KR20170097541A - 열 수집/확산 구조를 가진 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에는 발열 상태가 개선된 전자 장치가 개시된다. 개시된 전자 장치는 제1방향으로 향하는 제1면과, 상기 제1방향의 반대방향인 제2방향으로 향하는 제2면을 포함하는 하우징; 상기 제1면과 제2면 사이에 삽입된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 전자 콤포넌트; 적어도 부분적으로 상기 전자 장치를 둘러싼 도전 구조를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 상에 장착된 차폐구조; 및 제1단부 및 제2단부를 포함하며, 상기 제1단부는 상기 차폐 구조의 일부와 열적으로 결합되고, 상기 제1단부는 제2단부보다 차폐 구조에 근접하게 배치되는 히트 파이프를 포함할 수 있다. 이 밖의 다른 실시예가 가능하다.

Description

열 수집/확산 구조를 가진 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE WITH THERMAL SPREADER}
본 발명의 다양한 실시예는 열 수집/확산 구조를 가진 전자 장치에 관한 것이다.
스마트폰 또는 태블릿 컴퓨터와 같은 전자 장치는 빠르게 변화하는 정보 전달의 중요한 수단이 되고 있다. 이러한 전자 장치는 터치스크린을 이용한 GUI(graphical user interface) 환경을 통해 사용자의 작업을 편리하게 하고, 웹 환경을 기반으로 하는 다양한 멀티 미디어들을 제공한다.
전자 장치는 다양한 기능을 제공하기 위해서, 다양한 통신 부품이나 전자 부품들을 탑재하고 있다. 예를 들면, 스테레오 스피커 모듈을 전자 장치에 탑재하여, 스테레오(stereo) 음향을 이용한 음악 감상 기능을 제공하고 있다. 또한, 카메라 모듈을 전자 장치에 탑재하여, 사진 촬영 기능을 제공하고 있다. 또한, 통신 모듈을 전자 장치에 탑재하여, 네트워크를 통한 다른 전자 기기와의 통신 기능을 제공하고 있다.
아울러, 보다 고성능의 전자 장치를 위해, 보다 많은 복수 개의 전자 부품들이 한정된 공간에 인쇄회로기판에 실장된다.
전자 장치는 본체 슬림화 및 고사양 AP(application processor) 사용 등으로 인해서, 실장된 부품의 발열이 증가될 수 있다.
전자 장치의 발열원으로서, 각종 전자 부품들이 실장되는 인쇄회로기판(이하 기판이라 한다)이 주요 발열원일 수 있고 기판에 실장되는 AP(application processor)에서 발열이 높은 편이며, 이러한 발열 부품의 방열은 중요한 H/W 설계 사항 중 하나이다.
본 발명의 다양한 실시예는 기판에 실장되는 복수 개의 부품들 중, 히트 파이프를 이용하여 발열 부품의 열 수집/확산 구조를 가진 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 제1방향으로 향하는 제1면과, 상기 제1방향의 반대방향인 제2방향으로 향하는 제2면을 포함하는 하우징; 상기 제1면과 제2면 사이에 삽입된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 전자 콤포넌트; 적어도 부분적으로 상기 전자 장치를 둘러싼 도전 구조를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 상에 장착된 차폐구조; 및 제1단부 및 제2단부를 포함하며, 상기 제1단부는 상기 차폐 구조의 일부와 열적으로 결합되고, 상기 제1단부는 제2단부보다 차폐 구조에 근접하게 배치되는 히트 파이프를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전자 장치에 있어서, 지지 구조물; 상기 지지 구조물과 대면하는 제1면과, 상기 제1면의 반대 방향인 제2면을 포함하는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 제1면에 배치된 적어도 하나 이상의 발열원; 적어도 부분적으로 상기 발열원을 둘러싼 도전 구조를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 상에 장착된 차폐 구조; 및 상기 지지 구조물에 배치되고, 제1단 및 상기 제1단 반대방향인 제2단을 포함하며, 상기 제1단은 상기 발열원과 열적으로 결합되어, 상기 발열원으로부터 열을 전달하는 히트 파이프를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전자 장치에 있어서, 지지 구조물; 상기 지지 구조물과 대면하는 제1면과, 상기 제1면의 반대 방향인 제2면을 포함하는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 제1면에 배치된 적어도 하나 이상의 발열원; 적어도 부분적으로 상기 발열원을 둘러싼 도전 구조를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 상에 장착된 차폐 구조; 상기 지지 구조물에 배치되고, 제1단 및 상기 제1단 반대방향인 제2단을 포함하며, 상기 제1단은 상기 발열원과 열적으로 결합되어, 상기 발열원으로부터 전달된 상기 제1단의 열을 상기 제2단쪽으로 전달하는 히트 파이프; 및 상기 지지 구조물에 배치되되, 상기 발열원과 열적으로 결합되어, 상기 발열원에서 발생한 열을 히트 파이프의 제1단으로 수집하는 열 수집 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 제1방향으로 향하는 제1면과, 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 향하는 제2면을 포함하는 하우징; 상기 제1면과 제2면 사이에 삽입된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 배치된 복수 개의 발열 부품들; 적어도 부분적으로 상기 전자 장치를 둘러싼 도전 구조를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 상에 장착된 차폐 구조; 제1부분 및 제2부분을 포함하며, 상기 제1부분은 상기 차폐 구조의 일부와 열적으로 결합되고, 상기 제1부분은 제2부분보다 차폐 구조에 근접하게 배치되는 히트 파이프; 및 상기 각각의 발열 부품들과 히트 파이프 사이에 열적으로 결합가능하게 배치되어, 상기 발열 부품의 열을 수집하거나, 상기 히트 파이트를 통해 전달된 열을 주변 영역으로 확산하는 하나 이상의 열 수집/확산 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 히트 파이프를 이용하여 발열 부품의 열 수집/확산 구조를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 차폐 구조를 유지하면서, 차폐 구조에 열 전달 구조를 포함하여 발열 부품의 열 수집/확산 구조를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 금속 재질의 열 수집 장치 또는 히트 파이프를 이용하여, 발열 부품보다 상대적으로 저온인 부분으로 열을 전달할 수 있는 열 수집/확산 구조를 가지는 전자 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도이다.
도 1b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도이다.
도 1c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 6면을 각각 나타내는 도면이다.
도 2, 도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 각각 나타내는 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 히트 파이프가 전자 장치에 배치된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 히트 파이프가 전자 장치에 배치된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 히트 파이프를 나타내는 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치가 결합된 히트 파이프의 열 전달 흐름을 나타내는 예시도이다.
도 7b는 도 7a의 라인 A-A의 단면도이다.
도 7c는 도 7a의 라인 B-B의 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치가 결합된 히트 파이프의 열 전달 구조를 나타내는 단면도이다.
도 8b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치가 결합된 히트 파이프가 배치된 전장 장치를 나타내는 도면이다.
도 8c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치가 결합된 히트 파이프가 배치된 전장 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9 내지 도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 구조에 열 전달 구조가 적층형으로 적용된 전자 장치를 각각 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 구조 측방향으로 히트 파이프가 적용된 기판을 나타내는 사시도이다.
도 16a는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 열 수집 장치를 나타내는 사시도이다.
도 16b는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 열 수집 장치에 히트 파이프 일부가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 17a 내지 도 17d는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 지지 구조물에 히트 파이프 일부가 결합된 상태를 각각 나타내는 단면도이다.
도 18a, 도 18b는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 열 수집 장치에 히트 파이프 일부가 결합된 상태를 각각 나타내는 단면도이다.
도 19a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이의 보강판에 히트 파이프가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 19b는 도 19a의 라인 A-A를 따라 절개한 단면도이다.
도 20a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 후면 커버에 히트 파이프가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 20b는 도 20a의 라인 B-B를 따라 절개한 단면도이다.
도 21는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리어 케이스에 히트 파이프가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 22a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1,2수용홈에 히트 파이프가 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 22b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1,2수용홈에 히트 파이프가 배치된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 23a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수개의 차폐 구조에 클립과 히트 파이프를 이용하여 열 수집/확산 구조가 제공된 도면이다.
