができる。
センサーモジュール176は、例えば、ジェスチャーセンサー、ジャイロセンサー、気圧センサー、マグネチックセンサー、加速度センサー、グリップセンサー、近接センサー、カラーセンサー、IR(infrared)センサー、生体センサー、温度センサー、湿度センサー、又は照度センサーを含むことができる。
一実施形態によれば、インターフェース177は、HDMI(登録商標)(high definition multimedia interface)、USB(universal serial bus)インターフェース、SDカードインターフェース、又はオーディオインターフェースを含むことができる。
ハプティックモジュール179は、例えば、モーター、圧電素子、又は電気刺激装置を含むことができる。
カメラモジュール180は、静止画像及び動画を撮影することができる。
一実施形態によれば、カメラモジュール180は、一つ以上のレンズ、イメージセンサー、イメージシグナルプロセッサ、又はフラッシュを含むことができる。
バッテリー189は、電子装置101の少なくとも一つの構成要素に電力を供給するための装置であり、例えば、再充電不可能な1次電池、再充電可能な2次電池、又は燃料電池を含むことができる。
通信モジュール190は、プロセッサ120(例えば、アプリケーションプロセッサ)と独立的に操作される、有線通信又は無線通信をサポートする一つ以上のコミュニケーションプロセッサを含むことができる。
一実施形態によれば、無線通信モジュール192は、加入者識別モジュール196に記憶されたユーザ情報を用いて通信ネットワーク内で電子装置101を区別及び認証することができる。
一実施形態によれば、通信モジュール190(例えば、無線通信モジュール192)は、通信方式に適合したアンテナを介して信号を外部電子装置で送信したり、外部電子装置から受信することができる。
電子装置(102、104)それぞれは、電子装置101と同一又は他の種類の装置であっても良い。
一実施形態によれば、電子装置101で実行される動作の全部又は一部は、他の一つ又は複数の外部電子装置で実行することができる。
リクエストを受信した外部電子装置は、リクエストされた機能又は追加機能を実行し、その結果を電子装置101へ伝達することができる。
電子装置101は、受信した結果をそのまま、又は追加的に処理してリクエストされた機能やサービスを提供することができる。
このため、例えば、クラウドコンピュータ、分散コンピュータ、又はクライアント-サーバーコンピュータ技術などを用いることができる。
電子装置は、例えば、ポータブル通信装置(例えば、スマートフォン)、コンピューター装置、ポータブルマルチメディア装置、ポータブル医療機器、カメラ、ウェアラブル装置、又は家電装置の内の少なくとも一つを含むことができる。
本実施形態による電子装置は、前述した機器で限定されない。
機器は、記憶媒体から記憶された命令語を呼び出し、呼び出しされた命令語によって動作が可能な装置として、開示された実施形態による電子装置(例えば、電子装置101を含むことができる。
命令がプロセッサ(例えば、プロセッサ120)によって実行される場合、プロセッサが直接、又はプロセッサの制御下に他の構成要素を用いて命令に該当する機能を行うことができる。
命令は、コンパイラー又はインタプリターによって生成又は実行されるコードを含むことができる。
機器で読み取り可能な記憶媒体は、非一時的(non-transitory)記憶媒体の形態で提供されることができる。ここで、‘非一時的’は記憶媒体が信号(signal)を含ませず実在(tangible)するということを意味するだけ、データが記憶媒体に半永久的又は臨時的に記憶されることを区分しない。
図2及び図3を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200は、ハウジング201、第1回路基板210、第2回路基板220、インタポーザ230、第3回路基板240、コネクタ250、第1バッテリー260、第2バッテリー262、アンテナモジュール270、及び後面カバー280を含む。
第1バッテリー260及び第2バッテリー262は、図1のバッテリー189を含み得る。
アンテナモジュール270は、図1のアンテナモジュール197を含み得る。
後面カバー280は、図1の電子装置101の後面に備えられる。
第1回路基板210、第2回路基板220、及び第3回路基板240は、それぞれ、異なる構成要素と電気的に接続するための少なくとも一つの接続端子(例えば、コネクタ)を含む。
第1回路基板210、第2回路基板220、及び第3回路基板240は、それぞれPCB(printed circuit board)、PBA(printed board assembly)及びFPCB(flexible printed circuit board)などを含み得る。
ハウジング201の外部露出面の少なくとも一部は、導電性物質(例えば、金属)から構成することができる。
ハウジング201の外部露出面の少なくとも一部は、電子装置200のアンテナで用いることができる。
支持部材203は、電子装置200内の構成要素を内部に収容して支持することができる。
支持部材203は、ハウジング201の一面に一体で形成することができる。
支持部材203は、例えば、金属材質及び/又は非金属(例えば、ポリマー)材質で形成することができる。
第1回路基板210は、電子装置200の操作に必要なプロセッサ(例えば、図1のプロセッサ120)、メモリー(例えば、図1のメモリー130)、通信回路(例えば、図1の通信モジュール190)、電力管理モジュール(例えば、図1の電力管理モジュール188)及び/又はインターフェース(例えば、図1のインターフェース177)を含み得る。
通信回路(例えば、図1の通信モジュール190)は、例えば、無線通信モジュール(例えば、図1の無線通信モジュール192)又は有線通信モジュール(例えば、図1の有線通信モジュール194)を含むことができる。
インターフェース(例えば、図1のインターフェース177)は、例えば、HDMI(登録商標)(high definition multimedia interface)、USB(universal serial bus)インターフェース、SDカードインターフェース、及び/又はオーディオインターフェースを含むことができる。
