KR102326235B1 - 금속 하우징을 포함하는 장치 - Google Patents

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Abstract

다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 후면의 적어도 일부 및 측면의 적어도 일부를 형성하는 하우징; 및 상기 하우징에 의해 적어도 일부 수용되고 상기 전자 장치의 외부로 시각적으로 노출되는 디스플레이를 포함하고, 상기 하우징의 적어도 일부는, 90.0 내지 99.8 중량%의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금 기판; 및 상기 알루미늄 합금 기판 상에 형성되는 산화 알루미늄(Al2O3)층을 포함하는 양극산화층(anodized layer)을 포함하고, 상기 양극산화층은, 상기 양극산화층의 내부에 형성되는 제1홀 및 제2홀을 포함하는 복수의 홀들; 및 상기 양극산화층의 표면의 적어도 일부로부터 그에 실질적으로 수직인(substantially vertical thereto) 제1방향으로 상기 제1홀까지 연장되는 복수의 제1채널들, 상기 제1홀로부터 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 상기 알루미늄 기판을 향하여 연장되는 제2채널, 및 상기 제1홀로부터 상기 제1방향 및 제2방향과 다른 제3방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제3채널을 포함할 수 있다. 이 밖에 다른 실시예들이 가능하다.

Description

금속 하우징을 포함하는 장치 {Apparatus including metal housing}
본 발명의 다양한 실시예는 금속 하우징을 포함하는 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 다양한 기능을 복합적으로 수행할 수 있다. 예를 들어 휴대용 통신 장치, PDA(personal digital assistant), 전자수첩, 스마트 폰, 태블릿 PC(personal computer) 등은 진보된 성능을 구현하면서 사용자에게 보다 많은 편리함을 제공할 수 있도록 발전하고 있다. 전자 장치는 무선 송수신의 기능뿐만 아니라 사진, 음악 동영상, 멀티미디어, 게임 등과 같은 다양한 기능을 제공할 수 있다.
전자 장치가 널리 보급됨에 따라 전자 장치의 기능적 측면 이외에도 디자인적 측면도 함께 강조되고 있다. 예를 들어 전자 장치는 외관의 적어도 일부에 금속 하우징을 포함할 수 있다.
장치 외관의 적어도 일부 영역에 포함되는 금속 하우징이 균일하게 백색으로 보이게 하기 위한 방법으로는, 블라스팅 공법, 엣칭법, 또는 레이저 공법을 이용하여 상기 금속 표면에 요철을 형성하는 방법이나, 특수 합금을 이용하여 불투명의 백색 피막을 형성하는 방법, 또는 금속 하우징 내부에 백색을 유발하는 금속염을 주입하는 방법이 있을 수 있다.
그러나 금속 표면에 요철을 형성하는 경우 상기 표면의 거칠기 편차로 인하여 전자 장치의 색상 균일도가 떨어질 수 있으며, 표면에 레이저를 이용하여 불균일한 피막을 형성하는 방법은 추가적인 설비 추가가 요구되어 공정 비용이 상승할 수 있다. 또한, 금속 하우징 내부에 백색을 유발하는 금속염을 주입하는 방식의 경우 백색이 아닌 회색에 가까운 색상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 균일한 백색감을 가지는 금속 하우징을 포함하는 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 휴대용 통신 장치는, 상기 휴대용 통신 장치의 외부 표면의 적어도 일부를 형성하는 하우징을 포함하고, 상기 하우징의 적어도 일부 영역은, 90.0 내지 99.8 중량%(weight percent, wt%)의 알루미늄(Al) 및 0.2 내지 1.0 중량%의 망간(Mn)을 포함하는 알루미늄 합금 기판; 및 상기 알루미늄 합금 기판 상에 형성된, 산화 알루미늄(Al2O3)을 포함하는 양극산화층(anodized layer)을 포함하고, 상기 양극산화층은, 상기 양극산화층의 내부에 형성되는, 제1홀 및 제2홀을 포함하는 복수의 홀들; 및 상기 양극산화층의 표면의 적어도 일부로부터 그에 실질적으로 수직인(substantially vertical thereto) 제1방향으로 상기 제1홀까지 연장되는 복수의 1채널들, 상기 제1홀로부터 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제2채널, 및 상기 제1홀로부터 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 다른 제3방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제3채널을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치의 후면의 적어도 일부 및 측면의 적어도 일부를 형성하는 하우징; 및 상기 하우징에 의해 적어도 일부 수용되고 상기 전자 장치의 외부로 시각적으로 노출되는 디스플레이를 포함하고, 상기 하우징의 적어도 일부는, 90.0 내지 99.8 중량%의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금 기판; 및 상기 알루미늄 합금 기판 상에 형성되는 산화 알루미늄(Al2O3)층을 포함하는 양극산화층(anodized layer)을 포함하고, 상기 양극산화층은, 상기 양극산화층의 내부에 형성되는 제1홀 및 제2홀을 포함하는 복수의 홀들; 및 상기 양극산화층의 표면의 적어도 일부로부터 그에 실질적으로 수직인(substantially vertical thereto) 제1방향으로 상기 제1홀까지 연장되는 복수의 제1채널들, 상기 제1홀로부터 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 상기 알루미늄 기판을 향하여 연장되는 제2채널, 및 상기 제1홀로부터 상기 제1방향 및 제2방향과 다른 제3방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제3채널을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제조 방법은, 90.0 내지 99.8 중량%의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금 기판을 제공하는 동작; 상기 알루미늄 합금 기판의 표면에 산화 알루미늄(Al2O3)을 포함하는 양극산화층(anodized layer)을 형성하는 동작; 상기 양극산화층의 표면의 적어도 일부로부터 그에 실질적으로 수직인 제1방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 복수의 제1채널들을 형성하는 동작; 상기 복수의 제1채널들 중 적어도 하나의 채널과 상기 알루미늄 이외의 다른 금속이 만나는 위치 중 적어도 하나에, 제1홀 및 제2홀을 포함하는 복수의 홀들을 형성하는 동작; 상기 복수의 홀들 중 적어도 하나의 홀로부터 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제2채널, 및 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 다른 제3방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제3채널을 형성하는 동작; 및 상기 제1채널들, 상기 제2채널, 및 상기 제3채널이 포함된 상기 양극산화층이 형성된 상기 알루미늄 합금 기판을 이용하여 상기 전자 장치의 외부 표면의 적어도 일부를 형성하기 위한 하우징을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 장치는 별도의 공정 비용 상승 없이도 균일한 백색을 가지는 금속 하우징을 포함함으로써 심미감을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 금속 하우징의 형태를 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적어도 하나의 홀을 포함하는 금속 하우징의 형태를 도시한 도면이다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 도 4b의 홀을 포함하지 않는 금속 하우징의 형태를 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 금속 하우징의 형성 과정을 도시한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 금속 하우징의 형성 과정에 관한 흐름도이다.