도 23b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1,2차폐 구조 사이에 클립이 결합되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 제1,2면에 각각 열 수집/확산 구조가 제공된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 25는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 구조가 제공된 PBA의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 구조가 제공된 PBA의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 27 내지 도 29는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 장치가 결합된 히트 파이프의 배치 상태를 각각 나타내는 예시도이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예가 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 실시예에서 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, 제1사용자 기기와 제2사용자 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) 것만 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 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 전자 장치는 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상 전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트 미러, 또는 스마트 와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync?, 애플TVTM 또는 구글 TVTM, 게임 콘솔 (예:Xbox?, PlayStation?), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예:각종 휴대용 의료측정기기 (혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 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, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (internet of things)(예:전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예:수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 설명하기로 한다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도이고, 도 1b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도이고, 도 1c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 전후면, 상하좌우에서 본 상태를 나타내는 도면이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 전면(1001)에 디스플레이(101)(또는 터치 스크린이 지칭할 수 있다)가 설치될 수 있다. 디스플레이(101)의 상측으로 상대방의 음성을 수신하기 위한 리시버(102)가 배치될 수 있다. 디스플레이(101)의 하측으로 상대방에게 전자 장치 사용자의 음성을 송신하기 위한 마이크로폰(103)이 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 리시버(102)가 설치되는 주변에 전자 장치(100)의 다양한 기능을 수행하기 위한 부품(component)들이 배치될 수 있다. 부품들은 적어도 하나의 센서 모듈(104)를 포함할 수 있다. 이러한 센서 모듈(104)은 예컨대, 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서(예: 광센서), 적외선 센서, 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전면 카메라(105)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전자 장치(100)의 상태 정보를 사용자에게 인지시켜주기 위한 인디케이터(106)를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 디스플레이(101)는 전자 장치(100)의 전면 대부분을 차지하도록 대화면(large screen)으로 형성될 수 있다. 메인 홈 화면은 전자 장치(100)의 전원을 켰을 때 상기 디스플레이(101) 상에 표시되는 첫 화면이다. 또한, 상기 전자 장치(100)가 여러 페이지의 서로 다른 홈 화면들을 갖고 있을 경우, 메인 홈 화면은 상기 여러 페이지의 홈 화면들 중 첫 번째 홈 화면일 수 있다. 홈 화면에는 자주 사용되는 어플리케이션들을 실행하기 위한 단축 아이콘들, 메인 메뉴 전환키, 시간, 날씨 등이 표시될 수 있다. 상기 메인 메뉴 전환키는 상기 디스플레이(101) 상에 메뉴 화면을 표시할 수 있다. 또한, 상기 디스플레이(101)의 상단에는 배터리 충전상태, 수신신호의 세기, 현재 시각과 같은 장치(100)의 상태를 표시하는 상태 바가 형성될 수도 있다. 상기 디스플레이(101)의 하부에는 홈 키(110a), 메뉴 키(110b), 및 뒤로 가기 키(110c)이 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 홈 키(110a)는 디스플레이(101)에 메인 홈 화면(main home screen)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(101)에 상기 메인 홈 화면과 다른 홈 화면 또는 메뉴화면이 표시된 상태에서, 상기 홈 키(110a)가 터치되면, 디스플레이(101)에 메인 홈 화면이 디스플레이될 수 있다. 또한, 디스플레이(101) 상에서 어플리케이션들이 실행되는 도중, 홈 키(110a)가 터치되면, 상기 디스플레이(101)상에는 메인 홈 화면이 디스플레이될 수 있다. 또한 홈 키(110a)는 상기 디스플레이(101) 상에 최근에 사용된 어플리케이션들을 디스플레이하도록 하거나, 태스크 매니저(task manager)를 디스플레이하기 위하여 사용될 수도 있다. 상기 홈 키(110a)는 전자 장치(100) 전면부에서 삭제될 수 있다. 홈 키(110a)의 상면에는 지문 인식 센서 장치가 배치될 수 있다. 홈 키는 물리적으로 가압하는 동작에 의해 제1기능(홈 화면 복귀 기능, 웨이크 업/슬립 기능 등)을 수행하며, 홈 키의 상면을 스와이프하는 동작에 의해 제2기능(예: 지문 인식 기능 등)을 수행하도록 기여될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 메뉴 키(110b)는 디스플레이(101) 상에서 사용될 수 있는 연결 메뉴를 제공할 수 있다. 예를 들어, 연결 메뉴에는 위젯 추가 메뉴, 배경화면 변경 메뉴, 검색 메뉴, 편집 메뉴, 환경 설정 메뉴 등이 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 뒤로 가기 키(110c)는 현재 실행되고 있는 화면의 바로 이전에 실행되었던 화면을 디스플레이하거나, 가장 최근에 사용된 어플리케이션을 종료시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 금속 하우징으로써, 금속 프레임(120)을 포함할 수 있다. 금속 프레임(120)은 전자 장치(100)의 테두리를 따라 배치될 수 있으며, 테두리와 연장되는 전자 장치(100)의 후면의 적어도 일부 영역까지 확장되어 배치될 수도 있다. 금속 프레임(120)은 전자 장치의 테두리를 따라 전자 장치(100)의 두께의 적어도 일부일 수 있으며, 폐루프 형상으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 금속 프레임(120)은 전자 장치(100)의 테두리 중, 적어도 일부 영역에만 배치될 수도 있다. 금속 프레임(120)은 전자 장치(100)의 하우징의 일부일 때, 하우징의 나머지 일부분은 비금속 부재로 대체될 수 있다. 이러한 경우, 하우징은 금속 프레임(120)에 비금속 부재가 인서트 사출되는 방식으로 형성될 수 있다. 금속 프레임(120)은 적어도 하나의 분절부(125,126)를 포함하여, 분절부(125,126)에 의해 분리된 단위 금속 프레임은 안테나 방사체(radiator)로 활용될 수도 있다. 상측 프레임(123)은 일정 간격으로 형성된 한 쌍의 분절부(125)에 의해서 단위 프레임일 수 있다. 하측 프레임(124)은 일정 간격으로 형성된 한 쌍의 분절부(126)에 의해서 단위 프레임일 수 있다. 분절부(125,126)은 금속 부재에 비금속 부재가 인서트 사출될 때 함께 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 금속 프레임(120)은 테두리를 따라 폐루프 형상을 가질 수 있다. 전자 장치(100)를 정면에서 보았을 경우, 금속 프레임(120)은 좌측 프레임(121), 우측 프레임(122), 상측 프레임(123) 및 하측 프레임(124)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 하측 프레임(124)은 다양한 전자 부품들이 배치될 수 있다. 마이크로폰(103)의 일측으로 스피커(108)가 배치될 수 있다. 마이크로폰(103)의 타측으로는 외부 장치에 의한 데이터 송수신 기능 및 외부 전원을 인가받아, 전자 장치(100)를 충전시키기 위한 인터페이스 컨넥터(107)가 배치될 수 있다. 인터페이스 컨넥터(107)의 일측으로는 이어잭 홀(109)이 배치될 수 있다. 상술한 마이크로폰(103), 스피커(108), 인터페이스 컨넥터(107) 및 이어잭 홀(109)은 하측 프레임(124)에 배치된 한 쌍의 분절부(126)에 의해 형성된 단위 프레임의 영역 내에 모두 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 상술한 전자 부품들 중 적어도 하나는 분절부(126)를 포함하는 영역에 배치되거나 단위 프레임의 외측에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 상측 프레임(123)에는 역시 다양한 전자 부품들이 배치될 수 있다. 상측 프레임(123)에는 카드형 외부 장치 삽입을 위한 소켓 장치(116)가 배치될 수 있다. 소켓 장치(116)는 전자 장치를 위한 고유 ID 카드(예: SIM 카드, UIM 카드 등), 저장 공간 확장을 위한 메모리 카드 중 적어도 하나를 수용할 수 있다. 소켓 장치(116)의 일측에는 적외선 센서 모듈(118)이 배치될 수 있으며, 적외선 센서 모듈(118)의 일측으로는 보조 마이크로폰 장치(117)가 배치될 수 있다. 소켓 장치(116), 적외선 센서 모듈(118) 및 보조 마이크로폰 장치(117)는 모두 상측 프레임(123)에 배치된 한 쌍의 분절부(125)에 의해 형성된 단위 프레임의 영역 내에 모두 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 상술한 전자 부품들 중 적어도 하나는 분절부(125)를 포함하는 영역에 배치되거나 분절부 외측에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 좌측 프레임(121)에는 적어도 하나의 제1사이드 키 버튼(111)이 배치될 수 있다. 적어도 하나의 제1사이드 키 버튼(111)은 좌측 프레임(121)에 한 쌍으로 일부가 돌출 배치되어 볼륨 업/다운 기능, 스크롤 기능 등을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 우측 프레임(122)에는 적어도 하나의 제2사이드 키 버튼(112)이 배치될 수 있다. 제2사이드 키 버튼(112)은 전원 온/오프 기능, 전자 장치의 웨이크 업/슬립 기능 등을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)의 후면(1002)에는 후면 카메라(113)이 배치될 수 있으며, 후면 카메라(113)의 일측에 적어도 하나의 전자 부품(114)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 부품(114)은 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서(예: 광센서), 적외선 센서, 초음파 센서, 심박 센서, 플래시 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 디스플레이(101)를 포함하는 전면(1001)은 평면부(1011)와, 평면부(1011)의 좌, 우 양측으로 각각 형성되는 좌측 곡면부(1012) 및 우측 곡면부(1013)을 포함할 수 있다. 전자 장치(100)의 전면(1001)은 하나의 윈도우를 이용하여 디스플레이 영역(101)과, 그 외의 영역(예:BM 영역)이 모두 포함될 수 있다. 좌,우측 곡면부(1012,1013)는 평면부(1011)에서 전자 장치(100)의 X축 방향으로 연장 형성될 수 있다. 좌,우측 곡면부(1012,1013)는 전자 장치(100)의 측면일 수도 있다. 이러한 경우, 좌,우측 곡면부(1012,1013)와 금속 프레임(120)의 좌,우측 프레임(121,122)은 함께 전자 장치(100)의 측면일 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 디스플레이(101)를 포함하는 전면(1001)은 좌,우측 곡면부(1012,1013) 중, 적어도 하나만을 포함할 수 있다. 전면(1001)은 평면부(1011)를 따라 좌측 곡면부(1012) 만을 포함하거나, 평면부(1011)를 따라 우측 곡면부(1013) 만을 포함하도록 구성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전면(1001)은 좌,우에 곡면부(1012,1013)을 포함하는 윈도우(도 2에 도시됨;240)와, 윈도우의 하측의 적어도 일부 영역에 적용되는 플렉서블 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 윈도우(도 3에 도시됨;130)는 상면과 후면이 동시에 벤딩되는 방식(이하 '3-D 방식')으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 윈도우(도 3에 도시됨;130)는 상면 중 좌, 우측 부분이 곡형으로 형성되며 후면은 평면으로 형성되는 방식(이하 '2.5D 방식')으로 형성될 수도 있다. 윈도우는 투명 유리 재질(예: 사파이어 유리) 또는 투명 합성 수지 재질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 디스플레이 모듈을 제어하여 정보를 선별적으로 디스플레이할 수 있다. 전자 장치(100)는 디스플레이 모듈을 제어하여 평면부 (1011)에만 화면을 구성할 수 있다. 전자 장치(100)는 디스플레이 모듈을 제어하여 평면부(1011)과 함께 좌,우 곡면부(1012,1013) 중, 어느 하나를 포함하여 화면을 구성할 수 있다. 전자 장치(100)은 디스플레이 모듈을 제어하여 평면부(1011)을 제외하고, 좌,우 곡면부(1012,1013) 중, 적어도 하나의 곡면부 만으로 화면을 구성할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)의 후면(1002)은 전체적으로 하나의 후면 외관 표면 실장 부재(115)에 의해 형성될 수 있다. 후면(1002)은 대체적으로 중앙을 중심으로 형성되는 평면부(1151)를 포함하고, 추가적으로 평면부(1151)의 좌/우 양측으로 좌측 곡면부 및 우측 곡면부를 포함하거나, 포함하지 않을 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 전술한 전자 장치(100)와 동일한 전자 장치일 수 있다.
