KR102639555B1 - 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법 - Google Patents

열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

전자파 차폐구조가 개시된다. 개시된 전자파 차폐구조는 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재; 상기 절연 부재를 덮는 차폐 부재; 및 표면이 상기 차폐 부재에 밀착되어 상기 적어도 하나의 회로 소자에서 발생하는 열을 상대적으로 온도가 낮은 곳으로 전달하는 열분산유닛(heat dissipation unit);을 포함할 수 있다.

Description

열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법{EMI shielding structure having heat dissipation unit and manufacturing method the same}
본 발명은 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자파 차폐구조에 의해 차폐된 회로 소자로부터 발생하는 열을 상대적으로 온도가 낮은 곳으로 분산하여 전자기기에 핫 스팟(hot spot)이 발생하는 것을 미연에 차단하기 위한 열분산구조를 가지는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자기기 예를 들면, 모바일 폰(예를 들면, 스마트 폰)은 데이터 연산 처리를 담당하는 모바일 AP 칩(mobile application processor chip)(이하, 'AP 칩'이라 함), 데이터를 저장하는 메모리 칩, 각종 수동 소자들을 구비하고 있다. 특히, AP 칩과 메모리 칩은 동영상을 장시간 플레이하거나 게임 앱을 구동시키는 경우 지속적으로 구동해야 하므로 발열 온도가 상승하게 된다. 이에 따라 상기 칩들이 배치되는 부분에 고온의 열이 발생하는 핫 스팟(hot spot)이 나타난다. 사용자는 핫 스팟으로 인해 모바일 폰을 쥐고 있을 때 불쾌감을 느끼거나 심할 경우 모바일 폰을 쥐기 힘든 경험을 하였다.
모바일 폰에는 상승된 AP 칩의 발열 온도로 인해 AP 칩과 그 주변에 배치된 각종 회로 소자들의 열화를 방지하도록 온도 제어 회로를 갖추고 있다. 온도 제어 회로는 AP 칩의 클럭 수(clock ratio)를 낮춤으로써 AP 칩의 발열 온도를 낮춘다. 하지만 AP 칩의 클럭 수가 낮아지면 데이터의 연산 처리 속도가 느려지고, 이로 인해 동영상 재생이나 게임 실행 시 랙(lag)이 발생하였다.
한편, AP 칩이나 메모리 칩 등을 포함한 복수의 회로 소자는 전자파 차폐를 위해 금속 쉴드 캔에 의해 덮여 있다. 금속 쉴드 캔 내부에는 회로 소자들과의 절연을 위해 에어 갭(air gap)이 형성된다. 이러한 에어 갭은 열전도율이 낮기 때문에 AP 칩 및 메모리 칩에서 발산되는 열을 금속 쉴드 캔으로 전달하지 못해 AP 칩 및 메모리 칩의 열화를 가중시킨다.
이와 같은 방열 문제를 해소하기 위해, 히트 파이프를 금속 쉴드 캔과 금속 프레임 사이에 배치하여 AP 칩 및 메모리 칩에서 발생하는 열을 금속 쉴드 캔으로부터 금속 프레임으로 전달하였다. 이 경우, 열전달 효율을 극대화하기 위해 히트 파이프와 금속 쉴드 캔 사이, 히트 파이프와 전자기기의 금속 프레임 사이에 각각 TIM(Thermal Interface Material)을 배치하였다. TIM은 서로 인접한 2개의 부재 간에 에어 갭(air gap)을 없애고 접촉 면적을 늘려 줌으로써 효율적인 열전달을 도모하였다.
하지만 TIM을 사용하는 경우 TIM의 두께로 인해 모바일 폰의 두께가 증가하게 되는 문제와, 다수의 TIM을 곳곳에 배치해야 하므로 제품의 제작 공정 수가 늘어나는 문제가 있었다.
아울러, 전자파 차폐를 위해 금속 쉴드 캔을 사용함에 따라 제조 비용이 증가하는 문제가 있었다.
상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 열분산유닛의 일부 또는 전체를 매립하여 형성하는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 열분산유닛 및 전자파 차폐구조가 적용된 전자기기의 두께를 최소화할 수 있는 전자파 차폐구조 및 그 제조방법를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재; 상기 절연 부재를 덮는 차폐 부재; 및 표면이 상기 차폐 부재에 밀착되어 상기 적어도 하나의 회로 소자에서 발생하는 열을 상대적으로 온도가 낮은 곳으로 전달하는 열분산유닛(heat dissipation unit);을 포함하는 전자파 차폐구조를 제공한다.
상기 열분산유닛은 상기 차폐 부재에 적어도 일 부분이 매립될 수 있다.
상기 차폐 부재는 상면에 상기 열분산유닛의 일부분이 삽입되는 삽입홈이 형성될 수 있다.
상기 열분산유닛은 차폐 부재 상면에 대향 배치되는 열분산대상체에 형성된 홈에 삽입될 수 있다.
상기 열분산유닛은 내측 공간에 액상의 휘발성 물질이 저장되고, 상기 내측 공간에는 기체 상태의 휘발성 물질이 이동하는 통로가 형성될 수 있다. 상기 통로는 다공성 부재, 복수의 미세 패턴에 의해 형성된 복수의 채널, 및 네트 부재 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 차폐 부재는, 상기 절연 부재의 측면을 둘러싸는 차폐 댐; 상기 차폐 댐의 상부에 형성되는 에지 브리지; 및 상기 절연 부재의 상면을 덮고, 상기 에지 브리지와 접하는 차폐 층;을 포함하며,
상기 열분산유닛은 상기 차폐 층에 매립될 수 있다.
상기 열분산유닛은 복수로 구비될 수 있다.
상기 열분산유닛은 상기 차폐 부재의 상면에 대응하는 열분산대상체에 형성될 수 있다.
상기 열분산유닛은, 상기 열분산대상체 일면의 요홈에 형성된 제1 미세 패턴; 상기 열분산대상체에 접합되는 금속 시트; 상기 금속 시트의 일면에 상기 제1 미세 패턴을 마주하도록 형성된 제2 미세 패턴; 및 상기 열분산유닛의 내측 공간에 저장된 액상의 휘발성 물질;을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 미세 패턴은 3D 프린팅 방식에 의해 조형될 수 있다.
상기 제1 미세 패턴 중 일부 또는 상기 제2 미세 패턴 중 일부는 나머지 제1 및 제2 미세 패턴들의 높이보다 더 높은 높이로 형성될 수 있다.
상기 열분산대상체는 상기 열분산대상체의 내측 공간으로 휘발성 물질을 주입하기 위한 복수의 구멍을 형성하고, 상기 복수의 구멍은 밀봉 부재에 의해 폐쇄될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재; 상기 절연 부재를 덮는 차폐 부재; 및 상기 차폐 부재의 상부에 일체로 조형되어 상기 적어도 하나의 회로 소자에서 발생하는 열을 상대적으로 온도가 낮은 곳으로 전달하는 열분산유닛(heat dissipation unit);을 포함하는 전자파 차폐구조를 제공한다.
상기 열분산유닛은 내측 공간에 액상의 휘발성 물질이 저장되고, 내측면을 따라 상기 휘발성 물질이 이동하는 복수의 채널이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 둘러싸도록 차폐 댐을 형성하는 단계; 상기 차폐 댐에 의해 형성된 공간에 상기 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재를 형성하는 단계; 및 상기 절연 부재의 상면에 열분산유닛을 배치하는 단계;를 포함하는 전자파 차폐구조의 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 열분산유닛 배치하는 단계 후에, 상기 차폐 댐의 상단부를 따라 에지 브리지를 형성하는 단계; 및 상기 에지 브리지에 의해 형성된 공간에 상기 절연 부재 및 열분산유닛을 덮는 차폐 층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 열분산유닛 배치하는 단계 후에, 상기 차폐 댐의 상단부 및 상기 열분산유닛을 덮는 차폐 층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 둘러싸도록 차폐 댐을 형성하는 단계; 상기 차폐 댐에 의해 형성된 공간에 상기 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재를 형성하는 단계; 상기 차폐 댐의 상단부 및 상기 절연 부재를 덮는 차폐 층을 형성하는 단계; 및 상기 차폐 층의 상면에 열분산유닛을 배치하는 단계;를 포함하는 전자파 차폐구조의 제조방법을 통해 상기 목적을 달성할 수 있다.
상기 차폐 층 형성 단계에서 상기 열분산유닛의 일부분이 삽입되는 요홈을 형성할 수 있다.
상기 차폐 층의 상면에 대향 배치되는 열분산대상체에 상기 열분산유닛을 접촉시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 열분산유닛은 상기 열분산대상체에 형성된 홈에 일부분이 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명은 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 둘러싸도록 차폐 댐을 형성하는 단계; 상기 차폐 댐에 의해 형성된 공간에 상기 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재를 형성하는 단계; 상기 차폐 댐의 상단부 및 상기 절연 부재를 덮는 차폐 층을 형성하는 단계; 및 상기 차폐 층의 상면에 열분산유닛을 배치하는 단계;를 포함하는 전자파 차폐구조의 제조방법을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
또한, 본 발명은 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 둘러싸도록 차폐 댐을 형성하는 단계; 상기 차폐 댐에 의해 형성된 공간에 상기 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재를 형성하는 단계; 상기 차폐 댐의 상단부 및 상기 열분산유닛을 덮는 차폐 층을 형성하는 단계; 상기 차폐 층의 상면에 대향하는 열분산대상체에 열분산유닛을 형성하는 단계;를 포함하는 전자파 차폐구조의 제조방법을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다. 이 경우, 상기 차폐 층과 상기 열분산유닛을 접촉시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 둘러싸도록 차폐 댐을 형성하는 단계; 상기 차폐 댐에 의해 형성된 공간에 상기 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재를 형성하는 단계; 상기 차폐 댐의 상단부 및 상기 절연 부재를 덮는 차폐 층을 형성하는 단계; 및 상기 차폐 층의 상면을 덮도록 열분산유닛을 형성하는 단계;를 포함하는 전자파 차폐구조의 제조방법을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
또한, 본 발명은 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 둘러싸도록 차폐 댐을 형성하는 단계; 상기 차폐 댐에 의해 형성된 공간에 상기 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재를 형성하는 단계; 및 상기 차폐 댐의 상단부 및 상기 절연 부재의 상면을 덮도록 열분산유닛을 형성하는 단계;를 포함하는 전자파 차폐구조의 제조방법을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조를 가지는 모바일 폰을 도시한 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 모바일 폰의 금속 프레임을 나타내는 배면도이다.
도 2는 인쇄회로기판에 형성된 복수의 전자파 차폐구조에 열분산유닛이 배치된 예를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에 표시된 A-A선을 따라 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전자파 차폐구조의 제조 공정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4 (c)에 대응하는 평면도로서, 절연 부재 형성 후 열분산유닛을 절연 부재 상면에 안착시킨 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4 (d)에 대응하는 평면도로서, 차폐 댐 위에 에지 브리지를 형성한 예를 도면이다.
도 7은 도 4 (e)에 대응하는 평면도로서, 에지 브리지 형성 후 차폐층을 형성한 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 4의 공정을 통해 제작된 전자파 차폐구조를 금속 프레임의 일면에 밀착시키는 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 전자파 차폐구조를 형성하기 위한 소재 토출 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10은 소재 토출 장치에 구비된 입력부를 통해 입력된 노즐의 이동경로를 나타내는 도면이다.
도 11은 소재 토출 장치의 노즐을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 2에 도시된 열분산유닛을 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 B-B선을 따라 나타내는 단면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 C-C선을 따라 나타내는 단면도로서, 열분산유닛에 주입된 휘발성 물질이 열원에서 발산하는 열로 인해 기화 및 액화를 반복하면서 열분산유닛의 내부를 따라 이동하는 예를 나타내는 도면이다.