도 5c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제조 방법에 관한 흐름도이다
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 금속 하우징의 채널의 형태을 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제2채널의 형성 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 알루미늄 합금 기판에서 알루미늄 이외의 다른 금속의 함유량에 따른 홀의 특성을 설명하기 위한 이미지이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시예의 다양한 변경 (modification), 균등물 (equivalent), 및/또는 대체물 (alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, “가진다,” “가질 수 있다,”“포함한다,” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 해당 특징 (예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, “A 또는 B,”“A 또는/및 B 중 적어도 하나,”또는 “A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상”등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, “A 또는 B,” “ A 및 B 중 적어도 하나,”또는 “ A 또는 B 중 적어도 하나”는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
다양한 실시 예에서 사용된 “제 1,”“제 2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소 (예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소 (예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어 ((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어 (connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소 (예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소 (예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소 (예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소 (예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 “~하도록 구성된 (또는 설정된)(configured to)”은 상황에 따라, 예를 들면, “~에 적합한 (suitable for),” “~하는 능력을 가지는 (having the capacity to),” “~하도록 설계된 (designed to),” “~하도록 변경된 (adapted to),” “~하도록 만들어진 (made to),”또는 “~를 할 수 있는 (capable of)”과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 “~하도록 구성 (또는 설정)된”은 하드웨어적으로 “특별히 설계된 (specifically designed to)”것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, “~하도록 구성된 장치”라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 “~할 수 있는” 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 “A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 프로세서”는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서 (예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서 (generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 통신 기능 이 포함된 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 갖춘 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 전자 장치는 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSync , 애플TV, 또는 구글 TV), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic tellers machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
도 1 및 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제 1 면(또는 전면)(110A), 제 2 면(또는 후면)(110B), 및 제 1 면(110A) 및 제 2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 1의 제 1 면(110A), 제 2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(102)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(110B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(111)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 “측면 부재”)(118)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이(101), 오디오 모듈(103, 107, 114), 센서 모듈(104, 119), 카메라 모듈(105, 112, 113), 키 입력 장치(115, 116, 117), 인디케이터(106), 및 커넥터 홀(108, 109) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(115, 116, 117), 또는 인디케이터(106))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(101)는, 예를 들어, 전면 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 디스플레이(101)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
오디오 모듈(103, 107, 114)은, 마이크 홀(103) 및 스피커 홀(107, 114)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(103)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(107, 114)은, 외부 스피커 홀(107) 및 통화용 리시버 홀(114)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(107, 114)과 마이크 홀(103)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(107, 114) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예 : 피에조 스피커).
센서 모듈(104, 119)은, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(104, 119)은, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 센서 모듈(104)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(110)의 제 2 면(110B)에 배치된 제 3 센서 모듈(119)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(110)의 제 1면(110A)(예 : 홈 키 버튼(115)) 뿐만 아니라 제 2면(110B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(100)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(104) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(105, 112, 113)은, 전자 장치(100)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 카메라 장치(105), 및 제 2 면(110B)에 배치된 제 2 카메라 장치(112), 및/또는 플래시(113)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(105, 112)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(113)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(115, 116, 117)는, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치된 홈 키 버튼(115), 홈 키 버튼(115) 주변에 배치된 터치 패드(116), 및/또는 하우징(110)의 측면(110C)에 배치된 사이드 키 버튼(117)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(115, 116, 117)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(115, 116, 117)는 디스플레이(101) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다.
인디케이터(106)는, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치될 수 있다. 인디케이터(106)는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있으며, LED를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(108, 109)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(108), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(109)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)는, 측면 베젤 구조(310), 제 1 지지부재(311)(예 : 브라켓), 전면 플레이트(320), 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제 2 지지부재(360)(예 : 리어 케이스), 안테나(370), 및 후면 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지부재(311), 또는 제 2 지지부재(360))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1, 또는 도 2의 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지부재(311)는, 전자 장치(300) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(310)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(310)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(311)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(311)는, 일면에 디스플레이(330)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(350)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(100) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(100)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(370)는, 후면 플레이트(380)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다.
다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(310) 및/또는 상기 제 1 지지부재(311)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 하우징의 형태를 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 전자 장치(100, 300) 또는 휴대용 통신 장치)는 하우징을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 하우징의 적어도 일부 영역은 금속 재질로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면 상기 금속 하우징은 전자 장치 또는 휴대용 통신 장치의 외부 표면의 적어도 일부를 형성하는 하우징(예: 하우징(110))의 적어도 일부일 수 있다.
예를 들면, 상기 금속 하우징은 장치의 전면 플레이트(예: 전면 플레이트(102, 320)), 후면 플레이트(예: 후면 플레이트(111, 380)), 및 측면 부재(예: 측면 베젤 구조(118, 310)) 중, 측면 부재 또는 후면 플레이트 중 적어도 일부분을 구성할 수 있다.
예를 들면, 금속 하우징은 장치의 측면 부재 전체 또는 측면 부재의 일부에만 형성될 수 있다. 다른 예를 들면, 금속 하우징은 장치의 후면 플레이트 전체 또는 후면 플레이트의 일부분에만 형성될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 금속 하우징은 상기 측면 부재 및 후면 플레이트의 적어도 일부에 형성될 수 있으며, 전면 플레이트의 적어도 일부를 형성할 수도 있다.