도 2를 참고하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 하우징(210)을 중심으로 상측에 PCB(260), 내부 지지 구조물(220), 디스플레이 모듈(230) 및 전면 윈도우(240)(대략적으로 제1방향을 향하는 제1플레이트라 할 수 있다)이 순차적으로 적층되는 방식으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 하우징(210)을 중심으로 하측에는 무선 전력 송수신 부재(280)(안테나 패턴이 구비된 플렉시블 인쇄회로기판을 포함할 수 있다) 및 후면 윈도우(250)(대략적으로 제1방향과 반대 방향인 제2방향을 향하는 제2플레이트라 할 수 있다)가 순차적으로 적층되는 방식으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 배터리 팩(270)은 하우징(210)에 형성된 배터리 팩(270)의 수용 공간(211)에 수용되며, PCB(260)을 회피하여 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩(270)과 PCB(260)은 중첩되지 않고 병렬 방식으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 디스플레이 모듈(230)은 내부 지지 구조물(220)에 고정될 수 있으며, 전면 윈도우(240)는 제1접착 부재(291)에 의해 내부 지지 구조물(220)에 부착되는 방식으로 고정될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 후면 윈도우(250)는 제2접착 부재(292)에 의해 하우징(210)에 부착되는 방식으로 고정될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 제1플레이트 및 제2플레이트 사이의 공간의 적어도 일부 둘러싸는 측면부(side member)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전면 윈도우(240)는 평면부(240a)와, 평면부(240a)에서 양 방향으로 벤딩된 좌측 벤딩부(240b) 및 우측 벤딩부(240c)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전면 윈도우(240)는 전자 장치(200)의 상부에 위치하여, 전면을 이루고 투명한 재질을 사용하여 디스플레이 모듈(230)에서 표시되는 화면을 디스플레이할 수 있고, 각종 센서의 입출력 창을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 좌,우 벤딩부(240b,240c)가 3D 방식으로 형성된 형상을 도시하고 있으나, 좌, 우뿐만 아니라 상, 하 단굴절 형태 또는 상, 하, 좌, 우 복굴절 형태의 형상이 적용될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우(240)의 배면은 터치 패널이 더 배치될 수 있고, 이는 외부로부터 터치 입력 신호를 받을 수 있다.
다양한 실시예에 따른 디스플레이 모듈(230)은 전면 윈도우(240)와 대응하는 형상(대응 곡률을 갖는 형상)으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(230)은 평면부(230a)을 중심으로 좌,우 벤딩부(230b,230c)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따른 디스플레이 모듈(230)은 플렉서블 디스플레이 모듈이 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 윈도우(240)의 배면이 평면 방식(이하 '2D 방식 또는 2.5D 방식)의 윈도우 형태인 경우 전면 윈도우(240)의 배면이 평면이므로 일반 LCD(liquid crystal display) 또는 OCTA(on-cell tsp AMOLED)가 적용될 수도 있다
다양한 실시예에 따른 제1접착 부재(291)는 전면 윈도우(240)를 전자 장치의 내부에 배치되는 내부 지지 구조물(예를 들어, 브라켓)(220)에 고정하기 위한 부품으로, 양면 테이프와 같은 테이프류 일 수 있고, 본드(bond)와 같은 액상 접착층(liquid adhesive layer)일 수 있다. 예를 들어, 제1접착 부재(291)로써 양면 테이프가 적용될 경우, 내부 기재가 일반적인 PET(polyEthylene terephthalate) 재질이 적용될 수 있고, 기능성 기재가 적용될 수도 있다. 예를 들면, 폼 테이프(foam type) 또는 내충격성 원단을 이용한 기재를 사용하여 내충격성을 강화하여 전면 윈도우가 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 내부 지지 구조물(220)은 전자 장치(200)의 내부에 배치되어 전자 장치의 전체 강성을 강화시키는 부품으로 사용될 수 있다. 예를 들어 내부 지지 구조물(220)은 Al, Mg, STS 중 적어도 하나의 금속이 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 내부 지지 구조물(220)은 글래스 파이버(glass fiber)가 함유된 고강성 플라스틱이 사용되거나, 금속과 플라스틱이 함께 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 내부 지지 구조물(220)의 재질로서, 금속 부재와 비금속 부재가 함께 사용될 경우, 내부 지지 구조물(220)은 금속 부재에 비금속 부재를 인서트 사출하는 방식으로 형성될 수도 있다. 내부 지지 구조물(220)은 디스플레이 모듈(230)의 배면에 위치되며, 디스플레이 모듈(230)의 배면 형상과 유사한 형상(곡률)을 가지며 디스플레이 모듈(330)을 지지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 내부 지지 구조물(220)과 디스플레이 모듈(230) 사이에는 스폰지(sponge), 러버(rubber)와 같은 탄성 부재, 양면 테이프와 같은 접착층 또는 단면 테이프와 같은 쉬트(sheet)류가 추가로 더 배치되어 디스플레이 모듈(230)을 보호할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는 홀 영역(221)에 필요에 따라 판재 형태의 금속 또는 복합 재료를 추가하여 내부 강성을 보강하거나, 열특성, 안테나 특성 등을 개선하기 위한 보조적인 장치를 더 구비할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 내부 지지 구조물(220)은 하우징(예:리어 케이스)(210)과 체결되어 내부에 공간(space)을 만들 수 있고, 이러한 공간에는 적어도 하나의 전자 부품이 배치될 수 있다. 상기 전자 부품은 PCB(printed circuit board)(260)을 포함할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, PCB(260) 뿐만 아니라, 안테나 장치, 음향 장치, 전원 장치, 센서 장치 등이 포함될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 배터리 팩(battery pack)(270)은 전자 장치(200)에 전원을 공급할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩(270)의 일면은 디스플레이 모듈(230)과 인접하고, 타면은 후면 윈도우(250)와 인접되어 배터리 팩(270)이 충전 시 부풀어 오를 때 상대물의 변형 및 파손을 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 배터리 팩(270)과 상대물(예:디스플레이 모듈230 및 후면 윈도우250)간 일정 공간(swelling gap)을 두고 이를 보호 할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩(270)은 전자 장치(200)에 일체형으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 후면 윈도우(250)가 전자 장치(200)에서 착탈식으로 구현될 경우, 배터리 팩(270)은 착탈 가능하게 구현될 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 하우징(210)은 전자 장치(200)의 외부(예:금속 베젤을 포함하는 측면)를 이루고, 내부 지지 구조물(220)과 결합하여 내부 공간을 만들 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(210)의 전면은 전면 윈도우(240)가 배치되고, 배면은 후면 윈도우(250)가 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 배면은 합성 수지에 의한 사출, 금속, 금속과 합성 수지의 복합물 등 다양하게 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(210)과 후면 윈도우(250)에 의해 형성되는 내부 구조 간의 갭은 전자 장치의 낙하와 같은 외부 충격 발생 시, 내부 구조물에 의한 2차 타격으로부터 후면 윈도우(250)의 파손을 방지할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 무선 전력 송수신 부재(280)는 하우징(210)의 배면에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 전력 송수신 부재(280)는 주로 얇은 필름 형태로, 내부 실장 부품의 일면 또는 하우징(210)의 내측면 일부 영역, 특히 대체로 후면 윈도우(250)와 인접하는 영역에 부착되는 방식으로 배치되고, 내부의 PCB(260)과 접점을 형성하는 구조를 포함한다. 한 실시예에 따르면, 무선 전력 송수신 부재(280)은 배터리 팩(270) 등의 부품 또는 하우징(210)의 일부로서 삽입(embed) 또는 부착될 수 있고, 부품과 하우징(210)에 동시에 부착되는 형태로 구비될 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 제2접착 부재(292)는 후면 윈도우(250)를 하우징(210)에 고정하기 위한 부품으로 상술한 제1접착 부재(291)와 유사한 형태로 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 후면 윈도우(250)는 상술한 전면 윈도우(240)와 유사한 형태로 적용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 후면 윈도우(250)의 전면(외부에 노출되는 면)은 좌, 우 양단으로 갈수록 경사진 곡률로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따른 후면 윈도우(250)의 배면은 평면으로 형성되어 하우징(210)과 제2접착 부재(292)에 의해 접착될 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 주요 구성을 나타내는 분리 사시도이다.