도 15 및 도 16은 열분산유닛의 다른 예들을 나타내는 단면도이다.
도 17은 전자파 차폐구조에 복수의 열분산유닛을 적용한 예를 나타내는 평면도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조를 나타내는 단면도이다.
도 19는 도 18에 도시된 전자파 차폐구조의 제조 공정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 20은 도 19 (c)에 대응하는 평면도로서, 열분산유닛이 삽입되는 삽입홈을 형성한 차폐층의 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 도 19의 공정을 통해 형성된 전자파 차폐구조를 금속 프레임에 일부 삽입된 열분산유닛이 차폐층의 결합된 삽입홈에 끼워지도록 조립하는 예를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조를 나타내는 단면도이다.
도 23 및 도 24는 도 22에 도시된 열분산유닛의 제조 공정을 순차적으로 나타내는 도면들이다.
도 25는 도 23 (a)에 대응하는 평면도이다.
도 26은 도 23 (b)에 대응하는 평면도로서, 금속 프레임에 형성된 홈에 미세 패턴을 형성한 예를 나타내는 도면이다.
도 27 내지 도 30은 금속 프레임에 형성된 다양한 형상의 홈과 그 홈에 대응하여 형성된 다양한 형상의 미세 패턴을 나타내는 도면들이다.
도 31은 도 24 (e)에 도시된 열분산유닛을 가로 방향으로 확장한 예를 나타내는 단면도이다.
도 32는 도 31에 도시된 열분산유닛에 미세 패턴을 나타내는 사시도이다.
도 33은 도 32에 도시된 미세 패턴의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 34는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조를 나타내는 평면도이다.
도 35는 도 34에 표시된 D-D선을 따라 나타내는 단면도이다.
도 36 및 도 37은 도 35에 도시된 열분산유닛의 제조 공정을 순차적으로 나타내는 도면들이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 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 발명의 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 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
본 발명에 따른 전자파 차폐구조는 전자기기에 적용될 수 있으며 이하에서는 모바일 폰에 적용되는 것을 예로 들어 설명한다. 하지만, 본 발명에 따른 전자파 차폐구조는 모바일 폰 뿐만 아니라 디스플레이 장치나 웨어러블 디바이스(wearable device) 등에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전자파 차폐구조는 3D 프린팅에 의해 조형될 수 있고, 전자파 차폐구조를 조형할 때 차폐층에 열분산유닛(예를 들면, 히트 파이프)의 일부 또는 열분산유닛 전체를 매립하여 열원(전자파 차폐구조에 의해 차폐된 AP 칩이나 메모리 칩 등)에서 발생하는 고온의 열을 열분산유닛으로 전달할 수 있다. 이 경우 열분산유닛은 3D 프린팅에 의해 성형되는 절연 부재와 차폐층에 완전히 밀착된 상태로 전자파 차폐구조에 일부 또는 전체가 매립됨에 따라 절연 부재와 차폐층과의 접촉면적이 최대가 될 수 있다.
이에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 전자파 차폐구조를 모바일 폰에 적용하는 경우, 별도의 TIM을 사용하지 않아도 열원으로부터 발생된 고온의 열을 효과적으로 열분산유닛으로 전달할 수 있다.
또한, 열분산유닛은 히트 파이프와 같이 개별적인 구조로 이루어질 수 있으며, 3D 프린팅에 의해 전자기기의 금속 프레임의 일부에 형성되거나 전자파 차폐구조와 일체로 형성될 수도 있다. 이 경우, 별도의 열분산유닛(히트 파이프)을 구비하는 것에 비해 제조 비용을 낮출 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조를 가지는 모바일 폰을 도시한 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 모바일 폰의 금속 프레임을 나타내는 배면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조는 도 1a와 같이 모바일 폰(1)에 적용될 수 있다. 모바일 폰(1)은 전체적인 형태를 유지할 수 있도록 소정의 강성을 가지는 금속 프레임(10)을 구비할 수 있고, 각종 정보를 표시하기 위한 디스플레이부(15)를 구비할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 금속 프레임(10)은 배터리(미도시)와 인쇄회로기판(110, 도 2 참조)이 조립될 수 있다. 도 1b에서 점선으로 나타낸 영역(13)은 인쇄회로기판이 배치될 수 있는 영역을 나타낸다.
금속 프레임(10)은 전체적인 무게를 줄이고 재료비를 줄이기 위해 빈 공간(11a)이 형성될 수 있다. 또한, 금속 프레임(10)에는 도면에 도시하지 않은 카메라 렌즈, 스피커, 조도 센서 등이 조립될 수 있다. 이 경우, 금속 프레임(10)에는 해당 부품의 형상을 고려한 다수의 구멍(11b,11c,11d,11e)이 형성될 수 있다.
금속 프레임(10)은 대략 모바일 폰(1)의 전체 면적에 대략 대응하는 정도의 면적을 가질 수 있다. 이에 따라, 금속 프레임(10)은 열분산유닛(135, 도 2 참조)을 통해 전달된 열을 흡수하여 금속 프레임(10) 전체로 분산시킴으로써 특정 지점에 핫 스팟이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 금속 프레임(10)은 열을 분산시켜 주는 대상이 되므로 '열분산대상체'로 불릴 수 있다.
도 2는 인쇄회로기판에 형성된 복수의 전자파 차폐구조에 열분산유닛이 배치된 예를 나타내는 평면도이고, 도 3은 도 2에 표시된 A-A선을 따라 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 인쇄회로기판(110) 상에는 3D 프린팅으로 조형된 복수의 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)가 소정 간격을 두고 형성될 수 있다. 복수의 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)는 인쇄회로기판(110) 상에 실장된 복수의 회로 소자(115,117,119)를 차폐한다. 복수의 회로 소자는 이종(異種)의 회로 소자들로, IC 칩(Integrated Circuit), 수동 소자 및 이형 부품일 수 있다. 예를 들어, IC 칩은 AP 칩(Application Processor chip), 메모리 칩, RF 칩(Radio Frequency chip) 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.
열분산유닛(135)은 단일 유닛으로 이루어질 수 있으며, 복수의 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)에 동시에 매립될 수 있는 정도의 길이로 형성될 수 있다.
열분산유닛(135)은 IC 칩들(115,117)에서 발산되는 열을 흡수하여 열분산유닛(135)의 길이 방향을 따라 전달한다.
열분산유닛(135)의 일 부분은 IC 칩들(115,117)과 인접한 위치에 있도록 도 3과 같이 IC 칩들(115,117)의 상측에 간격을 두고 오버랩된 상태로 배치될 수 있다. 이때, 열분산유닛(135)의 일 부분과 IC 칩들(115,117)은 절연 부재(133)에 의해 절연된 상태로 배치된다. 하지만 IC 칩들(115,117)의 케이스가 세라믹 재질로 이루어지는 경우, 열분산유닛(135)의 일 부분과 IC 칩(115,117)은 직접 접촉하여도 무방하다.
또한, 복수의 전자파 차폐구조(130a,130b,130c) 중에서 가운데에 배치된 전자파 차폐구조(130b)에 매립된 열분산유닛(135)의 다른 부분은 다수의 회로 소자들(119)로 열이 전달되는 것을 차단하기 위해 다수의 회로 소자들(119)의 실장 위치를 고려하여 소정 각도 꺾이도록 형성될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 IC 칩들(115,117)은 복수의 전자파 차폐구조(130a,130b,.130c) 중 가장 왼쪽에 배치된 전자파 차폐구조(130a)에 함께 차폐될 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않고 IC 칩들(115,117)은 서로 다른 전자파 차폐구조에 각각 차폐될 수 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(130a)에 대해서 설명한다. 아울러, 나머지 전자파 차폐구조(130b,130c)는 이하에서 설명하는 전자파 차폐구조(130a)의 구조와 동일하다.
도 3을 참조하면, 전자파 차폐구조(130a)는 IC 칩들(115,117) 및 수동 소자들(119, 도 2 참조)이 실장된 인쇄회로기판(110)과, 차폐 댐(131), 절연 부재(133), 에지 브리지(137), 차폐층(139) 및 열분산유닛(135)을 포함할 수 있다. 여기서, 차폐 댐(131), 에지 브리지(137) 및 차폐 층(139)을 함께 지칭하는 경우 '차폐 부재'라고 한다.
인쇄회로기판(110)은 상면에 복수의 회로 소자(115,117,119)가 각각 전기적으로 접속되는 복수의 접속 패드(111)가 패터닝(patterning)될 수 있다. 복수의 접속 패드(111)는 복수의 회로 소자(115,117,119)와 전기적으로 접속되어 각 회로 소자들 간의 전기적 신호를 전달할 수 있다.
인쇄회로기판(110)은 접지 패드(114)가 패터닝될 수 있다. 접지 패드(114)는 인쇄회로기판(110)의 상면으로 돌출되지 않도록 접지 패드(114) 상면이 노출된 상태로 인쇄회로기판(110) 내측에 형성될 수 있다. 이 경우, 접지 패드(114)는 인쇄회로기판(110) 내에 형성된 접지층(미도시)에 일체로 형성될 수 있다. 하지만 접지 패드(114)는 이에 제한되지 않고 인쇄회로기판(110)의 상면에 미세하게 돌출된 상태로 패터닝될 수도 있다.
접지 패드(114)는 복수의 회로 소자(115,117,119)의 접지 또는 신호 전달을 위하여 형성될 수 있다. 이 경우, 접지 패드(114)는 차폐 댐이 형성되는 경로(이 경로는 폐곡선 형태를 이룰 수 있다)를 따라 실선 형태 또는 점선 형태로 형성될 수 있다. 차폐 댐(131)은 접지 패드(114) 위에 조형됨에 따라 접지 패드(114)에 접지될 수 있다.
일부 회로 소자들(115,117)(이하, 'IC 칩들'이라 함)는 인쇄회로기판(110)의 접속 패드(111)에 전기적으로 접속되는 복수의 접속 단자(113)를 포함할 수 있다. 복수의 접속 단자(113)는 예를 들면 솔더볼과 같은 BGA(ball grid array) 방식으로 형성될 수 있다. 하지만 이러한 접속 단자(113)는 BGA 방식에 제한되지 않고, IC 칩들(115,117)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.
나머지 회로 소자들(119)은 인쇄회로기판(110)의 접속 패드에 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 접속 단자(미도시)를 포함할 수 있다. 이 회로 소자들(119)은 인쇄회로기판(110)에 실장 시 그 높이가 IC 칩들(115,117)보다 작거나 클 수 있다.
차폐 댐(131)은 전자파 장해(Electro-Magnetic Interference; EMI)를 방지할 수 있는 전자파 차폐 특성을 가지는 전도성 소재로 형성될 수 있다. 이에 따라 차폐 댐(131)은 복수의 회로 소자(115,117,119)에서 발생하는 전자파를 차폐하여 전자파 차폐구조(130a)가 포함된 모바일 폰(1)에 다른 전자 부품에 영향을 줄 수 있는 EMI를 미연에 방지할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(130a)가 포함된 모바일 폰(1)은 전자파 잡음 또는 오동작 등과 같은 장해를 근본적으로 차단할 수 있고, 이로써 제품의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 차폐 댐(131)은 회로 소자(115,117,119)의 동작 과정에서 불가피하게 발생되는 전자파가 외부에 영향을 주는 것을 막을 수 있다.
차폐 댐(131)은 미리 설정된 차폐 댐이 형성되는 경로를 따라 폐곡선 형태로 이루어진다. 이 경우, 차폐 댐(131)은 별도의 구조물에 의지하지 않고 스스로 형태를 이루는 프리 스탠딩 방식(free standing type)으로 조형될 수 있다. 차폐 댐(131)은 후술하는 노즐(216, 도 4 (a) 참조)에서 토출되는 전기 전도성 소재에 의해 조형될 수 있다.