도 4a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 금속 하우징은 기판(400) 및 양극산화층(420)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(400)은 알루미늄 합금을 포함할 수 있다. 예를 들면 기판(400)에 포함되는 알루미늄 합금은, 90.0 내지 99.8 중량%(weight percent, wt%)의 알루미늄(Al)을 함유할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 상기 알루미늄 합금은 0.2 내지 1.0 wt%(예: 0.3 내지 0.8 wt%)의 망간(Mn)을 함유할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 양극산화층(anodized layer)(420)은 하우징의 기판(400) 상에 형성되는 알루미늄 합금(Al2O3)층을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 양극산화층(420)은 기판(400)의 적어도 일부가 산화됨에 따라 형성되는 산화피막을 의미할 수 있다.
상기 양극산화층(420)은, 예를 들면, 기판(400)의 외부 표면(430)의 적어도 일부를 형성할 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 다양한 실시예에 따른 양극산화층(420)은 적어도 하나의 홀(410a, 410b) 및 복수의 채널들(예: 422a, 422b, 422c, 424a, 424b, 424c, 424d, 426a, 426b, 426c, 428a, 428b)을 포함할 수 있다.
예를 들면 상기 양극산화층(420)에 포함되는 적어도 하나의 홀(410a, 410b)은, 기판(400)에 포함되는 상기 알루미늄 이외의 다른 금속(예: 금속간화합물)이 적어도 일부 산화됨에 따라 형성되는 영역일 수 있다. 예를 들어 상기 다른 금속은 규소(Si)-망간(Mn)계 금속간화합물일 수 있다. 예를 들어 상기 적어도 하나의 홀(410a, 410b)은 규소산화물을 적어도 일부 포함할 수 있다.
양극산화층(420)은 복수의 채널들(예: 422a, 422b, 422c, 424a, 424b, 424c, 424d, 426a, 426b, 426c, 428a, 428b)을 포함할 수 있다. 여기서 복수의 채널들은 기판(400)에 포함된 알루미늄 합금의 적어도 일부가 양극산화됨에 따라 형성되는 포어일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 복수의 채널들은 하우징의 외부 표면(430)으로부터 기판(400)의 내측을 향하는 방향으로 연장되는 채널(422a, 422b, 422c, 426a, 426b, 426c)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 채널들은 양극산화층(420) 내부의 적어도 하나의 홀(410a, 410b)에서부터 기판(400)의 내측을 향하는 방향으로 연장되는 채널(424a, 424b, 424c, 424d, 428a, 428b)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 양극산화층(420)의 표면의 적어도 일부로부터 기판 내측을 향해 연장되는 채널(예: 제1채널(422a, 422b, 422c), 제4채널(426a, 426b, 426c))의 방향은, 상기 양극산화층(420) 표면에 실질적으로 수직인 방향일 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 홀(410a, 410b)로부터 상기 기판(400)의 내측을 향해 연장되는 채널(424a, 424b, 424c, 424d, 428a, 428b)의 방향은, 상기 제1채널(422a, 422b, 422c) 또는 제4채널(426a, 426b, 426c)이 연장되는 방향과 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 제1홀(410a)로부터 기판을 향해 연장되는 채널들(424a, 424b, 424c)들 중 적어도 일부(424a, 424b)의 방향은, 상기 양극산화층(420)의 표면(430)에 실질적으로 수직인 제1방향과 다른 방향(예: 제2방향, 제3방향)일 수 있다. 예를 들어 상기 다른 방향은 상기 제1방향과 0.1도 내지 80도의 각도를 형성할 수 있다.
다른 예를 들어 제1홀(410a)로부터 기판을 향해 연장되는 채널들(424a, 424b, 424c)들 중 적어도 일부(424c)의 방향은, 상기 양극산화층(420)의 표면(430)에 실질적으로 수직인 방향일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 양극산화층(420)의 표면(430)의 적어도 일부로부터 기판 내측을 향해 연장되는 채널(예: 제1채널(422a, 422b, 422c), 제4채널(426a, 426b, 426c)) 중 적어도 일부(422a, 426a, 426b, 426c)는, 상기 양극산화층(420)의 표면(430)에 실질적으로 수직인 방향으로 연장되어 양극산화층(420) 내부의 적어도 하나의 홀(410a, 410b)과 만날 수 있다.
다양한 실시예에 따른 양극산화층(420)은, 양극산화층(420) 표면에 실질적으로 수직인 제1방향으로 양극산화층의 표면(430)으로부터 적어도 하나의 홀(예: 제1홀(410a))까지 연장되는 제1채널(422a), 상기 적어도 하나의 홀(예: 제1홀(410a))에서부터 상기 제1방향과 다른 방향(예: 제2방향)으로 기판(400)을 향해 연장되는 제2채널(424a), 및 상기 적어도 하나의 홀(예: 제1홀(410a))에서부터 상기 제1방향 및 제2방향과 다른 방향(예: 제3방향)으로 향하는 제3채널(424b)을 각각 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2방향 및 제3방향은 상기 제1방향과 각각 0.1도 내지 80도의 각도를 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 양극산화층(420)의 표면으로부터 상기 제1방향으로 기판을 향하여 연장되는 채널들 중 적어도 하나(422b, 422c, 426a)는, 양극산화층(420) 내부의 적어도 하나의 홀(410a, 410b)로부터 상기 제1방향과 다른 방향(예: 제2방향, 제3방향)으로 상기 기판을 향하여 연장되는 채널들 중 적어도 하나(424b, 424d)와 서로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 양극산화층(420)의 표면의 적어도 일부로부터 상기 제1방향으로 적어도 하나의 홀(예: 제2홀(410b))까지 연장되는 채널들 중 적어도 하나(426a)는, 양극산화층(420) 내부의 적어도 하나의 홀(예: 제1홀(410a))로부터 상기 제1방향과 다른 방향(예: 제2방향, 제3방향)으로 상기 기판을 향하여 연장되는 채널들 중 적어도 하나(424d)와 서로 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2홀(410b)은 상기 제1홀(410a)의 아래(예를 들면 양극산화층(420)의 표면(430)으로부터 멀어지는 방향)에 형성된 형태일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 특정 홀(예: 제1홀(410a))로부터 기판을 향하여 연장되는 채널들 중 적어도 일부(424a)는 다른 홀(예: 제2홀(410b))로부터 기판을 향하여 연장되는 채널들 중 적어도 일부(428a)와 서로 연결될 수도 있다.