インターフェースは、例えば、電子装置200を外部電子装置(例えば、図1の電子装置102)と電気的又は物理的に接続させることができ、USBコネクタ、SDカード/MMCコネクタ、又はオーディオコネクタを含み得る。
第2回路基板220は、トランシーバ(transceiver)(例えば、図6のトランシーバ221)又はコールプロセッサ(例えば、図6のコールプロセッサ214)とトランシーバが統合されている無線通信モジュール(例えば、WiFiモジュール(wifi module)を含むことができる。
インタポーザ230は、第1回路基板210と第2回路基板220との間に配置される。
インタポーザ230は、第1回路基板210又は第2回路基板220に実装された少なくとも一つの部品(例えば、図6のアプリケーションプロセッサ212、コールプロセッサ214、トランシーバ221又はWiFiモジュール)が配置される空間(S)を含む。
インタポーザ230は、第1回路基板210及び第2回路基板220を電気的に接続するための少なくとも一つのビア300を含み得る。
コネクタ250は、第1回路基板210、第2回路基板220、及び第3回路基板240を電気的に接続する。
第2バッテリー262は、電子装置200の少なくとも一つの構成要素に電力を供給することができる。
第2バッテリー262は、第1バッテリー260の容量を増加させた補助バッテリーであっても良い。
第2バッテリー262は、インタポーザ230を介して第1回路基板210及び第2回路基板220を積層させることによって確保された空間に配置される。
一実施形態によれば、コネクタ250は、第2回路基板220と第3回路基板240を電気的に接続し、第1バッテリー260又は第2バッテリー262の上部、下部、又は側面の内の少なくとも一つに配置される。
一実施形態によれば、第1バッテリー260及び第2バッテリー262は、例えば、再充電不可能な1次電池、又は再充電可能な2次電池、又は燃料電池を含むことができる。
第1バッテリー260及び第2バッテリー262は、一つのパック(pack)から構成することもできる。
第1バッテリー260及び第2バッテリー262は、それぞれ、第1バッテリー260及び第2バッテリー262それぞれの容量を把握する互いに異なる燃料ゲージ(fuel gauge)を含むことができ、さらに、互いに異なる充電器(chager)を用いることができる。
このようなことにより、サイズが互いに異なるバッテリーを効率的に管理することができる。
第1バッテリー260及び第2バッテリー262は、一つのセル(cell)から構成することもできる。
アンテナモジュール270(例えば、図1のアンテナモジュール197)は第3回路基板240に接続される。
アンテナモジュール270は、図4に示したアンテナ275を含むことができる。
第3回路基板240は、アンテナモジュール270と接続される接続端子を含むことができる。
一実施形態によれば、アンテナモジュール270は、例えば、外部装置と通信をしたり、充電に必要な電力を無線で送受信することができる。
他の実施形態によれば、ハウジング201の一部露出面及び/又は支持部材203の一部又はその組み合わせによってアンテナ構造が形成することができる。
後面カバー280は、電子装置200(例えば、図1の電子装置101)の後面を保護するカバーであれば良い。
図4及び図5を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200は、第1回路基板210、第2回路基板220、インタポーザ230、及び第3回路基板240を含む。
通信回路は、例えば、アプリケーションプロセッサ(application processor:AP)(例えば、図6のアプリケーションプロセッサ212)及びコールプロセッサ(call processor:CP)(例えば、図6のコールプロセッサ214)などを含むことができる。
第1回路基板210は、第1面(例えば、上部)に通信回路の出力と電気的に接続される第1接続端子310が形成される。
第2回路基板220は、第1面(例えば、下部)に第2接続端子320が配置され、第2面(例えば、上部)に第3接続端子330が配置される。
第2接続端子320は、第2回路基板220に実装された部品(例えば、通信回路など)と電気的に接続(例えば、デジタル信号)される。
第3接続端子330は、第3回路基板240に形成された第4接続端子340と電気的に接続(例えば、アナログ信号)される。
一実施形態によれば、コネクタ250と接続される第3接続端子330は、第1回路基板210に配置される。
これを介して、電子装置200の落下時、後面カバー280がコネクタ250のヘッド(head)に衝撃を加えた後、インタポーザ230が押されて破損してしまうことを防止することができる。
一実施形態によれば、インピーダンスマッチングのためにインタポーザ230は第1回路基板210及び第2回路基板220と異なる誘電率を持つことができる。
一実施形態によれば、第2回路基板220は第2接続端子320がビア300の第2端部(例えば、上部)と電気的に接続され、第1回路基板210及びインタポーザ230と共に内部空間(S)を形成するように第1面(例えば、下部面)と反対方向のインタポーザ230の第2面(例えば、上部面)に付着される。
インタポーザ230は、第1回路基板210又は第2回路基板220に実装された少なくとも一つの部品(例えば、図6のアプリケーションプロセッサ212)、コールプロセッサ214、トランシーバ221、又はWiFiモジュールが配置される空間(S)を持つ。
インタポーザ230は、長方形又はそれ以外の他の多様な形態で構成することができる。
インタポーザ230は、第1回路基板210の第1面(例えば、上部面)に形成された第1接続端子310と第2回路基板220の第1面(例えば、下部面)に形成された第2接続端子320を電気的に接続するための少なくとも一つのビア300を含む。
一実施形態によれば、インタポーザ230は、第1回路基板210の少なくとも一部領域を少なくとも一部取り囲み、ビア300の第1端部(例えば、下部)が第1接続端子310と電気的に接続されるように第1面(例えば、下部面)が第1回路基板210に付着される。
第4接続端子340及び第5接続端子350は電気的に接続され得る。
第3回路基板240に形成された第5接続端子350はアンテナ275(例えば、図1のアンテナモジュール197)と電気的に接続することができる。