상기 전기 전도성 소재는 노즐(216)에서 토출된 후 흘러 내리지 않고 노즐(216)에서 토출된 형상을 거의 변형없이 유지할 수 있도록 고점도를 가질 수 있다. 이와 같이 전기 전도성 소재가 고점도를 가질 경우, 높은 종횡비를 가지는 차폐 댐(131)을 조형할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판이 양면 기판인 경우, 기판의 앞면에 차폐 댐을 형성한 후 곧이어 기판의 뒷면에 차폐 댐을 형성하기 위해 인쇄회로기판을 뒤집어도 기판의 앞면에 미리 형성된 차폐 댐은 흘러내리지 않고 그 형상을 유지할 수 있다. 따라서, 고점도의 전기 전도성 소재를 사용하여 차폐 댐(131)을 형성하면 전체적인 작업 공정을 신속하게 진행할 수 있는 이점이 있다.
구체적으로, 차폐 댐(131)을 이루는 전도성 소재는 전기 전도성 물질(electroconductive material)로 이루어질 수 있다. 이와 같은 전기 전도성 물질은 전기 전도성 필러(electroconductive filler)와 바인더 수지(binder resin)를 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 댐(131)을 이루는 소재는 기타 성능 개선을 위한 첨가제(중점제, 산화방지제, 고분자 계면활성제 등) 및 용제(물, 알코올 등) 등을 추가 함유할 수도 있다.
절연 부재(133)는 각 회로 소자들(115,117,119)을 상호 절연하고, 각 회로 소자(115,117,119)와 차폐 댐(131), 각 회로 소자(115,117,119)와 차폐 층(139)을 각각 절연한다.
절연 부재(133)는 폐속선 형태로 형성된 차폐 댐(131)의 내측에 절연 소재를 주입한 후 경화됨으로써 이루어진다. 이때 절연 소재는 회로 소자들(115,117,119)의 외측면에 밀착될 수 있고, 각 회로 소자(115,117,119)와 인쇄회로기판 사이에 형성되는 틈으로 들어갈 수 있도록 유동성을 가지는 재료로 이루어질 수 있다. 절연 부재(133)는 상온 경화, 열 경화, UV 경화 등의 다양한 경화 처리를 통해 경화될 수 있다.
상기 절연 소재는 유동성을 갖는 요변성(Thixotropy) 소재 또는 상변화(열가소성, 열경화성) 소재일 수 있다. 요변성 소재는 합성미분 실리카, 벤토나이트(bentonite), 미립자 표면처리 탄산칼슘, 수소 첨가 피마자유, 금속 석검계, 알루미늄 스테아레이트(aluminum stearate), 폴리이미드 왁스(polyamide wax), 산화 폴리에틸렌계 및 아마인 중합유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속 석검계는 알루미늄 스테아레이트(Aluminum Stearate)를 포함할 수 있다. 상변화 소재는 폴리 우레탄(polyurethane), 폴리요소(polyurea), 폴리염화 비닐(polyvinyl chloride), 폴리스티렌(polystyrene), ABS 수지(acrylonitrile butadiene styrene), 폴리아미드(polyamide), 아크릴(acrylic), 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone) 및 PBTP(polybutylene terephthalate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
열분산유닛(135)은 히트 파이프와 동일한 기능을 한다. 즉, IC 칩들(115,117)에서 발생하는 열을 흡수하여 금속 프레임(10)으로 전달한다. 이 경우, 열분산유닛(135)은 차폐 층(139)에 매립되므로 차폐 층(139)의 상면에 밀착된 금속 프레임(10)으로 열을 전달한다.
열분산유닛(135)은 열전도율이 높은 금속(알루미늄, 텅스텐, 탄소강, 구리, 니켈 등)으로 이루어질 수 있다. 열분산유닛(135)에 대한 구체적인 구조 및 작용은 도 12 내지 도 17을 참조하여 후술한다.
에지 브리지(137)는 차폐 댐(131)과 같이 유동성을 가지는 전기 전도성 소재로 이루어지며, 차폐 댐(131)을 이루는 소재와 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 에지 브리지(137)는 별도의 노즐(미도시)에서 토출되는 전기 전도성 소재에 의해 형성될 수 있다.
에지 브리지(137)는 차폐 댐(131)의 상단부를 따라 형성되므로 차폐 댐(131)과 전기적으로 연결될 수 있다. 에지 브리지(137)는 차폐 댐(131)과 같이 높은 종횡비로 형성될 필요는 없다. 즉, 차폐 층(139)이 열분산유닛(135)을 완전히 덮을 수 있을 정도의 높이로 형성될 수 있으면 족하다. 에지 브리지(137)의 폭은 차폐 댐(131)의 폭 보다 크거나 같게 형성될 수 있다. 에지 브리지(137)의 폭이 차폐 댐(131)의 폭 보다 크게 형성될 경우, 에지 브리지(137)는 차폐 댐(131)의 상단부와 절연 부재(133)의 상면의 에지부를 함께 덮을 수 있다.
에지 브리지(137)는 차폐 층(139)과 차폐 댐(131)을 전기적으로 연결한다. 따라서, 에지 브리지(137)는 차폐 댐(131) 및 차폐 층(139)과 함께 절연 부재(133)의 외측을 완전히 둘러 싸게 되므로 최적의 전자파 차폐구조를 이룰 수 있다.
차폐 층(139)은 차폐 댐(131)과 같이 유동성을 갖는 전도성 소재로 이루어지며, 차폐 댐(131)을 이루는 소재와 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 차폐 층(139)은 노즐(217, 도 4 (d) 참조)에 의해 토출되는 절연 부재(133)의 상면에 형성된다. 이 경우 차폐 층(139)은 절연 부재(133)의 상부에 차폐 댐(131)의 상부를 따라 형성된 에지 브리지(137)에 의해 마련된 공간에 채워진다.
차폐 층(139)은 절연 부재(133)의 상면에 마련된 공간에 채워지면서 열분산유닛(135)을 함께 덮는다. 차폐 층(139)은 절연 부재(133)의 상면에 채워질 때 에지 브리지(137)와 접촉하면서 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 차폐 층(139)을 이루는 전도성 소재가 유동성을 갖지만 노즐로부터 토출된 후 절연 부재(133)의 상면으로부터 흘러내리지 않을 정도의 점도를 가지는 경우, 에지 브리지(137)를 생략하고 절연 부재(133)의 상면에 차폐 층(139)을 형성할 수도 있다. 아울러, 이하에서 설명되는 본 발명에 따른 다양한 실시예들 가운데 에지 브리지를 형성하는 실시예는 상기와 같은 이유로 에지 브리지를 생략할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조(100)의 제조 공정을 순차적으로 설명한다.
도 4는 도 3에 도시된 전자파 차폐구조의 제조 공정을 순차적으로 나타내는 도면이고, 도 5 내지 도 7은 각각 도 4 (c) 내지 도 4 (e)에 각각 대응하는 평면도이고, 도 8은 도 4의 공정을 통해 제작된 전자파 차폐구조를 금속 프레임의 일면에 밀착시키는 예를 나타내는 도면이다.
먼저, 복수의 회로 소자(115,117,119)가 실장된 인쇄회로기판(110)을 작업 위치로 로딩한다.
도 4 (a)와 같이, 노즐(216)이 미리 설정된 경로를 따라 이동하면서 전기 전도성 소재를 토출하여 인쇄회로기판(110)의 상면에 차폐 댐(131)을 형성한다. 차폐 댐(131)은 복수의 회로 소자(115,117,119)를 둘러싸도록 대략 폐루프 형태로 이루어질 수 있으며, 접지 패드(114)와 전기적으로 연결된다.
이 경우, 노즐(216)은 복수의 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)가 형성될 위치로 이동하면서 각 위치에 상기와 같은 방법으로 각각 차폐 댐(131)을 형성한다. 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)의 차폐 댐(131)은 모두 동일한 높이로 형성된다. 이는 이어지는 공정에서 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)의 절연 부재(133)의 높이를 모두 동일하게 형성하기 위한 것이다.
도 4 (b)를 참조하면, 각 차폐 댐(131)의 내측에 마련된 공간에 각각 절연 소재를 주입한다. 이때 절연 소재는 별도의 노즐(미도시)에 의해 토출되어 복수의 회로 소자(115,117,119)를 덮는다. 절연 소재의 토출이 완료되면, 인쇄회로기판(110)을 오븐(미도시)에 넣고 일정 시간 동안 가열한다. 절연 소재가 경화되어 소정 경도를 가지는 절연 부재(133)를 이룬다.
도 4 (c) 및 도 5를 참조하면, 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)의 절연 부재(133)의 상면에 열분산유닛(135)을 안착한다. 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)의 열분산유닛(135)은 동일한 높이로 형성되며, 이에 따라 열분산유닛(135)은 저면이 각 절연 부재(133)의 상면과 밀착될 수 있다.
도 4 (d) 및 도 6을 참조하면, 차폐 댐(131)의 상단부를 따라 전기 전도성 소재를 토출하는 또 다른 노즐(미도시)을 이동시켜 폐곡선을 이루는 에지 브리지(137)를 형성한다. 이에 따라 에지 브리지(137)는 차폐 댐(131)의 상단부와 열분산유닛(135)의 일부를 덮는다. 이 경우, 에지 브리지(137)는 열분산유닛(135)의 일부를 덮는 일 부분이 나머지 부분에 대하여 높이가 낮게 형성된다. 이는 에지 브리지(137)의 전체 구간의 높이를 동일하게 형성함으로써, 이어지는 공정에서 형성되는 차폐 층(139)의 높이를 동일하게 형성하기 위한 것이다.
도 4 (e) 및 도 7을 참조하면, 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)의 에지 브리지(137)에 의해 형성되는 공간에 노즐(217)을 통해 전기 전도성 소재를 주입하여 차폐 층(139)을 형성한다. 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)의 차폐 층(139)은 절연 부재(133)의 상면과 열분산유닛(135)을 덮는다. 이에 따라 열분산유닛(135)은 차폐 층(139)에 매립될 수 있다. 하지만 열분산유닛(135)의 전체 구간 중 서로 인접한 전자파 차폐구조 사이에 위치한 구간은 전자파 차폐구조에 매립되지 않고 노출될 수 있다.
한편, 접지 영역은 접지 패드(114)와 연결된 차폐 댐(131)이 에지 브리지(137)를 통해 차폐 층(139)과 전기적으로 연결되면서 차폐 층(139)까지 확장될 수 있다. 이에 따라 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)는 안정적인 접지 상태를 유지할 수 있다.
인쇄회로기판(110)에 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)가 형성되면 도 8 (a)와 같이 인쇄회로기판(110)은 금속 프레임(10)에 조립된다.
이에 따라, 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)의 차폐 층(139) 상면은 도 8 (b)와 같이 금속 프레임(10)의 일면(10a)에 면 접촉된다.
이 경우, 차폐 층(139)은 경화 후에도 탄력을 가질 수 있는 폴리머 계열의 전기 전도성 소재로 이루어진다. 이에 따라, 차폐 층(139)과 금속 프레임(10)이 면 접촉될 때 차폐 층(139)과 금속 프레임(10)이 밀착될 수 있으므로 차폐 층(139)과 금속 프레임(10) 간의 에어 갭을 최소화할 수 있다.
도 9는 전술한 전자파 차폐구조를 형성하기 위한 소재 토출 장치를 나타내는 블록도이다. 이러한 소재 토출 장치는 3D 프린터일 수 있다.