일 실시예에 따르면 하우징은, 장치의 후면 및/또는 측면의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 여기서 하우징에 포함되는 양극산화층(420)은 상기 장치의 측면의 적어도 일부에 형성되고, 상기 장치의 후면에는 형성되지 않을 수 있다.
예를 들면, 하우징은 장치의 장치의 디스플레이(예: 터치 스크린 디스플레이) 또는 무선 통신 모듈(예: 커뮤니케이션 프로세서) 을 적어도 일부 수용할 수 있다. 예를 들어 양극산화층이 형성된 상기 하우징의 측면의 적어도 일부는, 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결된 방사체(예:안테나 구조)를 형성할 수 있다.
도 4b 및 도 4c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 금속 하우징에 대한 외부 광의 산란 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적어도 하나의 홀을 포함하는 하우징의 형태를 도시한 도면이고, 도 4c는 일 실시예에 따른 홀을 포함하지 않는 하우징의 형태를 도시한 도면이다.
도 4b에 도시된 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 따른 하우징은 양극산화층(420)을 포함하고, 상기 양극산화층(420)은 적어도 하나의 홀(410), 기판(400)의 양극산화층(420)의 외부 표면으로부터 기판 내측을 향해 연장되는 복수의 채널들(예: 제1채널(422)), 상기 적어도 하나의 홀(410)로부터 기판 내측을 향해 연장되는 채널들(예: 제2채널(424))을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 양극산화층(420)의 외부 표면으로부터 연장되는 채널들(예: 제1채널(422))의 적어도 일부와 적어도 하나의 홀(410)로부터 연장되는 채널들(예: 제2채널(424))의 적어도 일부는 서로 만날 수 있다.
예를 들어 도 4b에 도시된 바와 같이 하우징이 적어도 하나의 홀(410), 제1채널(422), 제2채널(424)을 포함하고, 상기 제1채널(422)과 상기 제2채널(424)이 서로 만나는 경우, 도 4c에 도시된 일 실시예에 따른 하우징과 같이 홀(410) 및 홀(410)에서부터 연장되는 제2채널(424)을 포함하지 않는 경우보다 외부로부터의 광이 하우징 내부의 계면과 상대적으로 더 많이 접촉할 수 있다.
예를 들어 하우징이, 홀(410)과 상기 홀(410)로부터 연장되는 제2채널(424)를 포함하면, 상기 제2채널(424)이 적어도 하나의 제1채널(422)과 만나는 구조를 형성하게 되어, 상기 구조에 의해 외부 광이 산란될 가능성이 높아질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 하우징은 외부 광이 접촉할 수 있는 계면을 증가시킴으로써, 홀(410) 및 제2채널(424)을 포함하지 않는 하우징에 비해 더 많은 외부 광을 산란시킬 수 있다. 예를 들어 장치(예: 휴대용 통신 장치, 전자 장치)는 상기 홀(410) 및 제2채널(424)을 포함하는 하우징을 통해 외부 광의 산란 가능성을 증가시켜 보다 균일한 백색 색상을 구현할 수 있다.
공법 측정 1 측정 2 측정 3
L* 76.35 82.2 71.38
a* -0.51 -0.32 -0.54
b* 0.86 3.38 3.07
광택(GU) 102.6 44.4 64.3
표 1은 상기 도 4b 및 도 4c의 금속 하우징 별 색 특성을 측정한 결과이다.
측정 1은 도 4b에 도시된 바와 같이 하우징이 홀(410)과 상기 홀(410)로부터 연장되는 제2채널(424)를 포함하는 형태인 경우의 색좌표 및 광택 특성을 측정한 결과이며, 측정 2 내지 측정 3은 도 4c에 도시된 바와 같이 하우징이 별도 홀 또는 홀로부터 연장되는 제2채널을 포함하지 않는 형태에서, 하우징의 색 특성을 개선하기 위한 소정의 처리(예: 블라스팅 공법 또는 전해 약품 처리 공법 등)를 한 하우징의 색좌표 및 광택 특성을 측정한 결과이다.
예를 들면, 사용자는 상기 색좌표 값 중 L* 값이 100에 가까울수록, a*값, b* 값이 0에 가까울수록 측정 대상이 백색에 가까운 것으로 느낄 수 있다.
표 1의 결과와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 홀 및 제2채널을 포함하는 하우징은 이를 포함하지 않는 하우징에 비해 우수한 백색의 색 특성 및 고 광택 특성을 구현할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 금속 하우징을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 금속 하우징은, 도면 부호 501에 도시된 바와 같이, 알루미늄 합금을 포함하는 모재 기판(500)으로부터 형성될 수 있다.
도면 부호 501에서, 기판(500)을 전해질 용액에 침지하고 전압을 인가하는 양극산화 동작에 의해, 기판(500)의 외부 표면(530)의 적어도 일부에 양극산화층(520)을 형성할 수 있다. 예를 들면 양극산화층(520)은 산화 알루미늄(Al2O3)층을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(500)은 알루미늄(Al)의 순도가 약 90% 이상인 알루미늄 합금을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 기판(500)은 망간(Mn), 규소(Si), 철(Fe), 마그네슘(Mg) 중 적어도 일부를 함유할 수 있다.
예를 들면 상기 알루미늄 합금 기판(500)은 알루미늄 합금에 알루미늄 이외의 다른 금속(예: 특정 금속간화합물)을 혼합하고 열처리하는 과정을 통해 기판(500) 내부에 알루미늄 이외의 다른 금속(예: 금속간화합물)(515)을 형성할 수 있다.
예를 들면 상기 알루미늄 이외의 다른 금속(예: 금속간화합물)(515)은 알루미늄 합금 기판에 0.2 내지 1 wt% 의 망간(Mn)을 혼합하여 형성할 수 있다. 예를 들면 상기 다른 금속(515)은 규소(Si)-망간(Mn)계 금속간화합물일 수 있으며, 상기 다른 금속(515)의 적어도 일부는 0.1~1㎛ 의 직경(diameter)을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 기판(500)을 전해질 용액에 침지하고 전압을 인가하는 양극산화 동작은 아래 표 2의 조건 하에 수행될 수 있다.