一実施形態によれば、第3接続端子330は第2回路基板220上に配置されることで説明したが、第3接続端子330は第1回路基板210に第6接続端子(図示せず)として配置することもできる。
第6接続端子が第1回路基板210に配置される場合、第6接続端子は第3回路基板240に形成された第4接続端子340とコネクタ250を介して電気的に接続される。
コネクタ250は、FPCB type、coaxial type、connector typeなどのRF信号をシールディングして回路基板を接続する接続部材であれば良い。
一実施形態によれば、第3接続端子330は、第2回路基板220に形成されることとは限定されない。
例えば、第3接続端子330は、インタポーザ230に形成されたビア300のサイズ及び/又は誘電率などの変更を通じるインピーダンスマッチングを介して損失(loss)を最小化することができれば、第1回路基板210上に配置されることもできる。
第2回路基板220は、RF(radio frequency)バンドを分離してキャリア(carrier)周波数信号を含むアナログデータを処理することができる。
インタポーザ230は、キャリア周波数信号を含まないベースバンド(baseband)信号を第1回路基板210に伝達することができる。
インタポーザ230は、インフェーズ(inphase)信号及びクワドラチャ(quadrature)信号が含まれたデジタル信号を処理することができる。
コネクタ250は、RF(radio frequency)バンドが分離されたアナログ信号を、第2回路基板220に形成された第3接続端子330を介して第3回路基板240の第4接続端子340に伝達することができる。
第2回路基板220は、RF(radio frequency)バンドの損失(loss)を最小化するため、第1回路基板310ではない、アンテナ275が接続された第3回路基板240でRF(radio frequency)バンドに関係するデジタル信号を伝達することができる。
一実施形態によれば、アンテナ275と電気的に接続されたRFバンドが分離されたアナログ信号は、インタポーザ230を介して第1回路基板210に伝達する。
インタポーザ230は、RFバンドが分離されたアナログ信号の損失を最小化するためのインピーダンスマッチングのために誘電率又はビア300のサイズを調整することができる。
この場合、インタポーザ230からのアナログ信号は、第1回路基板210で伝達する。
この伝達したアナログ信号は、第1回路基板210上のまた他の接続端子を介して第3回路基板240の第4接続端子へ伝達する。
コネクタ250のインピーダンス算式は、以下に示す数式1の通りである。
この時、ビア300を0.4phiで通す場合の誘電率を変更してコネクタ250のインピーダンス(Zo)を50Ωに近接するように調整することができる。
図6を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200は、第1回路基板210、第2回路基板220、インタポーザ230、及び第3回路基板240を含む。
第1回路基板210は、例えば、アプリケーションプロセッサ(212、AP)及びコール(プロセッサ214、CP)を含むことができる。
第1回路基板210は、第1面に第1接続端子310を含む。
コールプロセッサ214は、電子装置200の通信プロトコルに関係する信号を変調(modulation)及び復調(demodulation)することができる。
第2回路基板220は、例えば、トランシーバ221、第1フィルター222、電力増幅器223、スイッチ224、第2フィルター225、及び低雑音増幅器226を含むことができる。
第2回路基板220は、第1面に第2接続端子320が配置され、第2面に第3接続端子330が配置される。
第2接続端子320と第3接続端子330は、他の部品を介して電気的に接続される。
第1フィルター222は、トランシーバ221から伝達された信号をマッチングしたり、キャリア周波数信号でノイズ信号をフィルタリングすることができる。
電力増幅器223は、第1フィルター222を介してフィルタリングされた送信(Tx)信号の電流利得が増加するように増幅する。
スイッチ224は、送信(Tx)信号又は受信(Rx)信号の経路を分離する。
低雑音増幅器226は、例えば、第2フィルター225を介して伝達された受信(Rx)信号を増幅し、この増幅された信号をトランシーバ221に伝達する。
インタポーザ230は、第1回路基板210と第2回路基板220との間に配置される。
インタポーザ230は、第1回路基板210の第1面に形成された第1接続端子310と第2回路基板220の第1面に形成された第2接続端子320とを電気的に接続するためのビア300を含み得る。
一実施形態によれば、第1回路基板210に実装されたアプリケーションプロセッサ212及びコールプロセッサ214による制御信号は、第1回路基板210と第3回路基板240を電気的に接続する別途の接続部材(例えば、コネクタFPCB)で伝達することができる。
第3回路基板240は、第1側に第4接続端子340が配置され、第2側に第5接続端子350が配置される。
第4接続端子340と第5接続端子350とは電気的に接続される。
第3回路基板240に形成された第5接続端子350はアンテナ275と電気的に接続される。
ホールIC(244)は、例えば、カバーがあるモバイル端末機(例えば、フォルダフォン)の開放又は閉鎖を認識する。
アンテナ275は、特定波長に対する送信(Tx)信号及び受信(Rx)信号を送受信する。
一実施形態によれば、第2回路基板220の第2面に形成された第3接続端子330と第3回路基板240の第1側に形成された第4接続端子340とは、コネクタ250を介して電気的に接続され得る。
図7を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200は、第1回路基板210、第2回路基板220、インタポーザ230、第1シールド部材410、及び第2シールド部材420を含む。
第1回路基板210の下部に実装されたアプリケーションプロセッサ212の外部には第1シールド部材410が配置される。
第1シールド部材410は、例えば、電子装置200の第1回路基板210から出力されるノイズ信号を遮断し、電子装置200の外部から入力されるノイズを遮断する。