도 3을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 외부 표면에 외관에 관련된 적어도 하나 이상의 부재가 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)의 외관은 대부분이 전면 커버(310)와, 후면 커버(320), 측면에 위치하는 측벽(331)(sidewall)을 포함하는 케이스(330) 등과 같은 외관 부재가 배치될 수 있다. 아울러, 전자 장치(300)의 외관은 정면에 홈 키나, 리시버 등이 배치될 수 있고, 후면에 후면 카메라나 플래쉬 또는 스피커와 같은 부재가 배치될 수 있으며, 측벽(331)에 복수 개의 물리적 키와, 콘넥터 또는 마이크 홀 등이 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 외관에 배치된 부재들을 외부환경, 예컨대 물과 같은 이물질이 내부로 침투하는 것을 방지해야 하는 구조가 필요할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 전면 커버(310)와, 후면 커버(320)와, 케이스(330)과, 구조물(340) 및 방수 구조를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전면 커버(310)는 전자 장치(300)의 전면을 형성할 수 있고,전면 외관을 담당할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 전면 커버는 투명 부재로 구성될 수 있다. 예컨대, 투명 부재는 투명한 합성 수지나 유리를 포함할 수 있다. 구조물에 지지된 디스플레이는 정면 커버를 통해 노출되는 화면 영역을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 후면 커버(320)는 전자 장치(300)의 후면을 형성할 수 있고, 후면 외관을 담당할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 후면 커버(320)는 투명 또는 불투명 부재로 구성될 수 있다. 예컨대, 투명 부재는 투명한 합성 수지나 유리를 포함할 수 있고, 불투명 부재는 반투명/불투명한 합성 수지나 금속 등의 재질로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 케이스(330)의 측벽(331)은 전자 장치(300)의 테두리 측면을 형성할 수 있고, 측면 외관을 담당할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 측벽(331)은 도전성 재질, 즉 도전성 측벽으로 구성될 수 있다. 예컨대, 측벽은 금속 재질로 구성하여, 안테나 방사체로 동작할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 측벽(331)은 정면 커버(310) 및 후면 커버(320)에 의해 마련된 공간의 적어도 일부 둘레를 둘러쌀 수 있다. 다양한 실시예에 따른 측벽(331)은 도전성 구조물이나 비도전성 구조물과 일체로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는 전면 커버(310)와 후면 커버(320) 및 측벽(331)에 의해 내부 공간은 리어 케이스(330)에 의해 제1공간과 제2공간으로 구분될 수 있다. 상기 리어 케이스(330)를 중심으로 후면 커버(320)쪽이 제1공간이고, 정면 커버(310)쪽이 제2공간으로 구분될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 내부 지지 구조물(340)(structure)은 복수 개가 구성될 수 있는데, 디스플레이와 기판 등을 지지하는 제1구조물이 구성될 수 있고, 외관 부재를 지지할 수 있는 제2구조물이 구성될 수 있다. 예컨대, 배터리(B)와 같은 다른 부품을 지지하고 보호할 수 있는 구조물이 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 내부 지지 구조물(340)은 합성 수지나, 금속 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있으며, 마그네슘을 포함하는 금속 합금으로 구성될 수도 있다.
이하에서는 전자 장치의 기판에 실장된 복수 개의 부품들 중, 발열 부품의 방열을 개선하는 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 히트 파이프가 전자 장치에 배치된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(400)는 발열원(412)의 온도를 냉각하기 위해서 내부 지지 구조물(420)에 장착되는 히트 파이프(450)를 채용할 수 있다. 예를 들어, 히트 파이프(450)는 상대적으로 고인인 핫 존 영역의 발열원(412)으로부터 온 열을 상대적으로 온도가 낮은 저온 영역으로 전달하고, 히트 파이프(450) 주변 영역으로 열 전달 경로를 확산하며, 히트 파이프(450) 주변 영역에서 멀어지는 영역으로 열 분산하는 기능을 담당할 수 있다. 히트 파이프(450)는 비열이 높은 유체를 사용하여 다량의 열을 상대적 저온 영역에 전달할 수 있는 열 전달 부재일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(450)는 일단(451)이 고온 영역인 발열원(412)에 근접하게 배치되고, 타단(452)이 고온 영역에서 떨어진 저온 영역에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(450)는 일단(451) 및 타단(452) 영역을 제외한 나머지의 일부 영역에 고온 영역인 발열원(412)이 배치될 수 있다.
히트 파이프(450)는 열 전달 경로일 수 있고, 열 전달 확산 경로일 수 있고, 열 분산 경로가 될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(450)는 다양한 형상으로 구성될 수 있는데, 일부는 발열원(412)에 근접하게 배치되어야 하고, 다른 일부는 발열원(412)보다 낮은 저온 영역에 배치되어야만 한다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(450)는 열을 전달하면서, 주변에 배치된 다른 부품(411)에 열을 전달하지 않아야 한다. 이를 위해 다양한 실시예에 따른 전자 장치(400)는 히트 파이프(450)에 의해 발생하는 열 전달을 막는 열전달 방지 구조(432)를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(400)는 발열원(412) 근처에 있는 부품(411), 예를 들어 데이터 입력 장치가 배치될 수 있다. 데이터 입력 장치는 사이드 입력 장치로서, 전자 장치(400) 외부에 보이게 배치될 수 있는 외관 부품일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(400)의 제1사이드 키 버튼 장치이거나, 제2사이드 키 버튼 장치일 수 있다. 하지만, 발열원(412) 근처에 배치되면서, 히트 파이프(450)의 열 영향을 받는 영역 내의 부품은 동일하게 열 전달 방지 구조를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(450)에 의해 발생하는 열전달의 방지 구조(432)는 내부 지지 구조물(420)에 형성된 적어도 하나 이상의 개구(opening)(이하 열 전달 방지 구조는 개구라 지칭하기로 한다)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 개구(432)는 부품(411)이 있는 영역의 길이 이상으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 발열원(412)을 거쳐 전달된 열은 히트 파이프(450)를 지나면서, 주변 영역으로 확산되어 부품(411)에 도달할 수 있는데, 상기 개구(432)에 의해 열 전달 경로가 막혀서, 부품(411)으로부터 열 전달이 차단될 수 있다. 예를 들어 개구(432)는 슬릿(slit)이나 슬롯(slot) 형상으로 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 히트 파이프가 전자 장치에 배치된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(500)는 도 1a 내지 도 1c나, 도 2나, 도 3에 도시된 각각의 전자 장치(100,200,300)와 동일한 전자 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 도 4에 도시된 전자 장치(400)와 비교하여, 개구(522)의 구성만 상이할 뿐, 나머지 구성은 동일하기 때문에, 나머지 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 지지 구조물(520)에 형성된 개구(522)는 열 전달률이 낮은 재질(523)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 재질(523)은 합성 수지와 같은 절연 재질을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 히트 파이프를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프는 도 4에 도시된 히트 파이프(450)와 동일한 파이프일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(650)는 제1,2부분, 즉 제1단(651)과, 제2단(652)을 포함할 수 있다. 제1부분(651)은 히트 파이프(650)의 일단부일 수 있고, 제2부분(652)은 히트 파이프의 타단부일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(650)는 다양한 형상으로 구성될 수 있는데, 중요한 점은 제1단(651)은 발열원에 근접하게 배치될 수 있고, 제2단(652)은 발열원보다 상대적으로 낮은 온도를 가진, 발열원에서 어느 정도 이격된 영역에 배치될 수 있다. 이러한 히트 파이프(650)를 전자 장치에 배치하여, 발열원의 온도를 상대적으로 온도가 낮은 영역으로 분산할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(650)는 발열원과의 접착면을 극대화하기 위해 단면이 납작한 형상으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(650)는 진공처리된 관 내에 미량의 작동 유체가 들어 있을 수 있고, 발열부에서 열을 흡수하여 액상의 유체가 기화될 수 있다. 기화된 유체는 응축부로 증기압에 의해 이동할 수 있고, 응축부에서 열을 외부로 전달할 수 있다. 유체는 액화되는 구조로 이루어질 수 있다. 액화된 유체는 관내 미세구조에 의해 모세관력으로 발열부까지 회귀할 수 있고, 작동 유체가 기화-액화를 반복하면서 열을 전달하는 구조로 이루어질 수 있다.