조건
소재 Si을 포함하는 Al 순도 90% 이상의 압출재 또는 판재
전해질 용액 황산, 수산, 크롬산 등 산성용액,
수산화나트륨계 알칼리용액, 또는
비수욕 중 어느 하나
용액 온도 5~25℃
전압 5~20V
인가시간 10~120분
예를 들면, 전해질 용액은 황산, 수산, 크롬산 등 산성용액, 수산화나트륨계 알칼리용액, 또는 비수욕 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 기판(500)을 양극산화할 수 있는 다른 종류의 용액을 포함할 수 있다.
도면 부호 502를 참조하면, 상기 기판(500)에 대한 양극산화에 따라, 기판(500)은 외부 표면(530)으로부터 점차적으로 산화 알루미늄(Al2O3)층이 형성될 수 있다. 또한, 도면부호 502 및 503에 도시된 바와 같이, 양극산화된 기판(500)의 외부 표면(530)으로부터 점차 적어도 하나의 포어(pore)가 형성될 수 있다.
기판(500)에 형성되는 적어도 하나의 포어는 외부 광을 산란시킬 수 있는 채널의 역할을 할 수 있다.
예를 들어 기판(500)에 형성되는 포어는 그 단면이 0.005 내지 0.3 μm의 직경을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판(500)에 형성되는 포어는 실질적으로 원통형 형상일 수 있다. 예를 들면, 상기 포어는 직경이 균일하지 않을 수 있으며, 하나의 포어 내에서도 다른 크기의 직경을 가질 수 있다. 예를 들면 하나의 포어 내에서도 일 단면의 직경은 약 0.005 μm일 수 있으며, 다른 위치의 단면의 직경은 약 0.03 μm일 수 있다. 또한, 상기 포어의 일 단면은 원형 형상이 아닐 수도 있다.
예를 들어 상기 포어는 상기 기판의 외부 표면(530)에 수직인 방향으로 형성될 수 있다.
도면 부호 504에서, 다양한 실시예에 따른 하우징은 외부 표면(530)의 적어도 일부가 양극산화됨에 따라 양극산화층(520)(예: 산화 알루미늄(Al2O3)층)이 점차적으로 형성될 수 있다. 여기서 양극산화층(520)이 상기 기판(500)의 알루미늄 이외의 다른 금속(예: 금속간화합물)(515)이 형성된 영역과 만나게 되면 상기 다른 금속(515)의 적어도 일부는 산화되어 전해질 용액에 용해되고, 상기 다른 금속(515)이 위치하던 영역(510)에 홀 영역(510)이 형성될 수 있다.
예를 들어 상기 다른 금속(515)은 규소(Si)-망간(Mn)계 금속간화합물일 수 있다. 상기 규소-망간계 금속화합물에서, 예를 들면, 망간 성분은 산화되어 전해질 용액에 용해되지만, 규소 성분은 산화되더라도 적어도 일부는 용해되지 않고 상기 홀 영역(510)에 잔류할 수 있다.
도면 부호 505에서, 다양한 실시예에 따른 하우징은 양극산화가 진행됨에 따라 홀 영역(510)의 적어도 일부로부터 기판(500) 내측 방향으로 연장되는 적어도 하나의 포어(524)가 형성될 수 있다. 예를 들면 상기 홀 영역(510)으로부터 연장되는 포어(524)는 상기 외부 표면(530)으로부터 연장되어 형성된 채널(예: 제1채널(522))의 방향과 동일하거나, 상이할 수 있다. 예를 들면 양극산화층(520)의 적어도 하나의 홀 영역(510)에서부터 기판 내측을 향하는 방향으로 연장되는 상기 포어(524)는 외부 광의 산란을 유도하는 채널(예: 제2채널)의 역할을 할 수 있다.
도면 부호 506을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 하우징에서 홀 영역(510)으로부터 기판 내측 방향으로 성장하는 포어(524)는, 적어도 하나의 다른 포어(522)와 만날 수 있다. 예를 들면 상기 홀 영역(510)으로부터 성장하여 형성된 포어(524)는 기판의 외부 표면(530)으로부터 상기 외부 표면(530)에 실질적으로 수직인 방향으로 형성된 포어(522)의 적어도 일부와 만날 수 있다.
도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 금속 하우징을 형성하는 방법에 관한 흐름도이다.
다양한 실시예에 따른 하우징은, 알루미늄 합금을 포함하는 모재 기판을 준비하는 동작(동작 521) 및 상기 모재 기판을 전해질 용액에 침지한 후 전해질 용액에 소정 크기의 전압을 인가하는 동작(동작 522)을 통해 형성될 수 있다. 예를 들면 상기 모재 기판은 알루미늄 합금에 알루미늄 이외의 다른 금속(금속간화합물)이 형성된 기판일 수 있다. 예를 들면 상기 전해질 용액에 인가되는 전압의 크기는 5 내지 20 V일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 523에서, 상기 모재 기판이 전해질 용액에 침지된 상태에서 전압이 인가되면, 상기 모재 기판에 산화 알루미늄(Al2O3)층이 형성될 수 있다. 또한, 동작 524에서, 상기 모재 기판이 전해질 용액에 침지된 상태에서 전압이 인가되면, 상기 산화 알루미늄 층 내에서 기판의 외부 표면으로부터 기판 내부를 향해 성장하는 포어(예: 제1채널)가 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 525에서, 기판에 산화 알루미늄 층이 점차 형성됨에 따라 기판 내부에는 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있다. 상기 홀은 기판에 포함되는 알루미늄 이외의 다른 금속(예: 금속간화합물)이 위치하던 영역에 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 526에서, 기판의 외부 표면으로부터 성장하여 형성되는 포어는 상기 홀 중 적어도 하나와 만날 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 527에서, 기판은 양극 산화가 계속 진행됨에 따라, 내부에 상기 적어도 하나의 홀에서부터 방사형으로 성장하는 포어(제2채널)가 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 528에서, 외부 표면으로부터 기판 내측 방향으로 성장하는 포어(제1채널)과 적어도 하나의 홀에서부터 방사형으로 성장하는 포어(제2채널)는 서로 만날 수 있다.