第1シールド部材410は、シールドカン(shield can)又はEMI(electromagnetic interference)モールディング部材であれば良い。
第1回路基板210の上部に実装されたコールプロセッサ214は、インタポーザ230内の部品実装空間(S)内に配置される。
第1回路基板210の第1面(例えば、上部)には第1接続端子310が配置される。
第2回路基板220の第1面(例えば、下部)には第2接続端子320が配置される。
一実施形態によれば、インタポーザ230は、ビア300、第1パッド302、第2パッド304、及び側面メッキ部材305を含む。
ビア300は、第1回路基板210に形成された第1接続端子310と第2回路基板220に形成された第2接続端子320とを電気的に接続する。
ビア300は、スルービア(through via)又はスタックビア(stacked via)を含む。
第2パッド304は、ビア300の上部に形成され、第2回路基板220の第2接続端子320と電気的に接続される。
側面メッキ部材305は、ビア300の外側に備えることができる。
側面メッキ部材305は、第1回路基板210と第2回路基板220を結合(例えば、第1回路基板210又は第2回路基板220と電気的に接続される場合)したり、支持(例えば、第1回路基板210又は第2回路基板220と電気的に接続されない場合)することができる。
側面メッキ部材305は、選択的に用いることができる。
第2回路基板220の上部に実装されたトランシーバ221の外部には第2シールド部材420が配置される。
第2シールド部材420は、例えば、電子装置200の第2回路基板220から出力されるノイズ信号を遮断し、電子装置200の外部から入力されるノイズを遮断する。
第2シールド部材420は、シールドカン又はEMI(electromagnetic interference)モールディング部材あれば良い。
第1工程において、第1回路基板210の下部の少なくとも一部及び第2回路基板220の上部の少なくとも一部にシールド用パッドを形成する。
第2工程において、第1回路基板210の下部の少なくとも一部及び第2回路基板220の上部の少なくとも一部に形成されたシールド用パッド上に第1シールド部材410及び第2シールド部材420を実装する。
第3工程において、第2工程を通じて第1シールド部材410及び第2シールド部材420の実装後、非導電モールディング液(例えば、エポキシモールドコンパウンド(epoxy molding compound;EMC)など)を塗布する。
第4工程において、第1シールド部材410及び第2シールド部材420が実装されたシールド用パッド近辺に塗布された、非導電モールディング液をレーザーを介して食刻する。
第5工程において、シールド用パッド及び非導電モールディング液に導電性金属をスパッタリング(sputtering)する。
図8を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200は、第1回路基板210、第2回路基板220、インタポーザ230、第1シールド部材410、ティム412、放熱部材414、銅シート416、及び第2シールド部材420を含む。
第1回路基板210の下部に実装されたアプリケーションプロセッサ212の外部には第1シールド部材410が配置される。
第1シールド部材410は、例えば、電子装置200の第1回路基板210から出力されるノイズ信号を遮断し、電子装置200の外部から入力されるノイズを遮断する。
第1シールド部材410は、シールドカン又はEMI(electromagnetic interference)モールディング部材であれば良い。
ティム(Thermal Interface Material:TIM)412は、第1段がアプリケーションプロセッサ212に隣接するように配置され、第2段が第1シールド部材410の開放された部分を貫いて配置される。
ティム412は、例えば、電子装置200のコールプロセッサ214から発生する熱を放熱部材414へ伝達する役目を行う。
例えば、ティム412は、熱伝達係数が大きい物質から構成され得る。
銅シート416は、第1シールド部材410の開放された部分を閉鎖することができる。
銅シート416は、電子装置200の内部で発生するノイズを遮断することができる。 放熱部材414は、支持部材203(例えば、ブラケット)上に配置される。
放熱部材414は、ティム412を介して伝達する熱を支持部材203で伝達し、支持部材203を介して外部に放出することができる。
第1回路基板210の上部に実装されたコールプロセッサ214は、インタポーザ230内の部品実装空間(S)内に配置される。
第1回路基板210の第1面(例えば、上部)には第1接続端子310が配置される。
第2回路基板220の第1面(例えば、下部)には第2接続端子320が配置される。
一実施形態によれば、インタポーザ230は、ビア300、第1パッド302、第2パッド304、及び側面メッキ部材305を含む。
ビア300は、第1回路基板210に形成された第1接続端子310と第2回路基板220に形成された第2接続端子320とを電気的に接続する。
ビア300は、スルービア(through via)又はスタックビア(stacked via)を含む。
第2パッド304は、ビア300の上部に形成され、第2回路基板220の第2接続端子320と電気的に接続される。
側面メッキ部材305は、ビア300の外側に配置される。
側面メッキ部材305は、第1回路基板210と第2回路基板220を結合又は支持することができる。
側面メッキ部材305は、選択的に用いることができる。
第2回路基板220の上部に実装されたトランシーバ221の外部には第2シールド部材420が配置される。
第2シールド部材420は、例えば、電子装置200の第2回路基板220から出力されるノイズ信号を遮断し、電子装置200の外部から入力されるノイズを遮断する。
第2シールド部材420は、シールドカン又はEMI(electromagnetic interference)モールディング部材であれば良い。
図9及び図10を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200は、第1回路基板210、第2回路基板220、及びインタポーザ230を含む。
第1回路基板210は、第1面(例えば、上部)に通信回路の出力と電気的に接続される第1接続端子310が形成される。