소재 토출 장치(200)는 구비된 노즐(216)이 1개인 것을 예로 들어 설명하지만, 이에 제한되지 않고 복수의 노즐을 구비할 수도 있다. 특히, 높은 종횡비로 이루어지는 차폐 댐(131)과 다른 높이를 가지는 에지 브리지(137)를 형성하기 위해 가이드부(216b, 도 11 참조)의 길이가 다른 노즐을 구비할 수 있다.
도 9를 참조하면, 소재 토출 장치(200)는 소정량의 소재를 토출하기 위한 디스펜서(212)를 포함할 수 있다. 디스펜서(212)는 소재를 저장하기 위한 저장챔버(211)와, 저장챔버(211)로부터 공급되는 소재를 토출하기 위한 노즐(216)을 포함할 수 있다.
또한, 디스펜서(212)는 노즐(216)을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키기 위한 X-Y-Z축 이동부(231)와, 노즐(216)을 시계 방향 및 반 시계 방향으로 회전하거나 회전을 멈출 수 있는 회전 구동부(219)를 포함할 수 있다. X-Y-Z축 이동부(231)는 노즐(216)을 X축, Y축, Z축으로 각각 이동시키기 위한 복수의 모터(미도시)를 구비할 수 있고, 이 스텝 모터들의 구동력을 노즐(216)로 전달하기 위해 노즐이 장착되는 노즐 장착부(미도시)에 연결된다. 회전 구동부(219)는 회전 동력을 제공하는 모터(미도시)와, 이 모터의 회전 수를 감지하여 노즐(216)의 회전 각도를 제어하기 위한 엔코더(미도시)를 포함할 수 있다. X-Y-Z축 이동부(231)와 회전 구동부(219)는 제어부(250)에 전기적으로 연결되어 있어 제어부(250)에 의해 제어된다.
소재 토출 장치(200)는 노즐(216)의 토출구를 세척하거나 새로운 교체하는 경우, 소재가 토출되는 노즐의 단부가 미리 설정된 세팅 위치에 정확하게 일치되지 않는 경우가 종종 발생한다. 따라서 노즐(216)을 세팅 위치로 설정할 수 있도록 노즐위치검출센서(232)를 구비한다.
노즐 위치측정센서(232)는 비전 카메라가 사용될 수 있으며 노즐(216)의 하측에 소정 간격을 두고 배치된다. 노즐의 캘리브레이션은 노즐 위치측정센서(232)에 의해 촬영된 영상을 통해 노즐의 단부 위치를 판독하여 메모리(251)에 미리 저장된 노즐 원점 값과 비교하여 차이가 발생하는 X, Y 값만큼 노즐(216)을 이동시켜 노즐의 단부를 노즐 원점에 일치시킬 수 있다. 이 경우 노즐(216)의 이동은 X-Y-Z 이동부(231)의 구동에 따라 노즐 장착부가 이동함으로써 이루어진다.
소재 토출 장치(200)는 차폐 댐을 형성하기 위한 위치로 인쇄회로기판이 로딩될 때, 인쇄회로기판이 놓여 진 X-Y 평면 상태에서 자세를 검출하여 소재 토출을 위한 노즐(216)의 시작점(Ap)을 설정할 수 있다. 이와 같이 인쇄회로기판의 로딩 후 자세를 검출하기 위해, 소재 토출 장치(200)는 PCB 기준위치측정센서(233) 및 PCB 높이측정센서(234)를 포함할 수 있다.
PCB 기준위치측정센서(233)는 PCB 로딩 정위치를 판별하는 센서로 비전 카메라가 사용될 수 있다. PCB 기준위치측정센서(233)는 차폐구조를 형성하기 위해 작업 공간에 로딩된 인쇄회로기판이 미리 설정된 위치에 있는 지 또는 미리 설정된 위치로부터 어느 정도 차가 있는 지를 검출한다. 예를 들어, 작업 위치로 인쇄회로기판이 로딩되면, 제어부(250)는 PCB 기준위치측정센서(233)를 미리 설정된 제1 레퍼런스 마크의 좌표로 이동시켜 현재 인쇄회로기판의 제1 레퍼런스 마크를 촬영한 후, 현재 촬영된 제1 레퍼런스 마크와 미리 설정된 제1 레퍼런스 마크의 모양을 비교하여 PCB 기준위치측정센서(233)가 제 위치에 있는 지 판단한다.
PCB 기준위치측정센서(233)가 제 위치에 있다고 판단되면, 제어부(250)는 현재의 제1 레퍼런스 마크의 좌표와 미리 설정된 제1 레퍼런스 마크의 좌표의 위치 차를 산출한다. 이어서, 제어부(250)는 제1 레퍼런스 마크의 좌표를 산출하는 방법과 동일하게 현재의 제2 레퍼런스 마크의 좌표와 미리 설정된 제2 레퍼런스 마크의 좌표의 위치 차를 산출한다.
소재 토출 장치(200)는 인쇄회로기판에 차폐 댐을 형성하기 위해 인쇄회로기판을 작업 위치로 로딩하고 차폐 댐 형성 완료 후 언로딩 하기 위한 PCB 공급 및 배출부(235)를 구비할 수 있다.
소재 토출 장치(200)는 조형된 차폐 댐(120)의 건조 시간을 단출하기위해 인쇄회로기판을 소정 온도로 상승시키기 위한 PCB 가열용 히터(236)가 구비될 수 있다.
소재 토출 장치(200)는 노즐(216)의 이동 경로를 사용자가 직접 입력할 수 있는 입력부(253)를 포함할 수 있다.
입력부(253)는 터치 입력이 가능한 터치 스크린으로 형성되거나 통상의 키 패드로 이루어질 수 있다. 사용자는 입력부(253)를 통해 노즐의 경로를 입력할 수 있으며 이러한 노즐 경로는 1회 입력하고, 이렇게 입력된 노즐 경로 데이터는 메모리(251)에 저장된다. 차후, 노즐 경로 데이터는 수정하는 것도 물론 가능하다.
이와 같이 입력부(253)를 통해 노즐 경로를 입력하는 과정은 하기와 같다.
먼저, PCB 기준위치측정센서(233)(예를 들면, 비전 카메라일 수 있으며, 이하에서는 '비전 카메라'라고 한다)를 통해 작업 위치로 로딩된 인쇄회로기판 상에 표시된 적어도 2개의 레퍼런스 마크를 촬영하고, 2개의 레퍼런스 마크 간의 거리를 측정한 후, 각 레퍼런스의 영상들과 2개의 레퍼런스 마크 간의 거리 값을 메모리(251)에 저장한다. 인쇄회로기판이 직사각형일 경우, 2개의 레퍼런스 마크는 인쇄회로기판의 좌측 상단 및 우측 하단에 표시될 수 있다. 이 경우 2개의 레퍼런스 마크 간의 거리는 대략 인쇄회로기판의 대각선 방향의 직선 길이를 나타낼 수 있다.
구체적으로, 작업 위치로 인쇄회로기판이 로딩되면 사용자는 입력부(253)에 구비된 전, 후, 좌, 우 이동 버튼을 통해 비전 카메라를 좌측 상단의 제1 레퍼런스 마크가 있는 위치(예를 들면, 제1 레퍼런스 마크의 중심 또는 제1 레퍼런스 마크의 일 부분을 기준으로 함)로 이동시킨 후, 입력부(253)에 구비된 저장 버튼을 누르면 제어부(250)는 미리 설정된 원점(0,0,0)으로부터 제1 레퍼런스 마크가 떨어진 거리를 산출하여 제1 레퍼런스 마크의 좌표(X1,Y1,Z1)를 구하고 이를 메모리에 저장한다. 노즐과 함께 이동하는 비전 카메라의 촬영 위치는 노즐의 중심과 일정 간격 오프셋(offset)되어 있다. 따라서 제1 레퍼런스 마크의 좌표(X1,Y1,Z1)는 제어부(250)에 의해 상기 오프셋 값까지 계산하여 산출된다. 또한, 사용자가 촬영 버튼을 누르면, 제1 레퍼런스 마크의 이미지가 메모리(251)에 저장된다.
이어서, 사용자는 입력부(253)에 구비된 전, 후, 좌, 우 이동 버튼을 통해 비전 카메라를 우측 하단의 제2 레퍼런스 마크가 있는 위치(예를 들면, 제2 레퍼런스 마크의 중심 또는 제2 레퍼런스 마크의 일 부분을 기준으로 함)로 이동시킨 후, 입력부(253)에 구비된 저장 버튼을 누르면 제어부(250)는 미리 설정된 원점(0,0,0)으로부터 제2 레퍼런스 마크가 떨어진 거리를 산출하여 제2 레퍼런스 마크의 좌표(X2,Y2,Z2)를 구하고 이를 메모리에 저장한다. 또한, 사용자가 촬영 버튼을 누르면, 제2 레퍼런스 마크의 이미지가 메모리(251)에 저장된다. 제2 레퍼런스 마크의 좌표(X2,Y2,Z2)는 전술한 제1 레퍼런스 마크의 좌표(X1,Y1,Z1)를 산출하는 과정과 마찬가지로 제어부(250)에 의해 상기 오프셋 값까지 계산하여 산출된다.
제어부(250)는 상기와 같이 검출된 제1 및 제2 레퍼런스 마크의 위치를 이용하여 2 위치 간의 간격을 산출하여 메모리(251)에 저장한다.
이어서, 사용자는 입력부(253)의 전, 후, 좌, 우 이동 버튼을 이용하여 인쇄회로기판 상에 형성할 차폐 댐의 경로를 따라 비전 카메라를 이동시키면서 비전 카메라에 의해 촬영되는 실시간 영상을 육안으로 확인해 가면서 노즐의 이동 경로 상에 위치하는 복수의 좌표를 입력한다. 해당 좌표의 입력은 비전 카메라가 노즐의 이동 경로 상의 어느 한 점에 위치하였을 때 입력부(253)에 구비된 좌표 입력 버튼을 누르면 해당 좌표가 입력된다. 이렇게 입력된 좌표는 메모리(251)에 저장된다.
상기 복수의 좌표는 하기와 같이, 노즐이 소재의 토출을 시작하는 지점의 좌표(Ap, 도 10 참조), 노즐이 토출을 마치는 지점의 좌표(차폐 댐이 폐곡선을 이루는 경우 시작 지점(Ap)과 거의 인접하게 배치될 수 있다)와, 이동 중에 노즐이 방향을 바꾸어야 하는 지점들(Bp,Cp,Dp,Ep,Fp, 도 10 참조)에 대한 각 좌표이다.
또한, 노즐의 이동 경로를 프로그래밍화하기 위해, 입력부(253)는 노즐을 지정한 좌표로 이동시키는 이동 버튼과, 노즐이 소재를 토출하면서 이동하는 명령을 내리기 위한 라인 버튼, 노즐의 이동 방향을 전환하기 위한 회전 버튼 등의 각종 명령 버튼이 구비될 수 있다. 사용자는 상기 명령 버튼들과 상기 좌표 및 회전 각도를 매칭함으로써 노즐의 이동 경로를 생성할 수 있다.
노즐의 이동 경로가 전술한 바와 같이 사용자에 의해 프로그래밍 되면, 제어부(250)는 노즐을 이동 경로를 따라 이동하면서 소재를 토출함으로써 인쇄회로기판에 자동으로 차폐 댐을 형성할 수 있다.
이와 같이 입력부(253)를 통해 입력된 노즐 경로 데이터는 메모리(251)에 저장될 수 있다. 제어부(250)는 메모리(251)에 저장된 노즐 경로 데이터에 따라 X-Y-Z축 이동부(231)와 회전 구동부(219)를 작동시켜 노즐을 미리 입력된 경로를 따라 이동시킨다. 노즐 경로 데이터는 노즐(216)을 인쇄회로기판(110)의 상면을 따라 직선 방향으로 이동하는 거리와, 노즐(216)의 회전 방향 및 각도를 포함하고 있다.