도 5c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제조 방법에 관한 흐름도이다.
도 5c를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제조 방법은, 전자 장치의 외부 표면의 적어도 일부를 형성하는 하우징을 생성하기 위하여, 동작 531에서, 알루미늄 합금 기판을 제공하는 동작을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 알루미늄 합금 기판은 90.0 내지 99.8 wt%의 알루미늄을 포함할 수 있다.
다음으로, 동작 532에서, 전자 장치의 제조 방법은 알루미늄 합금 기판의 표면에 산화 알루미늄(Al2O3)을 포함하는 양극산화층(anodized layer)을 형성하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 533에서, 상기 알루미늄 합금 기판에 양극산화층 표면의 적어도 일부로부터 연장되는 제1채널들을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 알루미늄 합금 기판에, 상기 양극산화층의 표면의 적어도 일부로부터 그에 실질적으로 수직인 제1방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 복수의 제1채널들을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 534에서, 상기 알루미늄 합금 기판에 복수의 홀들을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 알루미늄 합금 기판에, 복수의 제1채널들 중 적어도 하나의 채널과 상기 알루미늄 이외의 다른 금속이 만나는 위치 중 적어도 하나에, 제1홀 및 제2홀을 포함하는 복수의 홀들을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1홀 또는 상기 제2홀은 규소산화물을 적어도 일부 포함하도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 535에서, 상기 알루미늄 합금 기판에 복수의 홀들 중 적어도 하나로부터 연장되는 제2채널, 제3채널을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 알루미늄 합금 기판에, 상기 복수의 홀들 중 적어도 하나의 홀로부터 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제2채널, 및 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 다른 제3방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제3채널을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2채널 및 상기 제3채널 중 적어도 하나의 채널은, 상기 복수의 제1채널들 중 적어도 하나의 제1채널과 만나도록 형성될 수 있다. 또한, 일 실시예 따르면, 상기 제2채널은 상기 복수의 제1채널들 중 적어도 둘 이상의 제1채널들과 만나도록 형성될 수 있다.
다음으로, 동작 536에서, 상기 채널들 및 홀들을 형성한 알루미늄 합금 기판을 이용하여 하우징을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1채널들, 상기 제2채널, 및 상기 제3채널이 포함된 상기 양극산화층이 형성된 상기 알루미늄 합금 기판을 이용하여 상기 전자 장치의 외부 표면의 적어도 일부를 형성하기 위한 하우징을 생성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 금속 하우징의 채널의 형태을 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면 금속 하우징의 양극산화층(620)은 외부 표면으로부터 상기 외부 표면에 실질적으로 수직인 제1방향으로 연장되는 채널(622a, 622b) 및 적어도 하나의 홀(610)로부터 상기 제1방향과 다른 방향으로 기판(600)의 내측을 향해 연장되는 채널(624a, 624b)을 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 양극산화층(620)의 외부 표면으로부터 연장되는 채널 중 적어도 일부 및 상기 적어도 하나의 홀(610)로부터 연장되는 채널 중 적어도 일부는 서로 만날 수 있다.
예를 들어 상기 서로 만나는 채널들은, 상기 채널들의 형성 단계에서, 상기 채널들이 만나는 지점에 먼저 도달한 채널이 어떤 종류의 채널인지 여부에 따라 그 형태가 상이할 수 있다.
예를 들면, 기판의 외부 표면으로부터 외부 표면에 수직인 방향으로 연장되는 제1채널(622a)이 먼저 형성되고, 홀(610)로부터 상기 외부 표면에 수직인 방향과 다른 방향으로 연장되는 제2채널(624a)이 나중에 형성되어, 상기 제1채널(622a)와 제2채널(624a)가 서로 만나는 경우, 먼저 형성된 제1채널(622a)의 형성 방향, 즉 외부 표면에 수직인 방향을 따라 기판(600)을 향해 연장되는 형상으로 채널이 형성될 수 있다.
다른 예를 들면, 홀(610)에서부터 외부 표면에 수직인 방향인 제1방향과 다른 방향으로 형성되는 제2채널(624b)이 먼저 형성되고, 외부 표면으로부터 상기 제1방향으로 형성되는 제1채널(622b)이 나중에 형성됨에 따라, 상기 제1채널(622b)과 제2채널(624b)이 서로 만나는 경우, 상기 제1채널(622b)이 형성되던 방향으로의 성장을 멈추고 먼저 형성된 제2채널(624b)의 형성 방향을 따라 연장되는 형상으로 채널이 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 홀에서부터 형성을 시작하는 제2채널이 먼저 형성될수록 제1채널과 제2채널이 만날 수 있는 지점이 많아져, 외부 광이 산란될 수 있는 계면을 보다 많이 형성할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 채널(예: 포어)의 형성 조건에 따른 채널의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 장치의 하우징에 포함되는, 적어도 하나의 홀로부터 하우징의 기판의 내측 방향으로 연장되는 채널(예: 제2채널)이 형성되는 방향은, 상기 채널을 형성하기 위한 산화 조건을 변경함으로써 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2채널이 형성되는 방향(이하 “제2방향”)은, 기판의 외부 표면에 수직인 방향인 제1방향과 보다 넓은 각도를 형성할수록 외부 광을 산란시킬 수 있는 계면을 상대적으로 더 많이 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2채널이 형성되는 제2방향은 제2채널을 형성하기 위한 양극산화 조건 중 기판에 인가하는 전압 값을 낮출수록 상기 제1방향과 더 큰 각도를 형성할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따라 약 14V의 전압 인가 조건에서 양극 산화하여 형성한 하우징의 일 단면을 측정한 이미지이고, 도 7b는 다른 조건은 동일하게 유지하되 약 8V의 전압 인가 조건에서 양극 산화하여 형성한 하우징의 일 단면을 측정한 이미지이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 양극산화 시 인가되는 전압의 크기가 상대적으로 작을수록 상기 제1방향과 제2방향의 각도 차이는 더 크게 형성됨을 확인할 수 있다.