第2回路基板220の上部には、例えば、アレイアンテナ285(例えば、図1のアンテナモジュール197)が配置され得る。
第2回路基板220は、第1面(例えば、下部)に第2接続端子320が配置される。
アレイアンテナ285と第2接続端子320は電気的に接続され得る。
第2回路基板220は、電子装置200の高さを低めるため、一面にだけ電子部品を実装する。
一実施形態によれば、第2回路基板220の第2面(例えば、上部)には他のアンテナ素子を電気的に接続することができる第3接続端子(例えば、図4の第3接続端子330)又は「cクリップ」が配置され得る。
すなわち、図4に示したように、アンテナ275が接続される第3回路基板240がない形態であっても良い。
インタポーザ230は、第1回路基板210と第2回路基板220との間に配置される。
インタポーザ230は、第1回路基板210に実装された少なくとも一つの部品(例えば、5G RF モジュール)が配置される空間(S)を有する。
インタポーザ230は、長方形又はそれ以外の他の多様な形態で構成することができる。
インタポーザ230は、第1回路基板210の第1面(例えば、上部)に形成された第1接続端子310と第2回路基板220の第1面(例えば、下部)に形成された第2接続端子320とを電気的に接続するためのビア300を含む。
例えば、5G RFのアレイアンテナを具現するため、第2回路基板220はアレイアンテナ285を含む。
また、インタポーザ230は、側面に少なくとも一つ以上の側面メッキ部材305を含む。
側面メッキ部材305は、アレイアンテナ285と接続される。
側面メッキ部材305は、アレイアンテナ285の一部として動作することができる。
側面メッキ部材305は、インタポーザ230の3面(例えば、上面、側面及び後面)をカバーすることができる。
側面メッキ部材305は“コ”字形状を持つことができる。
図11を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200のインタポーザ230は、ビア300がそれぞれ形成された第1部分231、第2部分232、第3部分233、及び第4部分234が一体に接続されて構成される。
インタポーザ230が異なる多様な形態から構成されても、インタポーザ230を成すすべての部分を一体で構成する。
インタポーザ230は、第1回路基板210又は第2回路基板220に実装された少なくとも一つの部品(例えば、図6のアプリケーションプロセッサ212、コールプロセッサ214又はトランシーバ221)が配置される空間(S)を含む。
一実施形態によれば、インタポーザ230は、ビア300がそれぞれ形成された第1部分231(例えば、第1インタポーザ)、第2部分232(例えば、第2インタポーザ)、第3部分233(例えば、第3インタポーザ),及び第4部分234(例えば、第4インタポーザ)が第1スリット(s1)~第4スリット(s4)によりそれぞれ分離される。
例えば、第1部分231と第2部分232は、第1スリット(s1)によって分離され、第2部分232と第3部分233は、第2スリット(s2)によって分離され、第3部分233と第4部分234は、第3スリット(s3)によって分離され、第4部分234と第1部分231は、第4スリット(s4)によって分離される。
一実施形態によれば、第1スリット(s1)~第4スリット(s4)は、それぞれ外部からノイズ信号が流入しない程度の間隔で構成される。
すなわち、第1スリット(s1)~第4スリット(s4)は、それぞれ外部のノイズ信号の電気的な波長より長さがより小さい間隔で構成することができる。
一実施形態によれば、インタポーザ230は、第1スリット(s1)~第4スリット(s4)を介して流入するノイズ信号を遮断するため、内部空間(S)の一部部品をシールドするシールド部材をさらに含むことができる。
シールド部材は、シールドカン又はEMI(electromagnetic interference)モールディング部材であれば良い。
図13を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200のビア300は、スルービア(through via)から構成される。
ホール301は、例えば、ドリルによってインタポーザ230の少なくとも一部を貫いて形成される。
ホール301は、電気信号を伝達するために内壁がメッキ処理される。
メッキパッド303(例えば、図7の第1パッド302又は第2パッド304)は、ホール301の外側を取り囲んで形成される。
メッキパッド303は、銅箔及び金箔から構成することもできる。
金箔は、銅箔の腐食防止のために処理される金メッキであっても良い。
絶縁領域306は、ビア300のメッキパッド303がインタポーザ230の他の信号(例えば、グラウンド領域235)と接続しないように、例えば、銅箔をオープンした区間であってもよい。
銅箔をオープンした区間は、SR(solder resist)インクだけ塗布されてあり得る。
グラウンド領域235は、ビア300の少なくとも一部(例えば、絶縁領域306)を取り囲むか、電気的に直接接続される。
グラウンド領域235は、銅箔及びSR(solder resist)インクから構成されることができる。
SRインクは、銅箔の腐食防止のために塗布されるインクであってもよい。
第2キープアウト領域237は、グラウンド領域235の第2側に形成される。
すなわち、第1キープアウト領域236及び第2キープアウト領域237は、グラウンド領域235の両側に形成される。
第1キープアウト領域236及び第2キープアウト領域237は、インタポーザ230の外郭を望む形状にカッティングするためのラウティング(routing)に必要な誤差を勘案して形成された配線が存在しない区間であってもよい。
図14を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200のビア300は、スタックビア(stacked via)から構成される。
ビア300(例えば、スタックビア)は、インナービア307、メッキパッド303、及び絶縁領域306を含む。
メッキパッド303は、インナービア307の外側を取り囲む。
メッキパッド303は、インナービア307の末端部を閉鎖することができる。
メッキパッド303は、銅箔及び金箔から構成することができる。