한편, 본 실시예에서는 입력부(253)를 통해 사용자가 노즐의 이동 경로를 직접 입력하는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 노즐 이동 경로를 메모리(251)에 미리 저장할 수 있으며 이 경우, 제품에 따라 다양하게 형성되는 차폐 댐의 패턴에 대응하도록 각 패턴에 대응하는 다수의 노즐 이동 경로를 미리 저장할 수 있다. 또한, 상기 입력부(253)를 통해 상기 노즐의 이동 경로 이외에 캘리브레이션 정보, 노즐의 기준위치 정보, PCB 기준위치 정보, PCB 기준 높이 정보 등을 메모리(251)에 미리 저장할 수 있다.
도 10는 소재 토출 장치에 구비된 입력부를 통해 입력된 노즐의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
노즐(216)은 상기 노즐 경로 데이터에 의해 차폐 댐을 형성하기 위한 경로를 따라 이동할 수 있으며, 구체적인 예는 도 10을 참조하여 설명한다.
노즐(216)은 시작점(Ap)에 해당하는 좌표에 세팅된다. 이때, 제어부(250)는 몰딩 부재(120)가 배치된 방향을 판단하여 가이드부(216b)의 내측면이 절연 부재(133)의 측면을 향하도록 회전 구동부(219)을 작동시켜 노즐(216)을 소정 각도로 회전시킨다.
이와 같이 시작점(Ap)에 해당하는 좌표에 세팅된 노즐(216)은 X-Y-Z축 이동부(231)에 의해 +Y축 방향으로 A구간만큼 직선 이동한다. 이어서 노즐(216)은 경로가 꺾이는 구간(A구간과 B구간을 잇는 지점(Bp)을 포함하는 구간)을 따라 이동한다. 이 경우, X-Y-Z축 이동부(231)에 의해 노즐 경로를 따라 이동함과 동시에, 가이드부(216b)의 내측면이 절연 부재(133)를 계속 향하도록 회전 구동부(219)에 의해 노즐(261)이 회전하게 된다.
노즐(216)은 경로가 꺾이는 구간을 지나간면 X-Y-Z축 이동부(231)에 의해 -X축 방향으로 B구간만큼 직선 이동한다. 이와 같이 노즐(216)은 회전 구동부(219) 및 X-Y-Z축 이동부(231)에 의해 나머지 B, C, D, E 및 F구간을 순차적으로 직선 이동 및 회전을 반복하여 시작점(Ap)까지 복귀하면 노즐(216)의 경로 이동은 완료된다.
도 11은 소재 토출 장치의 노즐을 통해 차폐 댐을 형성하기 위한 소재가 토출되는 토출구를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 노즐(216)은 X-Y-Z축 이동부(231)에 의해 이동하고, 회전 구동부(219)에 의해 회전하면서 토출구(216a)를 통해 소재가 토출된다.
토출구(216a)는 노즐(216)의 하측을 향해 형성되고, 가이드부(216b)는 토출구(216a)의 하단으로부터 노즐(216)의 길이 방향을 따라 하향 연장 형성된다.
노즐(216)이 절연 부재(133)의 측부를 따라 차폐 댐(131)을 조형하기 위해 도 3과 같이 소재를 토출하기 위한 위치로 세팅될 때, 토출구(216a)는 소재가 절연 부재(133)의 상면의 일부(테두리)를 덮을 수 있도록 일부 영역이 절연 부재(133)의 상면에 위치하게 된다. 가이드부(216b)는 절연 부재(133)와 회로 소자 사이에 배치되며, 노즐(216) 이동 시 절연 부재(133) 및 회로 소자에 간섭되지 않도록 배치된다.
가이드부(216b)는 토출구(216a)에서 토출되는 소재를 절연 부재(133)의 하측으로 이동하도록 가이드함과 동시에 절연 부재(133)로부터 멀어지는 방향으로 퍼지는 것을 방지하여 절연 부재(133)를 향해 붙이도록 가이드한다.
노즐(216)은 차폐 댐(131)을 형성하기 위해 미리 설정된 경로를 따라 이동하면서 절연 부재(133)의 측면과 상면에 차폐 댐(131)을 형성하고, 동시에 접지 패드(114) 와 접촉하도록 접지 패드(114)까지 소재를 안내한다.
이하, 도 12 내지 도 17을 참조하여 열분산유닛(135)에 대한 상세한 구조 및 작용을 설명한다.
도 12는 도 2에 도시된 열분산유닛을 나타내는 사시도이고, 도 13은 도 12에 도시된 B-B선을 따라 나타내는 단면도이고, 도 14는 도 12에 도시된 C-C선을 따라 나타내는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 열분산유닛(135)는 소정 길이를 갖도록 좁고 긴 형상으로 형성될 수 있다. 열분산유닛(135)의 길이 및 폭은 전자파 차폐구조의 개수와 배치에 따라 달라질 수 있다.
도 13을 참조하면, 열분산유닛(135)은 금속 케이스(135a)와, 다공성 부재(135b)와, 휘발성 물질(136)을 포함할 수 있다.
금속 케이스(135a)는 단면의 폭이 높이 보다 큰 직사각형상을 가지는 튜브 형상으로 형성될 수 있다. 이는 열분산유닛(135)의 높이를 최소화하여 각 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)의 높이를 줄이기 위한 것이다.
다공성 부재(135b)는 서로 연결되는 미세한 구멍을 형성하도록 금속 분말을 소결하여 제작될 수 있다. 다공성 부재(135b)는 금속 케이스(135a) 내측을 따라 배치되며, 내측에 공간(135c)을 갖도록 대략 튜브 형상으로 이루어질 수 있다. 다공성 부재(135b)의 내측 공간(135c)은 기화된 휘발성 물질(136)이 이동하는 통로로 사용되며, 다공성 부재(135b)의 다수의 미세한 구멍들은 액화된 휘발성 물질(136)이 이동하는 통로로 사용된다.
휘발성 물질(136)은 상온에서 액체 상태로 존재하며, IC 칩들(115,117)에서 발산하는 고온의 열에 의해 기화된다. 휘발성 물질(136)의 기화 온도는 사람의 체온(약 35℃~37℃)보다 낮은 온도(약 20℃~30℃)인 것이 바람직하다. 이는 IC 칩들(115,117)에서 발산되는 열에 의해 모바일 폰(1)에 핫 스팟이 나타나기 전에 모바일 폰(1) 전체로 열을 분산시켜 핫 스팟을 미연에 방지하기 위한 것이다.
도 14를 참조하면, 열분산유닛(135)은 일측이 열원(H)에 인접하게 배치되고 타측이 열원으로부터 먼 곳에 위치한다. 여기서, 열원(H)은 전술한 IC 칩들(115,117)을 가리킨다.
열원(H)에서 발산되는 열의 온도가 20℃ 이상이 되면, 휘발성 물질(136)은 기화된다. 기체는 도 14와 같이 다공성 부재(135b)의 내측 공간(135c)을 통해 열원(H)으로부터 멀어지는 방향(도 14의 왼쪽으로부터 오른쪽으로 향하는 방향)으로 이동하면서 금속 케이스(135a)로 열을 전달하고 점차 온도가 낮아져 액화된다. 이에 따라 액체로 변화된 휘발성 물질(136)은 열원으로부터 가장 먼 부분에서 모세관 현상에 의해 다공성 부재(135b)로 빨려 들어간 후 다수의 미세한 구멍을 통해 열원에 인접한 곳으로 이동한다. 이와 같이 휘발성 물질(136)은 기체 및 액체로 교대로 변환하면서 열분산유닛(135)의 내부에서 열분산유닛(135)의 일측과 타측을 순환하게 된다.
이 경우, 열분산유닛(135)에 주입된 휘발성 물질(136)의 주입량은 열분산유닛(135)의 내부에 형성되는 공간의 체적에 대해 40%~80% 정도가 적당하다. 만약 휘발성 물질(136)의 주입량이 80%를 초과하면 휘발성 물질의 순환이 원활하기 못하고, 20% 미만이면 열전달 효율이 현저히 저하되는 문제가 있다.
이와 같이, 열분산유닛(135)은 휘발성 물질의 순환에 의해 열원에 해당하는 IC 칩들(115,117)에서 발생하는 열을 금속 프레임(10)으로 전달한다. 또한, 열분산유닛(135)은 IC 칩들(115,117)이 차폐되지 않은 나머지 전자파 차폐구조들의 내부에서 발생하는 열도 열분산유닛(135)을 통해 금속 프레임(10)으로 전달할 수 있다.
도 15 및 도 16은 열분산유닛의 다른 예들을 나타내는 단면도이다.
상기 열분산유닛(135)은 휘발성 물질(136)의 순환 통로로 소결 형성한 다공성 부재(135b)를 사용하였다. 하지만 휘발성 물질(136)의 순환 통로는 이에 제한되지 않고 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
도 15를 참조하면, 열분산유닛(335)은 액화된 휘발성 물질(136)의 통로로 금속 케이스(336) 내측면에 금속 케이스(336)의 길이 방향을 따라 복수의 채널(337)을 형성할 수 있다. 복수의 채널(337)은 액체가 이동할 수 있도록 좁고 긴 홈 형상일 수 있다. 복수의 채널(337)은 단조 가공 또는 압출 가공을 통해 금속 케이스(336)에 일체로 형성될 수 있다. 금속 케이스(336)의 내측에 형성된 공간(338)에는 액상의 휘발성 물질이 저장된다. 공간(338)은 외부에서 금속 케이스(336)로 열이 가해지는 경우 기화된 휘발성 물질이 이동하는 통로로 사용된다.
도 16을 참조하면, 열분산유닛(435)은 금속 케이스(436) 내측에 네트(net) 부재(437)가 배치될 수 있다. 네트 부재(437)는 액화된 휘발성 물질(136)이 이동하는 통로로 사용된다. 네트 부재(437)의 내측에 형성된 공간(438)에는 액상의 휘발성 물질이 저장된다. 외부에서 금속 케이스(336)로 열이 가해지는 경우, 공간(338)은 기화된 휘발성 물질이 이동하는 통로로 사용된다.
도 15 및 도 16에 도시된 열분산유닛(335,435)은 단면이 직사각형상으로 이루어는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 단면이 원형 또는 타원형으로 이루어질 수 있다.
도 17은 전자파 차폐구조에 복수의 열분산유닛을 적용한 예를 나타내는 평면도이다.
전술한 전자파 차폐구조에서는 열분산유닛(135)을 1개 적용한 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 도 17과 같이 복수의 열분산유닛(135a,135b)을 적용하는 것도 가능하다. 이 경우 복수의 열분산유닛(135a,135b)은 복수의 전자파 차폐구조(130a,130b,130c,130d)의 배열에 따라 형상이 다양하게 이루어질 수 있다.
복수의 열분산유닛 중 제1 열분산유닛 (135a)은 대략 일렬로 배열된 제1 내지 제3 전자파 차폐구조(130a,130b,130c)에 매립되고, 제2 열분산유닛(135b)은 제1, 제2 및 제4 전자파 차폐구조(130a,130b,130d)에 매립된다. 이와 같이 제1 및 제2 열분산유닛(135a,135b)의 일 부분은 동시에 동일한 전자파 차폐구조(130a,130b)에 매립될 수 있고, 나머지 부분은 서로 다른 전자파 차폐구조(130c,130d)에 각각 매립될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐구조는 별도의 TIM을 사용하지 않으며, 3D 프린팅으로 전자파 차폐구조를 조형함에 따라 제작이 용이하고 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한 열분산유닛을 전자파 차폐구조의 일부를 이루는 차폐 층에 매립하고 차폐 층이 직접 금속 프레임과 밀착하도록 배치됨에 따라 모바일 폰의 두께를 줄일 수 있다.