도 7a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치가 결합된 히트 파이프의 열 전달 흐름을 나타내는 예시도이다. 도 7b는 도 7a의 라인 A-A의 단면도이다. 도 7c는 도 7a의 라인 B-B의 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(750)는 발열원(712)에서 발생한 열을 수집하는 열 수집 장치(760)를 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 열 수집 장치(760)는 발열원과 히트 파이프(750) 사이에 배치되어, 발열원의 열을 히트 파이프(750)에 전달하는 기능을 담당할 수 있다. 열 수집 장치(760)는 열 수집 기능 이외에, 열 확산 기능을 수행할 수 있다. 열 수집이나 열 확산 기능은 열 전달 기능의 일부일 수 있고, 상대적으로 고온 영역의 열을 저온 영역으로 전달하는 방열 기능일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(760)는 발열원에서 발생한 열을 히트 파이프(750)로 전달하기 위한 구조나 형상을 가질 수 있다. 발열원, 예를 들어 AP는 칩 형상으로, 상면은 직사각형이나 정사각형일 수 있고, 이러한 상면에 접착되는 열 수집 장치(760)도 직사각형이나 정사각형을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(760)는 발열원 상면과 대략적으로 동일한 면을 가지거나, 약한 작은 면을 가지게 구성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(760)는 금속 물질을 포함하며, 예를 들어, 구리와 같은 열 전도율이 우수한 재질로 구성될 수 있다. 열 수집 장치(760)에는 히트 파이프의 일단(751)이 배치될 수 있는데, 열 수집 장치(760)와 일단(751) 간에는 가능한 면적이 접하는 결합 구조가 제공될 수 있다. 열 수집 장치(760)에 의해 수집된 열은 히트 파이프 일단(751)에 전달되고, 이어서 히트 파이프 타단(752)으로 전달될 수 있다. 화살표는 열 전달 방향을 의미할 수 있다. 히트 파이프(750)에 전달된 열은 히트 파이프(750)에 멀어지는 방향으로 지지 구조물(720)에 전달될 수 있다. 지지 구조물(720)에 전달된 열은 구리와 같은 금속 플레이트(721)에 전달될 수 있다. 히트 파이프(750) 상면에는 차폐 시트(770)가 부착될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치가 결합된 히트 파이프의 열 전달 구조를 나타내는 단면도이다. 도 8b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치가 결합된 히트 파이프가 배치된 전장 장치를 나타내는 도면이다. 도 8c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치가 결합된 히트 파이프가 배치된 전장 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(800)는 도 4에 도시된 전자 장치(400)와 동일한 전자 장치일 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(850)은 도 6에 도시된 히트 파이프(650)와 동일한 히트 파이프일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(860)는 도 7에 도시된 열 수집 장치(760)와 동일한 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(800)는 기판(810) 제1방향으로 향하는 제1면에 배치된 제1전자 부품(812)과, 기판(810) 제1방향과 반대방향인 제2방향으로 향하는 제2면에 배치된 제2전자 부품(813)과, 기판(810)을 지지하는 내부 지지 구조물(820)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(800)는 상기 제1,2방향의 수직방향인 제3방향으로 사이드 키 버튼(8020이 배치될 수 있다. 상기 제1전자 부품(812)은 열이 발생하는 발열원으로, 차폐 구조(840)에 의해 둘러쌓이게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(800)는 발열원(812)에서 발생한 열을 상대적 저온 영역으로 방열하기 위해, 열전달 물질(830), 열 수집 장치(860) 및 히트 파이프(850)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(850)는 도 6에 도시된 히트 파이프(650)와 동일한 히트 파이프일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(860)는 열 전달장치로서, 도 7에 도시된 열 수집 장치(760)와 동일한 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 발열원(812)은 칩 타입으로서, 기판에 실장되는 AP(application processor), CP(central processor), RF부(radio frequency unit)의 PA(power amplifier) 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(800)는 발열원(812)의 열을 열 수집 장치(860)에 전달하기 위한 열 전달 물질(830)(TIM;thermal interfacing material)을 더 구비할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(830)(TIM)은 단일층 또는 다층(multi-layer)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 전달 물질(830)은 일정한 두께를 가질 수 있으며, 불투명할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 열 전달 물질(830)(TIM)은 열 전도성을 가질 수 있다. 예를 들면, 열 전달 물질(830)(TIM)은 1 W/mk 이상(예:4 W/mk)의 열전도도를 가질 수 있다. 또한, 열 전달 물질(830)(TIM)은 전기 전도성을 가지거나 또는 가지지 않을 수 있다. 예를 들면, 열 전달 물질(830)(TIM)이 전기 전도성을 가지는 경우, 전기적 노이즈(electrical noise) 또는 EMI(electro magnetic interference)를 차단할 수 있다. 또는, 열 전달 물질(830)은 우수한 내마모성 또는 내열성을 가질 수도 있다. 또한, 열 전달 물질(830)은 열가소성 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(830)은 상변화 물질(PCM:phase change materials)을 포함할 수 있다. 상변화물질은 열에 의하여 고상에서 액상으로 변할 수 있다. 여기서, 액상의 상변화 물질은 점성을 가질 수 있다. 또는, 액상의 상변화 물질은 압축성이거나 또는 비압축성일 수 있다. 또한, 열 전달 물질(830)은 열에 의하여 적어도 하나의 물성이 변화되는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열에 의하여, 열 전달 물질은 높은 점성을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(830)은 기계적 물성(예: 인장 강도 또는 탄성)을 가지고 있고, 찢어짐에 강할 수 있고, 열을 받으면 경화될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(830)은 열 전도 물질(예:실리콘(silicon), 실리콘 폴리머(silicone Polymer), 그라파이트(graphite), 아크릴(acrylic) 등)로 표면 처리하는 방식으로 성형될 수 있다. 표면 처리 방식은 열 전달 물질의 상면과 열 전도 물질 사이의 결합력을 높일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(830)은 실리콘 폴리머를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(800)는 발열원(812), 열전달 물질(830), 열 수집 장치(860)가 수직방향으로 적층된 구조로 배치될 수 있다. 또한, 히트 파이프(850)의 적어도 일부는 열 수집 장치(860)에 내에 함몰되게 배치될 수 있다. 발열원(812)과 열전달 물질(830)은 상하로 적층된 구조로 직접적으로 접착되고, 열전달 물질(830)과 열수집 장치(860)는 상하로 적층된 구조로 직접적으로 접착되며, 열 수집 장치(860)와 히트 파이프(850)는 직접 접착되며, 히트 파이트(850)를 포함하는 열 수집 장치(860)는 내부 지지 구조물(820)(미드 플레이트라 지칭할 수 있다)에 직접 접착되어 수용될 수 있다. 상기 직접 접착 대신에, 솔더링 접합, 접합 물질(adhesive layer) 또는 기구적 결합 구조 등을 이용해서 적층할 수 있다.
이하에서는 차폐 구조와 연관된 히트 파이프의 실장 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 구조에 열 전달 구조가 적층형으로 적용된 전자 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(900)는 기판(910)과, 발열원(912)과, 차폐 구조(920), 열 전달 물질(930,932)과, 히트 파이프(950)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(900)는 도 4에 도시된 전자 장치(400)와 동일한 전자 장치일 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(950)은 도 6에 도시된 히트 파이프(650)와 동일한 히트 파이프일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(900)는 발열원(912)에서 발생한 열이 열 전달 물질(930,932)을 통해 히트 파이프(950)에 의해 전달되는 구조일 수 있다. 상기 열 전달 구조는 차폐 구조(920)에 적용되어, 발열부(912)에서 발생한 열은 차폐 구조(920)를 경유하여 히트 파이프(950)에 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 기판(910)은 제1방향으로 향하는 제1면(910a)과, 제1면(910a)과 반대방향인 제2방향으로 향하는 제2면(910b)을 포함할 수 있다. 기판(910)은 제1,2면(910a,910b)에 각각 다양한 전자 부품이 각각 실장될 수 있다. 전자 부품이 동작 중이면, 기판(910)이 발열원이 될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 기판 제1면(910a)에 발열원(912)이 실장될 수 있다. 예를 들어, 발열원(912)은 칩 타입으로, AP(application processor), CP(central processor), RF부(radio frequency unit)의 PA(power amplifier) 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 차폐 구조(920)는 발열원(912)에서 발생하는 전자파를 차단하는 장치로서, EMI를 차단하기 위한 쉴드 캔(shield can)을 포함할 수 있다. 차폐 구조(920)는 발열원(912)의 측면 및 상면을 감싸게 배치될 수 있다. 차폐 구조(920)는 발열원(912) 측면을 감싸는 쉴드 프레임(921)과, 쉴드 프레임(921)을 덮는 쉴드 커버(922)를 포함할 수 있다. 쉴드 커버(922)는 쉴드 프레임(921) 상면을 폐쇄하게 결합될 수 있다. 쉴드 커버(922)는 얇은 금속 재을 포함하는 플레이트로서, 차폐 필름(shield film) 또는 차폐 쉬트(shield sheet)를 포함할 수 있다. 쉴드 커버(922)는 금속 재질을 포함하며, 열 전도성이 우수하고, 정전기를 방지할 수 있는 구리 등의 재질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(TIM;thermal interfacing material)은 액상이거나, 액상에 가까운 제1열 전달 물질(930)과, 고상이거나, 고상에 가까운 제2열 전달 물질(932)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제1열 전달 물질(930)은 발열원(912) 상면과 쉴드 커버(922) 하면 사이에 배치될 수 있다. 제1열 전달 물질(930)은 액상이거나 액상에 가까운 재질이기 때문에, 고상의 제2열 전달 물질(932)에 비교하여, 발열원(912) 상면에 밀착 정도를 높일 수 있다. 