金箔は、銅箔の腐食防止のために処理される金メッキであってもよい。
絶縁領域306は、ビア300のメッキパッド303がインタポーザ230の他の信号(例えば、グラウンド領域235)と接続されないように、例えば銅箔をオープンした区間であってもよい。
銅箔をオープンした区間はSR(solder resist)インクだけ塗布されてあり得る。
図14に示したインタポーザ230は、図13に示したインタポーザ230の領域構成と同一であっても良い。
図15を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200のビア300は、スルービア(through via)から構成される。
ビア300(例えば、スルービア)は、ホール301、メッキパッド303、及び絶縁領域306を含む。
図15に示したビア230は、図13に示したビア230の構成と同一であっても良く、図15に示したインタポーザ230は、図13に示したインタポーザ230の領域構成と同一であっても良い。
図15において、図13に示した構成と異なる点は、インタポーザ230のグラウンド領域235とビア300のメッキパッド303は、配線309を用いて接続される。
図16を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200のインタポーザ230は、グラウンド領域235の一部(例えば、内側)が除去され、この除去されたグラウンド領域235程度インタポーザ230の幅が縮小される。
図17を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200のインタポーザ230は、互いに異なるビア300(例えば、スタックビア及びスルービア)を含む。
側面メッキ部材305は、インタポーザ230の3面(例えば、上面、側面、及び後面)をカバーする。
側面メッキ部材305は“コ”字形状を持つことができる。
他の実施形態によれば、インタポーザ230は、グラウンド領域235の一部(例えば、内側)が除去され、この除去された領域及び第2キープアウト領域237に側面メッキ部材305が配置される。
したがって、ラウティング(routing)後、第1及び第2キープアウト領域(236、237)に別途の追加工程(例えば、ラウティング(routing)後、インタポーザ230側面の第1及び第2キープアウト領域(236、237)にドリルリング、銅メッキ及び金メッキなど)で側面メッキパッド305を形成することによって、既存で使用しなかった空間を活用することができ、これを介して除去されたグラウンド領域235の幅の一部程度インタポーザ230の幅を縮小させることができる。
一実施形態によれば、側面メッキ部材305は、ビア300と一体で接続され得る。
例えば、側面メッキ部材305は、配線309を介してビア300と接続される。
側面メッキ部材305は、図9に示したアレイアンテナ285と接続されてアンテナの一部として動作することができる。
また他の実施形態によれば、側面メッキ部材305は、グラウンド領域235から延長された延長部308を介してグラウンド領域235と接続することができる。
ビア300及びグラウンド領域235と接続された側面メッキ部材305は、電子装置200の外部から入力されるノイズを遮断するシールド部材の役目を行うことができる。
図18を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200のインタポーザ230は、互いに異なるビア300(例えば、スルービア及びスタックビア)を含む。
図18に示したインタポーザ230は、上述した図13~図15に比べ、ビア300を取り囲むグラウンド領域235が形成されない。
これにより、除去されたグラウンド領域235程度インタポーザ230の幅を縮小させることができる。
インタポーザ230にグラウンド領域235が形成されていない場合、インタポーザ230は、シールド構造物であるシールドカン又はEMI(electromagnetic interference)モールディング材料から構成され得る。
他の実施形態によれば、インタポーザ230にグラウンド領域235が形成されていない場合、第1回路基板210及び第2回路基板220に実装されてインタポーザ230の内部空間(S)又は外部に配置された部品は、シールド構造物であるシールドカン又はEMI(electromagnetic interference)モールディングなどを介してシールディングされ、除去されたグラウンド領域235のノイズ遮蔽の役目を代わりに行うことができる。
図19を参照すると、本発明の一実施形態による電子装置200のインタポーザ230には互いに異なるビア(例えば、スルービア及びスタックビア)がジグザグ状に配置される。
他の実施形態によれば、インタポーザ230には互いに異なるビア(例えば、スルービア及びスタックビア)を一直線上に配置することもできる。
また、他の実施形態によれば、インタポーザ230には同一ビア(例えば、スルービア又はスタックビア)をジグザグ状に配置することもできる。
また、他の実施形態によれば、インタポーザ230には同一ビア(例えば、スルービア又はスタックビア)を一直線上に配置することもできる。
例えば、インタポーザ230の外側に形成された側面メッキ部材305は、電子装置200の外部から流入されるノイズ信号を遮断することができる。
インタポーザ230の内側に形成された側面メッキ部材305は、電子装置200の内部(例えば、第1回路基板210及び/又は第2回路基板220)から出力されるノイズ信号を遮断することができる。
これを介して、ビア300を第1及び第2キープアウト領域(236、237)に接するように移動させることができるのでインタポーザ230の幅を縮小させることができ、ビア300が移動して生じた反対側空間は側面メッキ部材305を生成することができる空間が確保されるので、インタポーザ230の幅を縮小しながらもインタポーザ230内外部のシールディングの役目もできるようになる。
図20Aは、本発明の一実施形態によるインタポーザに形成されたビアの断面図であり、図20Bは、本発明の一実施形態による第1回路基板(又は第2回路基板)に形成された第3導電パッドの構成を示す断面図であり、図20Cは、本発明の一実施形態による第1回路基板(又は第2回路基板)に形成された第3導電パッドの構成を示す平面図である。