한편, 전술한 전자파 차폐구조(130a,130b,130c,130d)는 열분산유닛(135)이 차폐 층(139)에 완전히 매립된 구조를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 열분산유닛(135)의 일 부분이 차폐 층에 삽입되고, 나머지 부분이 금속 프레임에 삽입되도록 구성하는 것도 물론 가능하다. 이러한 구성에 대해서는 이하에서 도 18을 참조하여 설명한다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조를 나타내는 단면도이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1130)는 전술한 전자파 차폐구조(130a,130b,130c,130d)와 대부분 동일한 과정을 거쳐 제작된다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐구조(1130)는 열분산유닛(1135)이 차폐 층(1137)과 금속 프레임(1010) 사이에 배치되거나, 차폐 층(1137)과 금속 프레임(1010)에 동시에 삽입되도록 배치되는 점이 전술한 전자파 차폐구조(130a,130b,130c,130d)와 상이하다. 따라서, 전자파 차폐구조(1130)를 설명함에 있어, 전술한 전자파 차폐구조(130a,130b,130c,130d)와 동일한 구성에서 대해서는 설명을 생략하며, 주로 상이한 구성에 대해 설명한다.
전자파 차폐구조(1130)는 차폐 층(1137)에 열분산유닛(1135)의 제1 부분이 삽입되는 삽입홈(1138)이 형성된다. 또한, 금속 프레임(1010)의 일면에는 삽입홈(1138)에 삽입되지 않은 열분산 유닛(1135)의 제2 부분이 삽입되는 삽입홈(1011)이 형성된다.
이 경우, 차폐 층(1137)의 삽입홈(1138)과 금속 프레임(1010)의 삽입홈(1011)의 두께 합은 열분산 유닛(1135)의 두께와 유사하게 형성될 수 있다. 이와 같이 열분산유닛(1135)은 양측이 각 삽입홈(1138,1011)에 각각 삽입된 상태로 고정된다.
열분산유닛(1135)의 제1 부분은 탄력을 가지는 차폐 층(1137)의 삽입홈(1138)에 밀착된 상태로 삽입될 수 있어, 제1 부분과 삽입홈(1138) 사이에 에어 갭 없이 접촉 면적을 최대로 유지할 수 있다.
한편, 열분산유닛(1135)의 제2 부분은 차폐 층(1137)에 비해 탄력이 현저히 낮은 금속 프레임(1010)과 접하기 때문에, 제2 부분과 삽입홈(1011) 사이에는 에어 갭이 발생할 가능성이 있다. 이러한 에어 갭을 최소화하기 위해서 제2 부분과 삽입홈(1011) 사이에 페이스트(paste) 상태의 TIM(미도시)을 도포할 수 있다.
이하, 도 19 내지 도 21을 참조하여 전자파 차폐구조(1130)의 제조 공정을 순차적으로 설명한다.
도 19는 도 18에 도시된 전자파 차폐구조의 제조 공정을 순차적으로 나타내는 도면이고, 도 20은 도 19 (c)에 대응하는 평면도로서, 열분산유닛이 삽입되는 삽입홈을 형성한 차폐층의 예를 나타내는 도면이고, 도 21은 도 19의 공정을 통해 형성된 전자파 차폐구조를 금속 프레임에 일부 삽입된 열분산유닛이 차폐층의 결합된 삽입홈에 끼워지도록 조립하는 예를 나타내는 도면이다.
전자파 차폐구조(1130)는 도 19 (a)를 참조하면, 노즐(216)로부터 토출되는 전기 전도성 소재를 이용하여 복수의 회로 소자가 실장된 인쇄회로기판(1110) 상에 폐곡선 형태의 차폐 댐(1131)을 형성한다. 이어서, 차폐 댐(1131)에 의해 형성된 공간에 절연 소재를 주입하여 복수의 회로 소자를 덮는 절연 부재(1133)를 형성한다.
도 19 (b)를 참조하면, 노즐(217)로부터 토출되는 전기 전도성 소재를 이용하여 차폐 댐(1131)의 상단부와 절연 부재(1133)의 상면을 동시에 덮을 수 있는 차폐 층(1137)을 형성한다.
이 경우, 도 19 (C) 및 도 20과 같이, 차폐 층(1137)에 삽입홈(1138)이 형성될 수 있도록, 삽입홈(1138)에 대응하는 영역에서 전기 전도성 소재의 토출량을 제한함으로써 삽입홈(1138)의 주변과 단차 지게 형성한다. 도면에 도시하지는 않았으나, 나머지 인쇄회로기판(1110)에 형성된 나머지 전자파 차폐구조들의 경우에도, 차폐 층을 형성할 때 전술한 방법과 동일하게 열분산유닛(1135)이 삽입될 수 있는 삽입홈을 각각 형성한다.
한편, 금속 프레임(1010)은 일면에 열분산유닛(1135)의 제2 부분이 삽입되는 삽입홈(1011)이 형성된다. 이 경우 삽입홈(1011)은 열분산유닛(1135)의 형상에 대응하도록 형성될 수 있다.
삽입홈(1011) 내측에 페이스트 형태의 TIM을 적당량 도포한 후, 도 21과 같이, 열분산유닛(1135)의 제2 부분을 삽입홈(1011)에 삽입한다. 이에 따라 열분산유닛(1135)과 금속 프레임(1010)은 서로 간에 형성될 수 있는 에어 갭이 제거되거나 최소화될 수 있고, 열분산유닛(1135)과 금속 프레임(1010) 간의 접촉 면적 최대로 된다.
이와 같이 금속 프레임(1010)의 삽입홈(1011)에 열분산유닛(1135)의 제2 부분을 삽입한 상태에서 인쇄회로기판(1110)을 금속 프레임(1010)에 조립한다. 이 경우, 복수의 전자파 차폐부재(1130)의 삽입홈(1138)에는 열분산유닛(1135)의 제1 부분이 삽입될 수 있다.
도 18에서 미설명부호 1111은 접속 패드이고, 1113은 접속 단자이고, 1114는 접지 패드이고, 1115 및 1117은 IC 칩들이다.
전술한 전자파 차폐구조에 적용된 열분산유닛(135,1135)은 별도의 구성으로 이루어진다. 이하에서는 열분산유닛이 3D 프린팅 방식으로 금속 프레임의 일부에 형성되는 예와, 전자파 차폐구조에 일체로 형성되는 예에 대하여 순차적으로 설명한다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조를 나타내는 단면도이다.
도 22에 도시된 전자파 차폐구조(2130)는 도 3에 도시된 전자파 차폐구조(130a)와 대부분 동일한 과정을 거쳐 형성된다. 다만, 전자파 차폐구조(2130)는 열분산유닛이 차폐 층(2139)에 형성되지 않는 점에서 전술한 전자파 차폐구조(130a)와 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 전자파 차폐구조(2130)의 구성 및 제조 공정에 대한 설명을 생략하고, 열분산유닛(2135)의 구성 및 제조 공정에 대해서만 설명한다.
도 22를 참조하면, 열분산유닛(2135)은 금속 프레임(2010)의 일부에 형성될 수 있다. 구체적으로, 열분산유닛(2135)은 전자파 차폐구조(2130)가 조립되는 금속 프레임(2010)의 일면에 형성될 수 있다.
열분산유닛(2135)은 금속 프레임(2010)에 형성된 요홈(2011)에 조형되는 복수의 제1 채널(2135b, 도 24 참조)과, 요홈(2011)을 폐쇄한 상태로 금속 프레임(2010)에 결합되는 금속 시트(metal sheet)(2135c)와, 금속 시트(2135c)의 일면에 형성되는 복수의 제2 채널(2135f, 도 24 참조)을 포함할 수 있다.
복수의 제1 및 제2 채널(2135b,2135f)은 도 15에 도시된 열분산유닛(335)의 복수의 채널(337)과 같이 액화된 휘발성 물질(2136)이 이동하는 통로로 사용된다.
금속 시트(2135c)는 전자파 차폐구조(2130)로부터 방출되는 열의 흡수율을 높일 수 있도록 열전도율이 높은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 금속 시트(2135c)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며 바람직하게는 요홈(2011)의 외곽에 대응하는 형상으로 이루어진다.
금속 시트(2135c)는 열융착 가공, 레이저 접합 가공, 초음파 접합 가공, 고점도 본딩 가공, 저온 나노 접합 가공 등에 의해 금속 프레임(2010)에 견고하게 결합된다. 이러한 가공을 통해 금속 시트(2135c)는 열분산유닛(2135)에 가해진 열(IC 칩들(2115,2117)에서 발산하는 열)에 의해 휘발성 물질(2136)이 기화 및 액화로 교대로 변환할 때 열분산유닛(2135)의 내부에서 발생하는 내부 압력을 견딜 수 있는 정도로 금속 프레임(2010)에 견고하게 결합된다.
아울러, 액상의 휘발성 물질(2136)이 금속 프레임(2010)과 금속 시트(2135c)와 사이로 누출되지 않도록 금속 프레임(2010)과 금속 시트(2135c)와 사이에는 틈이 형성되지 않도록 접합되는 것이 바람직하다.
금속 프레임(2010)에는 적어도 2개의 관통구멍(2015a,2015b)이 형성될 수 있다. 제1 및 제2 관통구멍(2015a,2015b)은 요홈(2011)이 형성된 금속 프레임(2010)의 일면에 대해 반대 면으로부터 요홈(2011)까지 관통 형성된다.
제1 관통구멍(2015a)은 열분산유닛(2135) 내부로 휘발성 물질(2136)을 주입할 때 사용되며, 제2 관통구멍(2015b)은 제1 관통구멍(2015a)을 통해 휘발성 물질(2136)을 주입할 때 휘발성 물질(2136)이 열분산유닛(2135) 내부로 원활하게 주입될 수 있도록 열분산유닛(2135)의 내부를 대기압 상태로 유지시켜 준다.
제1 및 제2 관통구멍(2015a,2015b)은 열분산유닛(2135) 내부로 휘발성 물질(2136)을 주입한 후, 별도의 밀봉부재(2135h)에 의해 폐쇄된다.
이와 같은 열분산유닛(2135)의 제조 공정을 도 23 내지 도 26을 참조하여 순차적으로 설명한다.
도 23는 도 22에 도시된 열분산유닛의 제조 공정을 순차적으로 나타내는 도면들이고, 도 24는 도 23의 각 공정에 대한 측단면도들을 나타낸 도면이고, 도 25 및 도 26은 각각 도 23 (a) 및 도 23 (b)에 대응하는 평면도들이다.
도 23 (a), 도 24 (a) 및 도 25를 참조하면, 금속 프레임(2010)의 일면에는 제1 미세 패턴(2135a)이 형성될 요홈(2011)이 마련된다. 이 경우, 요홈(2011)에는 제1 및 제2 관통구멍(2015a,2015b)이 연통된다.
도 23 (b), 도 24 (b) 및 도 26을 참조하면, 노즐(미도시)을 이동시키면서 요홈(2011)의 바닥에 폴리머 계열의 소재를 토출하여 요홈(2011)의 길이 방향을 따라 제1 미세 패턴(2135a)을 조형한다. 제1 미세 패턴(2135a)은 일정한 간격으로 배열된 좁고 긴 복수의 돌기로 이루어진다. 복수의 돌기 사이에는 액화된 휘발성 물질(2136)이 이동하는 복수의 제1 채널(2135b)이 형성된다.
한편, 도 23 (c) 및 도 24 (c)를 참조하면, 금속 시트(2135c)는 일면의 에지를 따라 접착제(2135d)가 도포된다. 접착제(2135d)는 금속 시트(2135c)를 금속 프레임(2010)에 접합하기 전에 임시로 금속 프레임(2010)에 고정하는 역할을 한다. 금속 시트(2135c)에 접착제(2135d)를 도포하는 공정은 제2 미세 패턴(2135e)을 형성 한 후에 수행되어도 무방하다.