발열원(912) 상면과 제1열 전달 물질(930)은 서로 긴밀하게 밀착해야, 열 전도율이 높아지며, 발열원(912)에서 발생한열 열이 제1열 전달 물질(930)에 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제2열 전달 물질(932)은 쉴드 커버(922) 상면과 히트 파이프(950) 하면 사이에 배치될 수 있다. 제2열 전달 물질(932)은 고상 또는 고상에 가까운 재질로서, 쉴드 커버(922)에서 전달된 열을 히트 파이프(950)에 전달하는 역할을 담당할 수 있다. 부가적으로, 제2열 전달 물질(932)은 쉴드 커버(922)에서 전달된 열을 내부 지지 브라켓(940)에 전달하여, 부가적 전달 기능을 담당할 수 있다. 내부 지지 구조물(940)은 저온 영역이기 때문에, 제2열 전달 물질(932)로부터 전달된 열은 히트 파이프(950)로 전달되고, 내부 지지 브라켓(940)으로 전달될 수 있다. 또한, 내부 지지 구조물(940)에 전달된 열은 다시 히트 파이프(950)쪽으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 내부 지지 구조물(940)은 브라켓을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(900)는 발열원(912) 상에 상하 적층형으로 제1열 전달 물질(930)이 접착될 수 있고, 제1열 전달 물질(930) 상에 상하 적층형으로 쉴드 커버(922)가 접착될 수 있으며, 쉴드 커버(922) 상에 제2열 전달 물질(932)이 상하 적층형으로 배치될 수 있고, 제2열 전달 물질(932) 상에 상하 적층형으로 히트 파이프(950)와 내부 지지 구조물(940)이 배치될 수 있다. 각각의 레이어 간에는 조밀하게 접착될 수 있다. 참조부호 952는 접착 레이어인 테이프를 지칭할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 구조와 열 전달 구조가 적층형으로 적용된 전자 장치를 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1000)는 도 4에 도시된 전자 장치(400)와 동일한 전자 장치일 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1050)은 도 6에 도시된 히트 파이프(650)와 동일한 히트 파이프일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(1060)는 도 7, 도 8에 도시된 열 수집 장치(760,860)와 각각 동일한 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(1000)는 기판(1010)과, 발열원(1012)과, 차폐 구조(1020), 열 전달 물질(1030)과, 열 수집 장치(1060), 히트 파이프(1050)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(1000)는 발열원(1012)에서 발생한 열이 열 전달 물질(1030)을 통해 전달되고, 전달될 열은 열 수집 장치(1060)에 의해 수집된 후, 수집된 열이 히트 파이프(1050)에 의해 전달되는 구조일 수 있다. 상기 열 전달 구조는 차폐 구조(1020)에 적용되어, 발열부(1012)에서 발생한 열은 차폐 구조(1020) 및 열 수집 장치(1060)를 경유하여 히트 파이프(1050)에 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 기판(1010)은 제1방향으로 향하는 제1면(1010a)과, 제1면(1010a)과 반대방향인 제2방향으로 향하는 제2면(1010b)을 포함할 수 있다. 기판(1010)은 제1,2면(1010a,1010b)에 각각 다양한 전자 부품이 각각 실장될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 기판 제1면(1010a)에 발열원(1012)이 실장될 수 있다. 예를 들어, 발열원(1012)은 칩 타입으로, AP(application processor), CP(central processor), RF부(radio frequency unit)의 PA(power amplifier) 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 차폐 구조(1020)는 발열원(1012)에서 발생하는 전자파를 차단하는 장치로서, EMI를 차단하기 위한 쉴드 캔(shield can)을 포함할 수 있다. 차폐 구조(1020)는 발열원(1012)의 측면 및 상면을 감싸게 배치될 수 있다. 차폐 구조(1020)는 발열원(1012) 측면을 감싸는 쉴드 프레임(1021)과, 쉴드 프레임(1021)을 덮는 쉴드 커버(1022)를 포함할 수 있다. 쉴드 커버(1022)는 얇은 금속 재질을 포함하는 플레이트로서, 차폐 필름(shield film) 또는 차폐 쉬트(shield sheet)라 지칭할 수 있다. 쉴드 커버(1022)는 금속 재질을 포함하며, 열 전도성이 우수하고, 정전기를 방지할 수 있는 구리 등의 재질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(1030)은 발열원(1012) 상면과 쉴드 커버(1022) 하면 사이에 배치될 수 있다. 열 전달 물질(1030)은 액상이거나 액상에 가까운 재질 또는 고상이거나 고상에 가까운 재질을 포함할 수 있다. 발열원(1012) 상면과 열 전달 물질(1030)은 서로 긴밀하게 밀착해야, 열 전도율이 높아지며, 발열원(1012)에서 발생한열 열이 열 전달 물질(1030)에 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(1060)는 쉴드 커버(1022) 상면과 히트 파이프(1050) 하면 사이에 배치될 수 있다. 열 수집 장치(1060)는 쉴드 커버(1022)에서 전달된 열을 수집하여, 히트 파이프(1050)에 전달하는 역할을 담당할 수 있다. 부가적으로, 열 수집 장치(1060)는 쉴드 커버(1022)에서 전달된 열을 내부 지지 브라켓(1040)에 전달하여, 부가적 전달 기능을 담당할 수 있다. 내부 지지 구조물(1040)은 저온 영역이기 때문에, 열 수집 장치(1060)로부터 전달된 열을 히트 파이프(1050)로 직접 전달하고, 내부 지지 브라켓(1040)으로 전달할 수 있다. 또한, 내부 지지 구조물(1040)에 전달된 열은 다시 히트 파이프(1050)쪽으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 내부 지지 구조물(1040)은 브라켓을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(900)는 발열원(912) 상에 상하 적층형으로 제1열 전달 물질(930)이 접착될 수 있고, 제1열 전달 물질(930) 상에 상하 적층형으로 쉴드 커버(922)가 접착될 수 있으며, 쉴드 커버(922) 상에 제2열 전달 물질(932)이 상하 적층형으로 배치될 수 있고, 제2열 전달 물질(932) 상에 상하 적층형으로 히트 파이프(950)와 내부 지지 구조물(940)이 배치될 수 있다. 각각의 레이어 간에는 조밀하게 접착될 수 있다. 참조부호 1052는 히트 파이프(1050)의 접착층인 열 전도성 테이프를 지칭하고, 1062는 열 수집 장치(1060)를 내부 지지 구조물(1040)에 접합하기 위한 솔더링 부분 또는 솔더 레이어를 지칭한다.
다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(1060)는 발열원(1012) 상면과 대면하는 면이 같거나 약간 작게 구성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 구조에 열 전달 구조가 적층형으로 적용된 전자 장치를 나타내는 단면도이다.
도 11을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1100)는 도 10에 도시된 전자 장치(1000)와 비교하여, 열 전달 물질(1130)의 구성만 상이할 뿐, 나머지 구성은 동일하기 때문에, 나머지 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(1130)은 발열원(1112) 상면과 쉴드 커버(1122) 하면 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(1130)은 액상이거나 액상에 가까운 제1열 전달 물질(1131)과, 고상이거나 고상에 가까운 제2열 전달 물질(1132)로 구성될 수 있다. 액상이거나 액상에 가까운 열 전달 물질은 타 부품과 긴밀하게 밀착하는 성질이 고상의 열 전달 물질보다 우수하고, 반대로, 고상의 열 전달 물질은 액상의 열 전달 물질보다 열 전도율이 우수하지만, 접착력이 떨어지는 성질을 가지고 있다.
다양한 실시에예에 따른 전자 장치(1100)는 발열원(1112)으로부터 전달될 열 전달을 위해 혼합형 열전달 물질(1130)을 채용할 수 있다.
발열원 상면과 열 전달 물질(1030)은 서로 긴밀하게 밀착해야, 열 전도율이 높아지며, 발열원(1112)에서 발생한열 열이 열 전달 물질(1030)에 전달될 수 있는데, 고상보다는 액상의 제1열 전달 물질이 발열원 상면에 위치할 수 있다. 높은 열 전도율을 위해, 제2열 전달 물질(1132)의 레이어 두께가 제1열 전달 물질(1131) 레이어의 두께보다 크게 구성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 구조와 열 전달 구조가 적층형으로 적용된 전자 장치를 나타내는 단면도이다.
도 12를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1200)는 도 10에 도시된 전자 장치(1000)와 비교하여, 차폐 구조(1220)의 구성만 상이할 뿐, 나머지 구성은 동일하기 때문에, 나머지 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다양한 실시예에 따른 차폐 구조(1220)는 쉴드 커버(1222)로 발열원(1212) 측면 및 상면을 감싸는 구조로 구성될 수 있다. 예를 들어, 차폐 커버(1222)는 차폐 필름으로 구성되어, 발열원(1212) 상면뿐만 아니라, 측면에 있는 부분(1221)에 의해 폐쇄할 수 있다. 차폐 구조(1220)의 단부(1223)는 기판(1210) 상에 미도시된 체결구를 이용한 체결 구조나, 용접을 이용해서 고정될 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 구조와 열 전달 구조가 적층형으로 적용된 전자 장치를 나타내는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1300)는 도 4에 도시된 전자 장치(400)와 동일한 전자 장치일 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1350)은 도 6에 도시된 히트 파이프(650)와 동일한 히트 파이프일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(1300)는 기판(1310)과, 발열원(1312)과, 열 수집 장치 겸용 차폐 구조(1320), 열 전달 물질(1330)과, 히트 파이프(1350)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(1300)는 발열원(1312)에서 발생한 열이 열 전달 물질(1330)을 통해 전달되고, 전달될 열은 열 수집 장치 겸용 차폐 구조 (1330)에 의해 수집된 후, 수집된 열이 히트 파이프(1350)에 의해 전달되는 구조일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집 장치 겸용 차폐 구조(1320)는 금속 재질을 포함하며, 기판(1310)에서 발생하는 EMI를 차단하고, 발열원에서 발생하는 열을 수집하는 기능을 담당할 수 있다. 예를 들어, 열 수집 장치 겸용 차폐 구조(1320)는 도 10에 도시된 차폐 구조와 열 수집 장치의 기능을 수행하는 구조를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(1300)는 발열부(1312)에서 발생한 열이 열 수집 장치 겸용 차폐 구조(1320)에 의해 전달되고 모아져서, 직접적으로 히트 파이프(1350)에 전달될 수 있다. 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치 겸용 차폐 구조(1320)는 쉴드 프레임(1321)과, 열 수집 장치 겸용 쉴드 커버(1322)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집 장치 겸용 차폐 구조(1320)는 발열원(1312)의 측면 및 상면을 감싸게 배치될 수 있다. 쉴드 커버(1322)는 얇은 금속 재질의 플레이트로서, 차폐 필름(shield film) 또는 차폐 쉬트(shield sheet)를 포함할 수 있다. 쉴드 커버(1322)는 금속 재질을 포함하며, 열 전도성이 우수하다.