ビア300は、ホール301、第1パッド302、及び第2パッド304を含む。
ホール301は、例えば、ドリルによってインタポーザ230の少なくとも一部を貫いて形成することができる。
第1パッド302(例えば、図7の第1パッド302及び第2パッド304(例えば、図7の第2パッド304)は、ホール301の外側を取り囲んで形成される。
第1パッド302は、インタポーザ230の下部を介して露出され、第2パッド304は、インタポーザ230の上部を介して露出される。
第1パッド302及び第2パッド304は、銅箔及び金箔から構成することができる。
一実施形態によれば、第1パッド302は、第1回路基板210に配置された第1接続端子310と電気的に接続され、第2パッド304は、第2回路基板220に配置された第2接続端子320と電気的に接続される。
第3パッド215は、ビア300の第1パッド302と対応する位置に配置される。
一実施形態によれば、第1回路基板210に配置された第3パッド215の内部には非メッキ領域216を含むことができる。
非メッキ領域216は、ビア300のホール301と対応する位置に配置される。
他の実施形態によれば、第1回路基板210に配置された第3パッド215は、第2回路基板220にも配置することができる。
図21Aは、本発明の一実施形態によるインタポーザに形成されたビアの断面図であり、図21Bは、本発明の一実施形態による第1回路基板(又は第2回路基板)に形成された第3導電パッドの構成を示す断面図であり、図21Cは、本発明の多様な実施形態による第1回路基板(又は第2回路基板)に形成された第3導電パッドの構成を示す平面図である。
ビア300は、インナービア307、第1パッド302、及び第2パッド304を含む。
インナービア307は、高速シグナルの移動のために第1パッド302及び/又は第2パッド304より小さく形成される。
第1パッド302(例えば、図7の第1パッド302)及び第2パッド304(例えば、図7の第2パッド304)は、インナービア307の上部及び下部を閉鎖する。
第1パッド302は、インタポーザ230の下部を介して露出され、第2パッド304はインタポーザ230の上部を介して露出される。
第1パッド302及び第2パッド304は、銅箔及び金箔から構成することができる。
一実施形態によれば、第1パッド302は、第1回路基板210に配置された第1接続端子310と電気的に接続され、第2パッド304は、第2回路基板220に配置された第2接続端子320と電気的に接続される。
第3パッド215は、ビア300の第1パッド302と対応する位置に配置される。
他の実施形態によれば、第1回路基板210に配置された第3パッド215は、第2回路基板220にも配置することができる。
図22を参照すると、本発明の一実施形態による側面メッキ部材305は、第1面305a)(例えば、下面)、第2面305b(例えば、側面)及び第3面305c(例えば、上面)を含む。
すなわち、側面メッキ部材305は、インタポーザ230の3面(例えば、上面、側面及び後面)をカバーすることができる。
側面メッキ部材305は“コ”字形状を持つことができる。
側面メッキ部材305は、電子装置200の内部(例えば、第1回路基板210及び/又は第2回路基板220)から出力されるノイズ信号を遮断することができる。
また他の実施形態によれば、側面メッキ部材305は、図9に示したアレイアンテナ285と接続されてアンテナの一部として動作することができる。
図23を参照すると、本発明の一実施形態によるインタポーザ230は、インナービア307、配線309、及びメッキパッド303を含む。
インナービア307は、図14に示したビア300(例えば、スタックビア)とは異なり、インナービア307とメッキパッド303がインタポーザ230上の異なる領域に形成される。
インナービア307は外部に露出しないようにSR処理をすることができ、グラウンド領域235と分離して存在することもできる。
これを介して、第1回路基板210及び第2回路基板220を電気的に接続するため、インタポーザ230内には一直線上に直接接続されるビア形態以外に多様な形態の配線も存在するようにして配線の柔軟性を高めることができる。
201 ハウジング
203 支持部材
210 第1回路基板
212 アプリケーションプロセッサ
214 コールプロセッサ
220 第2回路基板
221 トランシーバ
230 インタポーザ
240 第3回路基板
250 コネクタ
260 第1バッテリー
262 第2バッテリー
270 アンテナモジュール
275 アンテナ
280 後面カバー
300 ビア
302、304 (第1、第2)パッド
305 側面メッキ部材
310 第1接続端子
320 第2接続端子
330 第3接続端子
340 第4接続端子
350 第5接続端子
410、420 (第1、第2)シールド部材
412 ティム
414 放熱部材
416 銅シート
S 空間
Claims (22)
- 電子装置であって、
第1接続端子が形成される第1回路基板と、
前記第1接続端子に接続されて前記第1回路基板に配置されるアプリケーションプロセッサと、
ビアが形成され、前記第1回路基板の少なくとも一部領域を取り囲んで前記ビアの第1端部が前記第1接続端子と電気的に接続されるように第1面が前記第1回路基板に付着されるインタポーザと、
第2接続端子が形成され、前記第2接続端子が前記ビアの第2端部と電気的に接続されて前記第1回路基板及び前記インタポーザと共に内部空間を形成するように前記第1面と反対方向の前記インタポーザの第2面に付着される第2回路基板と、
前記第2接続端子に接続されて前記第2回路基板に配置されるコミュニケーションプロセッサと、
前記コミュニケーションプロセッサに電気的に接続されるアンテナと、を有し、
前記インタポーザは、メッキ部材を含み、
前記メッキ部材は、前記インタポーザの上面、側面及び下面に配置され、
前記メッキ部材及び前記ビアは、互いに接続されることを特徴とする電子装置。 - 前記第2回路基板の上部には、前記第2接続端子と電気的に接続された第3接続端子が形成されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 第4接続端子が形成され、前記第4接続端子と電気的に接続される第5接続端子が形成され、前記第5接続端子は前記アンテナと電気的に接続される第3回路基板をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の電子装置。