도 23 (d) 및 도 24 (d)를 참조하면, 노즐(미도시)을 이동시키면서 금속 시트(2135c)의 일면에 폴리머 계열의 소재를 토출하여 제1 미세 패턴(2135a)에 대응하는 제2 미세 패턴(2135e)을 조형한다. 제2 미세 패턴(2135e) 역시 제1 미세 패턴(2135a)과 마찬가지로 일정한 간격으로 배열된 좁고 긴 복수의 돌기로 이루어진다. 복수의 돌기 사이에는 액화된 휘발성 물질(2136)이 이동하는 복수의 제2 채널(2135f)이 형성된다.
전술한 바와 같이 제1 및 제2 미세 패턴(2135a,2135e) 형성 공정이 완료되면, 도 23 (e) 및 도 24 (e)와 같이, 금속 시트(2135c)를 금속 프레임(2010)에 부착한다. 이 경우 복수의 제1 및 제2 채널(2135b,2135f)은 서로 대응하도록 배치될 수 있다. 하지만 복수의 제1 및 제2 채널(2135b,2135f)의 배치는 서로 대응하지 않는 위치에 있도록 하는 것도 물론 가능하며, 이 경우 액화된 휘발성 물질(2136)의 이동에는 영향을 미치지 않는다.
금속 프레임(2010)에 임시로 고정된 금속 시트(2135c)는 열융착 가공, 레이저 접합 가공, 초음파 접합 가공, 고점도 본딩 가공, 저온 나노 접합 가공 중 어느 하나의 가공을 통해 금속 프레임(2010)에 견고하게 접합된다.
이어서, 제1 관통구멍(2015a)을 통해 열분산유닛(2135)의 내부에 형성된 공간(2135g)으로 액상의 휘발성 물질을 주입한다. 이때, 휘발성 물질이 저장되는 상기 공간(2135g)은 제2 관통구멍(2015b)을 통해 외부와 연통되어 있어 대기압 상태 하에 있게 된다. 이에 따라 휘발성 물질(2136)은 상기 공간(2135g)으로 원활하게 주입될 수 있다. 휘발성 물질(2136)의 주입량은 상기 공간(2135g)의 체적에 대해 40%~80% 정도이다.
도 23 (f) 및 도 24 (f)를 참조하면, 휘발성 물질(2136)의 주입 공정이 완료되면 밀봉 부재(2135)를 이용하여 제1 및 제2 관통구멍(2015a,2015b)을 각각 폐쇄한다.
이와 같이 열분산유닛(2135)이 형성되면, 도 22와 같이 전자파 차폐구조(2130)가 형성된 인쇄회로기판(2110)을 금속 프레임(2010)에 조립한다. 이에 따라, 금속 시트(2135c)의 타측면에 전자파 차폐구조(2130)의 차폐 층(2139)이 밀착된 상태로 접하게 된다.
이에 따라, 전자파 차폐구조(2130)에 의해 차폐된 IC 칩들(2115,2117)로부터 발산된 열은 열분산유닛(2135)으로 전달된다. 휘발성 물질(2136)은 열분산유닛(2135)으로 열이 가해지는 부분에서 기화되고 공간(2135g)을 따라 IC 칩들(2115,2117)로부터 먼 곳으로 이동한다. 기화된 휘발성 물질은 공간(2135g)을 따라 이동하면서 열을 금속 프레임으로 전달하고 점차 액화된다. 액화된 휘발성 물질은 모세관 현상에 의해 복수의 제1 및 제2 채널(2135b,2135f)을 따라 IC 칩들(2115,2117)이 배치된 방향을 향해 이동한다.
이와 같이 열분산유닛(2135)의 공간에서 휘발성 물질이 기화 및 액화를 교대로 반복하면서 열분산유닛(2135)의 길이 방향을 따라 순환하면서 IC 칩들(2115,2117)에서 발산된 열을 금속 프레임(2010)으로 분산시킬 수 있다.
전술한 열분산유닛(2135)은 3D 프린팅 방식으로 제작되므로 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우 금속 프레임(2010)에 형성되는 요홈(2011)의 형상은 열분산유닛(2135)의 형상에 대응하는 형상을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 이하, 도 27 내지 도 30을 참고하여 다양한 형태의 요홈과 각 요홈에 형성되는 미세 패턴의 예를 설명한다.
도 27 내지 도 30은 금속 프레임에 형성된 다양한 형상의 홈과 그 홈에 대응하여 형성된 다양한 형상의 미세 패턴을 나타내는 도면들이다.
도 27을 참조하면, 요홈(2011a)은 금속 프레임(2010a)의 일측에 형성되며 대략 금속 프레임(2010a)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 이 경우, 요홈(2011a)의 중앙 부분이 다단 절곡될 수 있다. 요홈(2011a)에 형성된 미세 패턴(2235a)은 요홈(2011a)의 형상을 따라 일 부분이 다단 절곡된 상태로 형성될 수 있다.
요홈(2011a)은 열분산유닛의 형상에 대응한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 요홈(2011a)은 열분산유닛의 형상 및 금속 프레임(2010a)에 배치되는 구조물 예를 들면, 배터리(20a)의 위치를 함께 고려하여 그 형상이 결정될 수 있다.
도 28을 참조하면, 열분산유닛이 2개일 경우 요홈(2011b,2011c)은 각 열분산유닛에 대응하도록 2개가 형성될 수 있다. 이 경우, 각 요홈(2011b,2011c)에는 각 요홈의 형상에 따라 미세 패턴(2335a,2335b)이 형성될 수 있다. 이와 같은 복수의 요홈(2011b,2011c)의 형상과 배치는 열분산유닛의 형상 및 금속 프레임(2010b)에 배치되는 구조물 예를 들면, 배터리(20b)의 위치를 함께 고려하여 그 형상이 결정될 수도 있다.
도 29를 참조하면, 요홈(2011d)은 대략 금속 프레임(2010d)의 폭 방향을 따라 형성될 수 있다. 이 경우, 미세 패턴(2435a)은 요홈(2011d)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 이와 같은 요홈(2011d)의 형상과 배치는 열분산유닛의 형상 및 금속 프레임(2010d)에 배치되는 구조물 예를 들면, 배터리(20d)의 위치를 함께 고려하여 그 형상이 결정될 수 있다.
도 30을 참조하면, 요홈(2011e)은 대략 'ㄱ'자로 절곡되어 금속 프레임(2010e)의 폭 방향 및 길이 방향으로 형성될 수 있다. 이 경우, 미세 패턴(2535a)은 요홈(2011e)의 형상을 따라 'ㄱ'자로 절곡된 상태로 형성될 수 있다. 이와 같은 요홈(2011e)의 형상과 배치는 열분산유닛의 형상 및 금속 프레임(2010e)에 배치되는 구조물 예를 들면, 배터리(20e)의 위치를 함께 고려하여 그 형상이 결정될 수 있다.
한편, 도 27 내지 도 30에 각각 기재된 부재번호 2015a 및 2015b는 각 요홈에 관통되는 관통구멍을 가리킨다.
상기한 바와 같이 3D 프린팅 방식을 이용하는 경우, 대용량의 열분산유닛(2135)을 저렴한 비용으로 제작할 수 있다. 또한, 열분산유닛(2135)은 단일 또는 복수의 전자파 차폐구조의 배열이나 형상에 대응하도록 다양한 디자인으로 제작하는 것이 용이하다.
도 31은 도 24 (e)에 도시된 열분산유닛을 가로 방향으로 확장한 예를 나타내는 단면도이고, 도 32는 도 31에 도시된 열분산유닛에 미세 패턴을 나타내는 사시도이다.
도 31을 참조하면, 열분산유닛(3135)은 도 24 (e)에 도시된 열분산유닛에 비해 가로 방향으로 크기를 확장할 수 있다. 이 경우 열분산유닛(3135)의 내측의 공간도 넓어 지게 되므로 금속 시트(3135c)를 지지하는 구조물이 필요할 수 있다.
이를 위해, 도 32와 같이, 금속 시트(3135c)에 조형되는 제2 미세 패턴(3135e,3135e') 중 일부(3135e')의 높이를 나머지(3135e)의 높이보다 더 높게 조형할 수 있다. 이에 따라, 금속 시트(3135c)를 금속 프레임(3010)에 접합하는 경우, 제2 미세 패턴(3135e,3135e') 중 일부(3135e')가 금속 프레임(3010)의 요홈(3011)에 접하게 되므로, 금속 시트(3135c)가 지지할 수 있다.
한편, 제2 미세 패턴(3135e) 대신에 제1 미세 패턴(3135a) 중 일부의 높이를 나머지 제1 미세 패턴(3135a)의 높이보다 더 높게 조형하여, 금속 시트(3135c)를 지지하는 것도 물론 가능하다.
도 33은 도 32에 도시된 미세 패턴의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 33을 참조하면, 금속 시트(3135e)에 형성된 제2 미세 패턴(3135e,3135e'') 중 일부(3135e'')는 금속 시트(3135c)를 금속 프레임에 접합 시 금속 프레임의 요홈에 접하도록 소정 높이로 돌출된 지지돌기(3135e''')가 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 지지돌기(3135e''') 돌기는 제2 미세 패턴 대신에 제1 미세 패턴의 일부에 형성되는 것도 물론 가능하다.
이와 같이 미세 패턴의 일부에 대해서 나머지 보다 높은 높이를 가도록 조형하는 경우, 금속 시트를 금속 프레임의 요홈에 대하여 지지하기 위한 별도의 구조물을 생략할 수 있다.
이하에서는, 열분산유닛이 3D 프린팅 방식을 통해 전자파 차폐구조에 일체로 형성되는 예를 설명한다.
도 34는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열분산유닛을 가지는 전자파 차폐구조를 나타내는 평면도이고, 도 35는 도 34에 표시된 D-D선을 따라 나타내는 단면도이다. 도 35에서 미설명 부재번호 4137은 에지 브리지이고, 4139는 차폐층이다.
도 34 및 도 35를 참조하면, 인쇄회로기판(4110)에 복수의 전자파 차폐구조(4130a,4130b,4130c)가 형성될 수 있다. 단일 열분산유닛(4135)은 복수의 전자파 차폐구조(4130a,4130b,4130c)의 상부에 일체로 형성되며, IC 칩들(4115,4117)에서 발산되는 열을 흡수하여 금속 프레임으로 전달할 수 있다.
도 36은 도 35에 도시된 열분산유닛의 제조 공정을 순차적으로 나타내는 도면들이고, 도 37은 도 36의 각 공정에 대한 측단면도들을 나타낸 도면이다.
도 36 (a) 및 도 37 (a)를 참조하면, 인쇄회로기판(4110)에 복수의 회로 소자를 차폐한 제1 내지 제3 전자파 차폐구조(4130a,4130b,4130c)를 형성한다. 제1 내지 제3 전자파 차폐구조(4130a,4130b,4130c)는 전술한 전자파 차폐구조(130a)의 제조 공정과 동일한 공정을 통해 제작되므로 구체적인 제작 공정은 생략한다. 도 36 (b) 및 도 37 (b)를 참조하면, 제1 및 제2 전자파 차폐구조(4130a,4130b) 사이, 제2 및 제3 전자파 차폐구조(4130b,4130c) 사이, 및 제3 전자파 차폐구조(4130c) 일측 공간에 각각 지지부재(4113)를 형성한다. 지지부재(4113)는 제1 내지 제3 전자파 차폐구조(4130a,4130b,4130c)의 상부에 조형되는 열분산유닛(4135)을 지지하며, 열분산유닛(4135) 형성 후 제거된다. 따라서, 지지부재(4113)는 상온에서 고체 상태로 유지되며 소정 온도의 열을 가하면 액체로 변하는 소재(예를 들면, 파라핀 등)를 사용할 수 있다.