다양한 실시예에 따른 열 전달 물질(1330)은 발열원(1312) 상면과 열 수집 장치 겸용 쉴드 커버(1322) 하면 사이에 배치될 수 있다. 열 전달 물질(1330)은 액상이거나 액상에 가까운 재질 또는 고상이거나 고상에 가까운 재지로 구성돌 수 있다. 발열원(1312) 상면과 열 전달 물질(1330)은 서로 긴밀하게 밀착해야, 열 전도율이 높아지며, 발열원(1012)에서 발생한 열이 열 전달 물질(1030)에 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집 장치 겸용 쉴드 커버(1322)는 열 전달 물질(1330)에서 전달된 열을 수집하여, 히트 파이프(1350)에 전달하는 역할을 담당할 수 있다. 열 수집 장치 겸용 쉴드 커버(1322)는 전달된 열을 내부 지지 브라켓(1340)에 전달할 수 있다. 내부 지지 구조물(1340)은 저온 영역이기 때문에, 열 수집 장치 겸용 쉴드 커버(1322)로부터 전달된 열을 히트 파이프(1350)로 전달하고, 내부 지지 브라켓(1340)으로 전달할 수 있다. 또한, 내부 지지 구조물(1340)에 전달된 열은 다시 히트 파이프(1350)쪽으로 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(1300)는 발열원(1312) 상에 상하 적층형으로 열 전달 물질(1330)이 접착될 수 있고, 열 전달 물질(1330) 상에 상하 적층형으로 열 수집 장치 겸용 쉴드 커버(1322)가 접착될 수 있으며, 열 수집 장치 겸용 쉴드 커버(1322) 상에 상하 적층형으로 히트 파이프(1350)와 내부 지지 구조물(1340)이 배치될 수 있다. 각각의 레이어 간에는 조밀하게 접착될 수 있다. 참조부호 1352는 히트 파이프(1350)의 접착층인 열 전도성 테이프를 지칭하고, 1362는 열 수집 장치 겸용 쉴드 커버(1322)를 내부 지지 구조물(1340)에 접합하기 위한 솔더링 부분 또는 솔더 레이어를 지칭한다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 구조에 열 전달 구조가 적층형으로 적용된 전자 장치를 나타내는 단면도이다.
도 14를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1400)는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 전자 장치와 동일한 전자 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1400)는 기판(1410)과, 제1,2발열원(1411,1412)과, 제1,2차폐 구조(1421,1422), 제1 내지 제4열 전달 물질(1431-1434)과, 히트 파이프(1450)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 각각의 제1,2차폐 구조(1421,1422)는 도 10에 도시된 차폐 구조(1020)와 동일한 구조일 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1450)은 도 6에 도시된 히트 파이프(650)와 동일한 히트 파이프일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(1400)는 제1발열원(1411)에서 발생한 열이 제1열 전달 물질(1431)을 통해 제1차폐 구조(1421)에 전달되고, 제4열 전달 물질(1434)에 의해 히트 파이프(1450)에 의해 전달되는 구조일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1400)는 제2발열원(1412)에서 발생한 열이 제2열 전달 물질(1432)에 의해 제2쉴드 커버(1426)에 전달되고, 제2쉴드 커버(1426)에 전달된 열이 제3열 전달 물질(1433)을 통해 제4열 전달 물질(1434)에 전달되고, 제4열 전달 물질(1434)에 의해 히트 파이프(1450)에 의해 전달되는 구조일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 기판(1410)은 제1방향으로 향하는 제1면(1410a)과, 제1면(1410a)과 반대방향인 제2방향으로 향하는 제2면(1410b)을 포함할 수 있다. 기판(1410)은 제1,2면(1410a,1410b)에 각각 다양한 전자 부품이 각각 실장될 수 있다. 기판 제1면(1410a)에 제1발열원(1411)이 배치될 수 있고, 기판 제2면(1410b)에 제2발열원(1412)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 각각의 제1,2발열원(1411,1412)은 칩 타입으로, AP(application processor), CP(central processor), RF부(radio frequency unit)의 PA(power amplifier) 등을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제1,2차폐 구조(1421,1422)는 제1,2발열원(1411,1412)에서 각각 발생하는 전자파를 차단하는 장치로서, EMI를 차단하기 위한 쉴드 캔(shield can)이 각각 구성될 수 있다. 제1,2차폐 구조(1421,1422)는 각각 제1,2발열원(1411,1412)의 측면 및 상면을 감싸게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제1차폐 구조(1421)는 제1발열원(1411) 측면을 감싸는 제1쉴드 프레임(1423)과, 제1쉴드 프레임(9423)을 덮는 제1쉴드 커버(1424)를 포함할 수 있다. 제1쉴드 커버(1424)는 제1쉴드 프레임(1423) 상면을 폐쇄하게 결합될 수 있다. 제1쉴드 커버(1424)는 얇은 금속 재질의 플레이트로서, 차폐 필름(shield film) 또는 차폐 쉬트(shield sheet)를 포함할 수 있다. 제1쉴드 커버(1424)는 금속 재질을 포함하며, 열 전도성이 우수하고, 정전기를 방지할 수 있는 구리 등의 재질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제2차폐 구조(1422)는 제2발열원(1412) 측면을 감싸는 제2쉴드 프레임(1425)과, 제2쉴드 프레임(1425)을 덮는 제2쉴드 커버(1426)를 포함할 수 있다. 제2쉴드 커버(1426)는 제2쉴드 프레임(1425) 상면을 폐쇄하게 결합될 수 있다. 제2쉴드 커버(1426)는 얇은 금속 재질의 플레이트로서, 차폐 필름(shield film) 또는 차폐 쉬트(shield sheet)를 포함할 수 있다. 제2쉴드 커버(1426)는 금속 재질을 포함하며, 열 전도성이 우수하고, 정전기를 방지할 수 있는 구리 등의 재질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제1 내지 제4열 전달 물질(1431-1434)(TIM;thermal interfacing material)은 액상이거나, 액상에 가까운 열 전달 물질(930)이거나, 고상이거나 고상에 가까운 열 전달 물질이거나, 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제1열 전달 물질(1431)은 제1발열원(1411) 상면 및 측면과, 제1쉴드 커버(1424) 하면 및 제1쉴드 프레임(1423) 사이에 배치될 수 있다. 제1열 전달 물질(1431)은 제1발열원(1411)과 제1쉴드 커버(1424)와 제1쉴드 프레임(1423)에 의해 둘러 쌓인 공간에 채워질 수 있다. 제1발열원(1411)에서 발생한 열은 제1쉴드 커버(1424) 및 제1쉴드 프레임(1423)이 전달되며, 제1쉴드 프레임(1423)에 전달된 열은 제4열 전달 물질(1434)에 전달되고 최종적으로 히트 파이프(1450)에 전달된다. 도면에 미도시되었지만, 제1쉴드 커버(1424)는 내부 지지 구조물에 열이 전달될 수 있다. 또한, 미도시되었지만, 히트 파이프(1450)는 열 수집 장치를 더 구비할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제2열 전달 물질(1432)은 제2발열원(1412) 상면 및 제2쉴드 커버(1426) 사이에 배치될 수 있다. 제2발열원(1412)에서 발생한 열은 제2열 전달 물질(1432)에 의해 제2쉴드 커버(1426)에 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제3열 전달 물질(1433)은 제2쉴드 커버(1426) 하면 및 제2쉴드 프레임(1425) 사이 공간에 채워질 수 있다. 상기 공간에 채워진 제3열 전달 물질(1433)은 두 부분으로 구분될 수 있다. 제1부분(14331)은 제2쉴드 커버(1426)에 부착된 부분일 수 있고, 제2부분(14332)은 제2쉴드 프레임(1425)과 제4열 전달 물질(1434) 사이에 배치된 부분일 수 있다. 제2쉴드 커버(1426)에서 전달된 열은 제1부분(14331)을 지나, 제2부분(14332)으로 전달되고, 제2부분(14332)에 전달된 열은 제4열 전달 물질(1434)에 전달되고, 최종적으로 히트 파이프(1450)에 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제4열 전달 물질(1434)과 히트 파이프(1450)는 제1발열원(1411)이나, 제2발열원(1412)이나, 제1,2발열원(1411,1412)의 측방향으로 열을 전달하기 위한 열 전달 경로일 수 있다. 제4열 전달 물질(1434)은 제1,2발열원(1411,1412)에 대해 측방향으로 연장 배치되어, 측방향으로 대면하게 배치된 히트 파이프(1450)에 전달된 열을 전달할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(140)는 기판 제1면(1401a)의 제1차폐 구조(1421)에 배치된 제1열 전달 구조는 기판 제2면의 제2차폐 구조(1422)에 대칭으로 배치될 수 있고, 기판 제2면(1410b)의 제2차폐 구조(1422)에 배치된 제2열 전달 구조는 기판 제1면(1410a)의 제1차폐 구조(1421)에 대칭으로 배치될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 구조 측방향으로 히트 파이프가 적용된 기판을 나타내는 사시도이다.