- 前記第3接続端子と前記第4接続端子との間を電気的に接続するコネクタをさらに有することを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
- 前記第2回路基板及び前記第3回路基板の間にバッテリーが配置されることを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
- 前記第1回路基板は、前記インタポーザと付着された第1面及び前記第1面と反対方向に形成された第2面を含み、
前記第1回路基板の前記第2面には、シールド部材が配置されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 - 前記ビアの下部には前記第1回路基板の前記第1接続端子と電気的に接続される第1パッドが形成され、
前記ビアの上部には前記第2回路基板の前記第2接続端子と電気的に接続される第2パッドが形成されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 - 前記第2回路基板は、前記インタポーザと接触する第1面及び前記第1面と反対方向に形成された第2面を含み、
前記第2回路基板の前記第2面には、シールド部材が配置されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 - 前記インタポーザは、側面に少なくとも一つのメッキ部材を含むことを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記インタポーザは、少なくとも一つ以上を備え、
前記少なくとも一つ以上のインタポーザは、少なくとも一つのスリットを介して分離されて形成されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 - 前記ビアは、前記インタポーザの少なくとも一部を貫いて形成されるホールと、
前記ホールの少なくとも一部を取り囲むメッキパッドと、
前記メッキパッドの少なくとも一部を取り囲む絶縁領域とを含むことを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 - 前記ビアは、電気信号を伝達するインナービア(inner via)と、
前記インナービアの少なくとも一部を取り囲むメッキパッドと、
前記メッキパッドの少なくとも一部を取り囲む絶縁領域とを含むことを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 - 前記インタポーザは、前記ビアの少なくとも一部を取り囲むグラウンド領域と、
前記グラウンド領域の第1側に形成され、配線が存在しない第1キープアウト領域と、
前記グラウンド領域の第2側に形成され、前記配線が存在しない第2キープアウト領域とを含むことを特徴とする請求項1に記載の電子装置。 - 前記インタポーザの前記グラウンド領域と前記ビアのメッキパッドは、一体で接続されることを特徴とする請求項13に記載の電子装置。
- 前記インタポーザは、前記グラウンド領域の外側又は内側の少なくとも一部が除去されることを特徴とする請求項13に記載の電子装置。
- 前記インタポーザは、前記グラウンド領域の一部が除去された領域に、前記インタポーザの少なくとも一部面をカバーするメッキ部材を含み、
前記メッキ部材は、前記ビアと一体で接続され、前記グラウンド領域と一体で接続されることを特徴とする請求項15に記載の電子装置。 - 前記インナービア及び前記メッキパッドは、前記インタポーザ上の他の領域に形成され、前記インナービアとメッキパッドは一体で接続されることを特徴とする請求項12に記載の電子装置。
- 電子装置であって、
第1接続端子が形成される第1回路基板と、
前記第1接続端子に接続されて前記第1回路基板に配置される第1電子部品と、
ビアが形成され、前記第1回路基板の少なくとも一部領域を取り囲んで前記ビアの第1端部が前記第1接続端子と電気的に接続されるように第1面が前記第1回路基板に付着されるインタポーザと、
第2接続端子が形成され、前記第2接続端子が前記ビアの第2端部と電気的に接続されて前記第1回路基板及び前記インタポーザと共に内部空間を形成するように前記第1面と反対方向の前記インタポーザの第2面に付着される第2回路基板と、
前記第2接続端子に接続されて前記第2回路基板に配置される第2電子部品と、
前記第2電子部品に電気的に接続されるアンテナと、を有し、
前記インタポーザは、メッキ部材を含み、
前記メッキ部材は、前記インタポーザの上面、側面及び下面に配置され、
前記メッキ部材及び前記ビアは、互いに接続されることを特徴とする電子装置。 - 電子装置において、
第1接続端子が形成される第1回路基板と、
前記第1接続端子に接続されて前記第1回路基板に配置される第1電子部品と、
メッキ部材及びビアが形成され、前記第1回路基板の少なくとも一部領域を取り囲んで前記ビアの第1端部が前記第1接続端子と電気的に接続されるように第1面が前記第1回路基板に付着されるインタポーザと、
第2接続端子が形成され、前記第2接続端子が前記ビアの第2端部と電気的に接続されて前記第1回路基板及び前記インタポーザと共に内部空間を形成するように前記第1面と反対方向の前記インタポーザの第2面に付着される第2回路基板と、
前記第2接続端子に接続されて前記第2回路基板に配置される第2電子部品と、
前記第2電子部品に電気的に接続されるアンテナと、を有し、
前記メッキ部材は、前記インタポーザの上面、側面及び下面に配置され、
前記メッキ部材及び前記ビアは、互いに接続されることを特徴とする電子装置。 - 前記第2回路基板の上部には、前記第2接続端子と電気的に接続される第3接続端子が形成されることを特徴とする請求項18又は19に記載の電子装置。
- 第4接続端子が形成され、前記第4接続端子と電気的に接続される第5接続端子が形成されて、前記第5接続端子は前記アンテナと電気的に接続される第3回路基板をさらに有することを特徴とする請求項20に記載の電子装置。
- 前記第3接続端子と前記第4接続端子との間を電気的に接続するコネクタをさらに有することを特徴とする請求項21に記載の電子装置。
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