예를 들면 도 7a에 도시된 바와 같이, 약 14V의 전압 조건에서 형성된 하우징의 경우, 제2채널의 형성 방향과 제1채널의 형성 방향 간의 각도 a는, 약 15도의 각도를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 7b에 도시된 바와 같이, 약 8V의 전압 조건에서 형성된 하우징의 경우, 제2채널의 형성 방향과 제1채널의 형성 방향 간의 각도 b는 약 22도의 각도를 가질 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 양극산화 시 인가되는 전압 크기가 낮을수록, 하우징의 양극산화층은 전압 크기가 높은 조건에서 형성된 경우보다, 더 많은 개수의 포어를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 포어는 채널의 역할을 할 수 있다.
예를 들어 하우징은, 양극산화 시 인가되는 전압 크기가 낮을수록 양극산화층에 더 많은 개수의 포어를 포함하므로, 외부 광의 산란을 보다 증가시켜 상대적으로 보다 백색에 가까운 색상을 구현할 수 있다. 그러나 전압 크기가 낮을수록 양극산화층이 더 많은 포어를 포함하므로 표면 경도 특성은 저하될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 7b와 같이 약 8V 전압 조건에서 형성된 하우징의 표면 경도는 약 432Hv이고, 도 7a 와 같이 약 14V 전압 조건에서 형성된 하우징의 표면 경도는 약 576Hv로 될 수 있다.
예를 들어 하우징은 상기 하우징의 색 특성과 표면 경도 특성을 고려하여 적정 전압 조건에서 형성될 수 있다. 예를 들면 다양한 실시예에 따른 하우징은 5 내지 20V 크기 조건에서의 양극산화를 통해 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 하우징은 색 특성 및 표면 경도 특성을 모두 고려하여 하우징에 포함되는 홀의 크기 및 포어의 개수를 결정할 수 있다.
도 7c는, 일 실시예에 따른 하우징을 형성하기 위한 알루미늄 합금 기판이, 0.2wt%의 망간(Mn)을 포함하는 경우와, 0.5wt%의 망간(Mn)을 포함하는 경우, 각각의 하우징에 형성되는 홀 형상을 측정한 실측 이미지이다.
예를 들어 하우징을 형성하기 위한 모재 기판은 알루미늄(Al)의 순도가 약 90% 이상인 알루미늄 합금을 포함할 수 있으며, 상기 기판의 알루미늄 합금은 양극산화과정을 통해 산화되어 홀을 형성하는 알루미늄 이외의 다른 금속(예: 금속간화합물)을 포함할 수 있다.
예를 들어 전자 장치는 상기 알루미늄 이외의 다른 금속의 함유량 조절을 통해 양극산화 과정 이후 하우징에 포함되는 홀의 크기 및 개수를 결정할 수 있다.
예를 들면 상기 다른 금속(또는 금속간화합물)은 알루미늄 합금 기판에 0.2 내지 1.0 wt% (예: 0.3 내지 0.8 wt%)의 망간(Mn)을 혼합함으로써 형성할 수 있다. 예를 들면 상기 다른 금속은 규소(Si)-망간(Mn)계 금속간화합물일 수 있으며, 0.1~1㎛ 의 직경(diameter)을 가질 수 있다. 예를 들어 0.2 내지 1.0 wt% 의 의 망간(Mn)을 포함하는 알루미늄 합금 기판을 이용하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 하우징을 형성하면, 상기 하우징에 포함되는 홀의 직경은 상기 다른 금속(금속간화합물)의 직경인 0.1~1㎛으로 결정될 수 있다.
예를 들면, 상기 하우징의 양극산화층에 포함되는 홀이 0.1~1㎛ 의 직경을 갖는 경우, 상기 양극산화층은 100㎛2 면적당 10개 이상의 홀을 포함해야 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 하우징에 포함되는 알루미늄 합금 기판은 90.0 내지 99.8 wt%의 알루미늄(Al) 및 0.2 내지 1.0 wt%(예: 0.3 내지 0.8 wt%)의 알루미늄 이외의 다른 금속(예: 규소(Si)-망간(Mn)계 금속간화합물)을 포함함으로써, 상기 단위 면적당 홀의 개수 조건을 충족할 수 있다.
예를 들어, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 알루미늄 합금 기판이 99.8 wt%의 알루미늄 및 0.2 wt%의 망간을 포함하는 경우 상기 100㎛2 단위 면적당 홀의 개수는 약 13개이며, 알루미늄 합금 기판이 99.0 wt%의 알루미늄 및 0.5 wt%의 망간을 포함하는 경우 상기 100㎛2 단위 면적당 홀의 개수는 약 47개일 수 있다.
예를 들어 90.0 내지 99.8 wt% 의 알루미늄(Al) 및 0.2 내지 1.0 wt%의 망간(Mn)을 포함하는 알루미늄 합금 기판을 이용하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 하우징을 형성할 경우 생성되는 홀의 개수는, 단위 면적당 요구되는 홀의 개수인 100㎛2 당 10개 이상이 될 수 있으므로, 외부 광의 산란 효과를 얻을 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 “모듈”은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어 (firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위 (unit)를 의미할 수 있다. “모듈”은, 예를 들면, 유닛 (unit), 로직 (logic), 논리 블록 (logical block), 부품 (component), 또는 회로 (circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용 (interchangeably use)될 수 있다. “모듈”은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. “모듈”은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. “모듈”은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면,“모듈”은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC (application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs (field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치 (programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치 (예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법 (예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체 (computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어는, 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 상기 메모리가 될 수 있다.