지지부재(4113)는 제1 내지 제3 전자파 차폐구조(4130a,4130b,4130c)의 높이와 동일한 높이로 형성될 수 있다.
도 36 (c) 및 도 37 (c)를 참조하면, 제1 내지 제3 전자파 차폐구조(4130a,4130b,4130c)와 지지부재(4113)의 상면에 3D 프린팅 방식으로 열분산유닛(4135)의 하부(4135a)를 조형한다. 이 경우, 열분산유닛(4135)의 하부(4135a)를 이루는 소재는 높은 열전도도를 갖도록 열전달율이 높은 금속 필러가 포함되고 조형 후 형상을 그대로 유지할 수 있도록 높은 점도를 가지는 소재인 것이 바람직하다.
열분산유닛(4135)의 하부(4135a)는 상면에 요홈이 형성된다. 이 요홈에는 복수의 제1 채널이 형성될 수 있도록 제1 미세 패턴(4135b)이 형성된다. 또한, 열분산유닛(4135)의 하부(4135a)에는 휘발성 물질(4136b)을 주입하기 위한 복수의 관통구멍(h1)이 형성된다.
제1 미세 패턴(4135b)을 포함하는 열분산유닛(4135)의 하부(4135a)가 형성되면, 열분산유닛(4135)의 상부(4135c)를 지지하기 위한 지지부재(4136a)를 주입한다. 지지부재(4136a)는 열분산유닛(4135)의 상부(4135c)를 형성한 후, 제거가 용이하도록 전술한 지지부재(4113)와 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 36 (d) 및 도 37 (d)를 참조하면, 열분산유닛(4135)의 하부(4135a)의 상면에 3D 프린팅 방식으로 열분산유닛(4135)의 상부(4135c)를 조형한다. 이 경우 열분산유닛(4135)의 상부(4135c)를 이루는 소재는 열분산유닛(4135)의 하부(4135a)를 이루는 소재와 동일한 소재를 사용한다. 열분산유닛(4135)의 상부(4135c)는 저면에 복수의 제2 채널이 형성될 수 있도록 제2 미세 패턴(4135d)이 형성된다. 또한, 열분산유닛(4135)의 상부(4135c)에는 휘발성 물질(4136b)을 주입하기 위한 복수의 관통구멍(h2)이 형성된다. 상부(4135c)의 복수의 관통구멍(h2)은 각각 하부(4135a)의 복수의 관통구멍(h1)과 연통 가능한 위치에 설정된다.
도 36 (e) 및 도 37 (e)를 참조하면, 열분산유닛(4135)의 내부에 배치된 지지부재(4136a)를 제거한다. 만약 지지부재(4136a)가 파라핀으로 이루어지는 경우, 열분산유닛(4135)에 소정의 열을 가하여 고체 상태의 지지부재(4136a)를 액체 상태로 변화시킨 후, 복수의 구멍(h1,h2)을 통해 열분산유닛(4135) 외부로 배출한다. 이 경우, 열분산유닛(4135) 내부의 지지부재(4136a)를 제거하는 공정에서, 열분산유닛(4135)에 가해지는 열에 의해 열분산유닛(4135)의 하측에서 열분산유닛(4135)를 지지하는 지지부재(4113)도 액체로 변화되면서 열분산유닛(4135) 내부의 지지부재(4136a)와 함께 제거될 수 있다.
도 36 (f) 및 도 37 (f)를 참조하면, 지지부재(4136a)가 제거된 열발산유닛(4135) 내부 공간으로 복수의 구멍(h1,h2)을 통해 휘발성 물질(4136b)을 주입한다. 휘발성 물질(4136b)의 주입량은 열분산유닛(4135)의 내부 공간의 체적에 대해서 40~80% 정도이다.
도 36 (g) 및 도 37 (g)를 참조하면, 열분산유닛(4135)의 내부 공간으로 휘발성 물질(4136b)의 주입하는 공정이 완료된 후, 휘발성 물질(4136b)이 열발산유닛(4135) 외부로 누출되는 것을 방지하도록 열발산유닛(4135)의 상부(4135c)에 형성된 복수의 구멍(h2)을 밀봉 부재(4135h)로 폐쇄한다.
이와 같이 복수의 전자파 차폐구조(4130a,4130b,4130c)의 상부에 열분산유닛(4135)을 일체로 형성한 후, 인쇄회로기판(4110)을 금속 프레임에 조립한다. 이 경우 열분산유닛(4135)은 열분산유닛을 형성한 소재에 따라 탄력을 가질 수 있다. 열분산유닛(4135)이 탄력을 가지는 경우, 열분산유닛(4135)의 상면은 금속 프레임의 일면에 밀착된 상태로 접할 수 있다. 이에 따라 열분산유닛(4135)의 상면은 금속 프레임의 일면과 접촉면적을 최대화할 수 있어 열전달 효율을 극대화할 수 있다.
도 35 내지 도 37에 도시된 실시예에서는 복수의 전자파 차폐구조(4130a,4130b,4130c)가 형성된 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고 단일 전자파 차폐구조 상에 3D 프린팅 방식에 의한 열분산유닛을 일체로 형성하는 것도 물론 가능하다. 이처럼 단일 전자파 차폐구조에 열분산유닛을 조형하는 경우 열분산유닛을 임시로 지지하기 위한 지지부재(4113)를 형성하는 공정을 생략할 수 있다.
또한, 열분산유닛(4135)이 차폐 층과 같이 전기 전도성 소재로 형성되고, 차폐 댐의 상단부와 절연 부재를 완전히 덮어 차폐 댐과 함께 차폐 기능을 수행할 수 있다면, 차폐 층을 형성하는 공정을 생략하는 것도 가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
110: 인쇄회로기판
130a,130b,130c: 전자파 차폐구조
131: 차폐 댐
133: 절연 부재
135: 열분산유닛
137: 에지 브리지
139: 차폐 층
200: 소재 공급 장치

Claims (37)

  1. 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재;
    상기 절연 부재를 덮는 차폐 부재; 및
    표면이 상기 차폐 부재에 밀착되어 상기 적어도 하나의 회로 소자에서 발생하는 열을 상대적으로 온도가 낮은 곳으로 전달하는 열분산유닛(heat dissipation unit);을 포함하고,
    상기 열분산유닛은 상기 차폐 부재의 상면에 대응하는 열분산대상체에 형성되고,
    상기 열분산대상체 일면의 요홈에 형성된 제1 미세 패턴;
    상기 열분산대상체에 접합되는 금속 시트;
    상기 금속 시트의 일면에 상기 제1 미세 패턴을 마주하도록 형성된 제2 미세 패턴; 및
    상기 열분산유닛의 내측 공간에 저장된 액상의 휘발성 물질;을 포함하는, 전자파 차폐구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열분산유닛은 상기 차폐 부재에 적어도 일 부분이 매립된, 전자파 차폐구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 부재는 상면에 상기 열분산유닛의 일부분이 삽입되는 삽입홈이 형성된, 전자파 차폐구조.
  4. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제3항에 있어서,
    상기 열분산유닛은 상기 차폐 부재 상면에 대향 배치되는 열분산대상체에 형성된 홈에 삽입된, 전자파 차폐구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열분산유닛은 내측 공간에 액상의 휘발성 물질이 저장되고,
    상기 내측 공간에는 기체 상태의 휘발성 물질이 이동하는 통로가 형성된, 전자파 차폐구조.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제5항에 있어서,
    상기 통로는 다공성 부재, 복수의 미세 패턴에 의해 형성된 복수의 채널, 및 네트 부재 중 어느 하나로 이루어진, 전자파 차폐구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 부재는, 상기 절연 부재의 측면을 둘러싸는 차폐 댐; 상기 차폐 댐의 상부에 형성되는 에지 브리지; 및 상기 절연 부재의 상면을 덮고, 상기 에지 브리지와 접하는 차폐 층;을 포함하며,
    상기 열분산유닛은 상기 차폐 층에 매립된, 전자파 차폐구조
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열분산유닛은 복수로 구비된, 전자파 차폐구조.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 미세 패턴은 3D 프린팅 방식에 의해 조형된, 전자파 차폐구조.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 제1 미세 패턴 중 일부 또는 상기 제2 미세 패턴 중 일부는 나머지 제1 및 제2 미세 패턴들의 높이보다 더 높은 높이로 형성된, 전자파 차폐구조.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 열분산대상체는 상기 열분산대상체의 내측 공간으로 휘발성 물질을 주입하기 위한 복수의 구멍을 형성하고,
    상기 복수의 구멍은 밀봉 부재에 의해 폐쇄된, 전자파 차폐구조.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 둘러싸도록 차폐 댐을 형성하는 단계;
    상기 차폐 댐에 의해 형성된 공간에 상기 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재를 형성하는 단계;
    상기 절연 부재의 상면에 열분산유닛을 형성하는 단계; 및
    상기 차폐 댐과 상기 열분산유닛을 접촉시키는 단계;를 포함하고,
    상기 열분산유닛을 형성하는 단계는,
    열분산대상체의 일면에 형성된 홈에 휘발성 물질의 이동을 가이드하는 제1 미세 패턴을 형성하는 단계;
    시트에 상기 제1 미세 패턴에 대응하는 제2 미세 패턴을 형성하는 단계;
    상기 시트를 상기 열분산대상체의 홈을 덮도록 상기 열분산대상체에 부착하는 단계; 및
    상기 제1 미세 패턴 및 상기 제2 미세 패턴 사이로 휘발성 물질을 주입하는 단계;를 포함하는, 전자파 차폐구조의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 열분산유닛을 형성하는 단계 후에,
    상기 차폐 댐의 상단부를 따라 에지 브리지를 형성하는 단계; 및
    상기 에지 브리지에 의해 형성된 공간에 상기 절연 부재 및 열분산유닛을 덮는 차폐 층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 전자파 차폐구조의 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 열분산유닛을 형성하는 단계 후에,
    상기 차폐 댐의 상단부 및 상기 열분산유닛을 덮는 차폐 층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 전자파 차폐구조의 제조방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 회로 소자를 둘러싸도록 차폐 댐을 형성하는 단계;
    상기 차폐 댐에 의해 형성된 공간에 상기 적어도 하나의 회로 소자를 덮는 절연 부재를 형성하는 단계;
    상기 차폐 댐의 상단부 및 상기 절연 부재를 덮는 차폐 층을 형성하는 단계;
    상기 차폐 층의 상면에 대향하는 열분산대상체에 열분산유닛을 조형하는 단계; 및
    상기 차폐 층과 상기 열분산유닛을 접촉시키는 단계;를 포함하고,
    상기 열분산유닛을 조형하는 단계는,
    상기 열분산대상체의 일면에 형성된 홈에 휘발성 물질의 이동을 가이드하는 제1 미세 패턴을 형성하는 단계;
    시트에 상기 제1 미세 패턴에 대응하는 제2 미세 패턴을 형성하는 단계;
    상기 시트를 상기 열분산대상체의 홈을 덮도록 상기 열분산대상체에 부착하는 단계; 및
    상기 제1 미세 패턴 및 상기 제2 미세 패턴 사이로 휘발성 물질을 주입하는 단계;를 포함하는, 전자파 차폐구조의 제조방법.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. ◈청구항 26은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제23항에 있어서,
    상기 휘발성 물질을 주입하는 단계 후에,
    상기 휘발성 물질을 주입하기 위해 상기 열분산대상체에 형성된 주입구를 폐쇄하는 단계;를 더 포함하는, 전자파 차폐구조의 제조방법.
  27. 삭제
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  30. 삭제
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