상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체 (magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체 (optical media)(예: CD-ROM (compact disc read only memory), DVD (digital versatile disc), 자기-광 매체 (magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크 (floptical disk)), 하드웨어 장치 (예: ROM (read only memory), RAM (random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱 (heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 개시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 범위는, 본 개시의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 휴대용 통신 장치에 있어서,
    상기 휴대용 통신 장치의 외부 표면의 적어도 일부를 형성하는 하우징을 포함하고, 상기 하우징의 적어도 일부 영역은,
    90.0 내지 99.8 중량%(weight percent, wt%)의 알루미늄(Al) 및 0.2 내지 1.0 중량%의 망간(Mn)을 포함하는 알루미늄 합금 기판; 및
    상기 알루미늄 합금 기판 상에 형성된, 산화 알루미늄(Al2O3)을 포함하는 양극산화층(anodized layer)을 포함하고, 상기 양극산화층은,
    상기 양극산화층의 내부에 형성되는, 제1홀 및 제2홀을 포함하는 복수의 홀들; 및
    상기 양극산화층의 표면의 적어도 일부로부터 그에 실질적으로 수직인(substantially vertical thereto) 제1방향으로 상기 제1홀까지 연장되는 복수의 1채널들, 상기 제1홀로부터 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제2채널, 및 상기 제1홀로부터 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 다른 제3방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제3채널을 포함하는, 휴대용 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금은 0.3 내지 0.8 중량%의 망간(Mn)을 포함하는, 휴대용 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 휴대용 통신 장치의 후면의 적어도 일부 및 측면의 적어도 일부를 형성하고,
    상기 양극산화층은 상기 측면의 적어도 일부에 형성되고, 상기 후면에는 형성되지 않은, 휴대용 통신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1채널들, 상기 제2채널, 및 상기 제3채널의 각각의 채널의 단면은 0.005 내지 0.03 μm의 직경(diameter)을 갖는, 휴대용 통신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1홀은 0.1 내지 1 μm의 직경(diameter)를 갖는, 휴대용 통신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2채널이 연장된 상기 제2방향, 및 상기 제3채널이 연장된 상기 제3방향의 각 방향은 상기 제1방향과 0.1 내지 80도의 각도를 형성하는, 휴대용 통신 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2홀은 상기 제1홀의 아래에 형성되고,
    상기 양극산화층의 상기 표면의 적어도 일부로부터 상기 제1방향으로 상기 제2홀까지 연장되는 복수의 제4채널들이 형성되고,
    상기 제2채널 또는 상기 제3채널은 상기 복수의 제4채널 중 적어도 하나의 채널과 만나도록 형성된, 휴대용 통신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 적어도 일부 수용된 무선 통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 양극산화층이 형성된 상기 하우징의 측면의 적어도 일부는, 상기 무선 통신 모듈과 전기적으로 연결된 방사체를 형성하는, 휴대용 통신 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하우징에 의해 적어도 일부 수용된 터치 스크린 디스플레이를 더 포함하는, 휴대용 통신 장치.
  10. 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 후면의 적어도 일부 및 측면의 적어도 일부를 형성하는 하우징; 및
    상기 하우징에 의해 적어도 일부 수용되고 상기 전자 장치의 외부로 시각적으로 노출되는 디스플레이를 포함하고,
    상기 하우징의 적어도 일부는,
    90.0 내지 99.8 중량%의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금 기판; 및
    상기 알루미늄 합금 기판 상에 형성되는 산화 알루미늄(Al2O3)층을 포함하는 양극산화층(anodized layer)을 포함하고, 상기 양극산화층은,
    상기 양극산화층의 내부에 형성되는 제1홀 및 제2홀을 포함하는 복수의 홀들; 및
    상기 양극산화층의 표면의 적어도 일부로부터 그에 실질적으로 수직인(substantially vertical thereto) 제1방향으로 상기 제1홀까지 연장되는 복수의 제1채널들, 상기 제1홀로부터 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제2채널, 및 상기 제1홀로부터 상기 제1방향 및 제2방향과 다른 제3방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제3채널을 포함하는 전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금 기판은 0.2 내지 1.0 중량%의 망간(Mn)을 포함하는, 전자 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 알루미늄 합금 기판은 100㎛2 면적당 10개 이상의 홀을 포함하는, 전자 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 양극산화층은 상기 측면의 적어도 일부에 형성되고, 상기 후면에는 형성되지 않은, 전자 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 제1채널들, 상기 제2채널, 및 상기 제3채널 각각의 채널의 단면은 0.005 내지 0.03 μm의 직경(diameter)를 갖는, 전자 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1홀은 0.1 내지 1 μm의 직경(diameter)를 갖는, 전자 장치.
  16. 전자 장치의 제조 방법에 있어서,
    90.0 내지 99.8 중량%의 알루미늄(Al)을 포함하는 알루미늄 합금 기판을 제공하는 동작;
    상기 알루미늄 합금 기판의 표면에 산화 알루미늄(Al2O3)을 포함하는 양극산화층(anodized layer)을 형성하는 동작;
    상기 양극산화층의 표면의 적어도 일부로부터 그에 실질적으로 수직인 제1방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 복수의 제1채널들을 형성하는 동작;
    상기 복수의 제1채널들 중 적어도 하나의 채널과 상기 알루미늄 이외의 다른 금속이 만나는 위치 중 적어도 하나에, 제1홀 및 제2홀을 포함하는 복수의 홀들을 형성하는 동작;
    상기 복수의 홀들 중 적어도 하나의 홀로부터 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제2채널, 및 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 다른 제3방향으로 상기 알루미늄 합금 기판을 향하여 연장되는 제3채널을 형성하는 동작; 및
    상기 제1채널들, 상기 제2채널, 및 상기 제3채널이 포함된 상기 양극산화층이 형성된 상기 알루미늄 합금 기판을 이용하여 상기 전자 장치의 외부 표면의 적어도 일부를 형성하기 위한 하우징을 생성하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2채널 및 상기 제3채널 중 적어도 하나의 채널은, 상기 복수의 제1채널들 중 적어도 하나의 제1채널과 만나도록 형성된, 전자 장치의 제조 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1홀 또는 상기 제2홀은 규소산화물을 적어도 일부 포함하도록 형성된, 전자 장치의 제조 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2채널은 상기 복수의 제1채널들 중 적어도 둘 이상의 제1채널들과 만나도록 형성된, 전자 장치의 제조 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 제1채널들, 상기 제2채널, 및 상기 제3채널의 각각의 채널의 단면은 0.005 내지 0.03 μm의 직경(diameter)를 갖도록 형성된, 전자 장치의 제조 방법.
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