도 15를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1500)는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 전자 장치(100)와 동일한 전자 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1500)는 기판(1510)과, 기판(1510) 제1면에 복수 개 실장되는 차폐 구조들(1521-1523)와, 각각의 차폐 구조(1521-1523)를 연결하게 배치되되, 각각의 차폐 구조(1521-1523) 측면에 배치된 히트 파이프(1550)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 기판(1510)은 제1면에 복수 개의 차폐 구조들(1521-1523)이 실장될 수 있는데, 각각의 차폐 구조(1521-1523)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 서로 접하게 배치될 수 있다. 상기 각각의 차폐 구조(1521-1523)에 발생한 열은 하나의 히트 파이프(1550)에 전달될 수 있다. 히트 파이프(1550)는 솔더링 공정에 의해 각각의 차폐 구조(1521-1523)에 접합될 수 있다. 히트 파이프(1550)에 의해 각각의 차폐 구조들(1521-1523)은 하향으로 온도가 내려갈 수 있다.
도 16a는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 열 수집 장치를 나타내는 사시도이다. 도 16b는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 열 수집 장치에 히트 파이프 일부가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 16a, 도 16b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(1660)는 도 8a에 도시된 열 수집 장치(860)와, 도 10에 도시된 열 수집 장치(1060)와 동일한 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(1660)는 발열원 상면과 대면하는 표면, 특히 발열원 상면과 유사한 사이즈를 가지는 표면을 가지게 구성될 수 있고, 대략적으로 구리 재질과 유사한 열 전도율이 높은 금속을 포함하는 플레이트 형상일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(1660)는 히트 파이프(1650) 제1단(1651) 및 제1단 부분과 결합되기 위한 리세스(1662)를 구비할 수 있다. 리세스(1662)는 열 수집 장치(1660) 상면에서 일정 깊이로 패인 형상으로, 리세스에 히트 파이프의 일부가 삽입되어 솔더링 공정으로 접합되거나, 미도시된 열 전도율이 높은 양면 테이프를 이용하여 결합될 수 있다.
도 17a 내지 도 17d를 참조하여 다양한 실시예에 따른 히트 파이프와 열 수집 장치 간의 다양한 결합 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 17a는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 내부 지지 구조물(1740)에 히트 파이프(1750) 일부가 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 17a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1750)는 내부 지지 구조물(1740)에 형성된 리세스에 열 도전율이 높은 양면 테이프(1750b)를 이용하여 결합될 수 있다. 결합 재질로 사용하는 열 도전율이 높은 양면 테이프(1750b) 대신에, 솔더링 공정으로 히트 파이프(1750)와 내부 지지 구조물(1740)은 결합될 수 있다. 내부 지지 구조물(1750)의 리세스에 히트 파이프(1740)가 결합될 시, 히트 파이프 상면(1750a)은 내부 지지 구조물 상면(1740a)과 대략적으로 동일 평면 배치상태일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1750)의 각각의 결합면은 리세스에 형성된 각각의 결합면에 긴밀하게 밀착할 수 있다. 예를 들어, 히트 파이프(1750)의 각각의 결합면과 리세스에 형성된 각각의 결합면 사이에 공간이 존재한다면, 열 전달 효율이 저하될 수 있기 때문에, 빈 공간은 솔더와 같은 열 전달 물질로 채워질 수 있다.
도 17b는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 지지 구조물(1741)에 히트 파이프91751) 일부가 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 17b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1751)는 내부 지지 구조물(1741)에 형성된 리세스에 열 도전율이 높은 양면 테이프(1751b)를 이용하여 결합될 수 있다. 결합 재질로 사용하는 열 도전율이 높은 양면 테이프(1751b) 대신에, 솔더링 공정으로 히트 파이프(1751)와 내부 지지 구조물(1741)은 결합될 수 있다. 내부 지지 구조물(1741)의 리세스에 히트 파이프(1751)가 결합될 시, 히트 파이프 상면(1751a)은 내부 지지 구조물 상면(1741a)으로부터 약간 돌출되게 배치될 수 있다.
도 17c는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 지지 구조물(1742)에 히트 파이프(1752) 일부가 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 17c를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1752)는 내부 지지 구조물(1742)에 형성된 리세스에 PCM(phase change material) 시트(1752b)를 이용하여 결합될 수 있다. 내부 지지 구조물(1742)의 리세스에 히트 파이프(1752)가 결합될 시, 히트 파이프 상면(1752a)은 내부 지지 구조물 상면(1742a)과 대략적으로 동일 평면 배치상태일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1752)의 각각의 결합면은 리세스에 형성된 각각의 결합면에 긴밀하게 밀착할 수 있다. 예를 들어, 히트 파이프(1752)의 각각의 결합면과 리세스에 형성된 각각의 결합면 사이에 공간이 존재한다면, 열 전달 효율이 저하될 수 있기 때문에, 빈 공간은 솔더와 같은 열 전달 물질로 채워질 수 있다.
도 17d는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 지지 구조물(1743)에 히트 파이프(1753) 일부가 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 17d를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1753)는 내부 지지 구조물(1743)에 일체형으로 제작될 수 있다. 내부 지지 구조물(1743)을 다이캐스팅이나 사출 공정으로 제작할 경우, 히트 파이프(1753)는 내부 지지 구조물(1743)에 상기 공법으로 일체형으로 제작될 수 있다.
도 18a는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 열 수집 장치(1860)에 히트 파이프(1850) 일부가 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 18a를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1850)는 열 수집 장치(1860)에 형성된 리세스에 솔더링 공정을 이용하여 결합될 수 있다. 열 수집 장치(1860)의 리세스에 히트 파이프(1850)가 결합될 시, 히트 파이프(1850) 상면(1850a)은 열 수집 장치 상면(1860a)과 대략적으로 동일 평면 배치상태일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(1850)의 각각의 결합면은 리세스에 형성된 각각의 결합면에 긴밀하게 밀착할 수 있다.
도 18b는 본 발명의 다양할 실시예에 따른 열 수집 장치(1862)에 히트 파이프(1852) 일부가 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 18b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 열 수집 장치(1862)는 리세스가 형성되되, 리세스에 걸림 구조(18621)를 형성하여, 접착력 및 연도전율이 좋은 물질을 사용하지 않고 긴밀하게 결합될 수 있다. 열 수집 장치(1862)의 리세스에 히트 파이프(1852)가 결합될 시, 히트 파이프 상면(1852a)은 열 수집 장치 상면(1862a)으로부터 약간 함몰되게 배치될 수 있다.
도 19a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 디스플레이의 보강판에 히트 파이프가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다. 도 19b는 도 19a의 라인 A-A를 따라 절개한 단면도이다.
도 19a, 도 19b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1900)는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 전자 장치(100)와 동일한 전자 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1900)는 하우징 제1면에 노출되게 배치되는 디스플레이(1910)와, 히트 파이프(1920)를 포함할 수 있다. 디스플레이(1910)는 디스플레이 모듈(1910)과, 디스플레이 모듈(1910)을 지지하는 보강판(1921)을 포함할 수 있다. 예컨대, 보강판(1912)은 금속 재질로 구성되어 디스플레이 모듈(1910)의 틀어짐 등에 저항할 수 있다. 히트 파이프(1920)는 보강판(1912)에 일체형으로 결합될 수 있다. 발열원에서 전달된 열은 히트 파이프(1920)를 통해, 보강판(1912)으로 전달될 수 있다.
도 20a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 후면 커버에 히트 파이프가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다. 도 20b는 도 20a의 라인 B-B를 따라 절개한 단면도이다.
도 20a, 도 20b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(2000)는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 전자 장치(100)와 동일한 전자 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 전자 장치(2000)는 후면 커버(2010)와, 히트 파이프(2020)를 포함할 수 있다. 후면 커버(2010)는 배터리 커버 또는 액세서리 커버라 지칭할 수 있다. 후면 커버(2010)는 전자 장치의 리어 케이스에 일체형이나 착탈식으로 구성될 수 있다. 후면 커버(2010)는 플라스틱 사출물로 구성되어, 리어 케이스에서 착탈될 수 있다. 또한, 후면 커버(2010)는 전자 장치에 일체형으로 금속 외관 케이스로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2020)는 후면 커버(2010)에 결합되거나, 일체형으로 제작될 수 있다. 후면 커버(2010)가 플락스틱 사출물일 경우, 이중 사출 공법으로 금속 히트 파이프(2020)가 제작될 수 있다. 또한, 후면 커버(2010)가 금속 재질일 경우, 후면 커버 제작 시에 히트 파이프(2020)가 일체형으로 제작될 수 있다. 히트 파이프(2020)는 전자 장치의 발열원과 근접하거나 대면하는 후면 커버 내면(2010a)에 형성될 수 있다.
도 21는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 리어 케이스에 히트 파이프가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 21을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(2100)는 리어 케이스(2110) 테두리 부분(가장 자리 둘레)에 적어도 하나 이상의 히트 파이프(2120)를 형성할 수 있다. 리어 케이스(2110)에 리세스를 형성하고, 형성된 리세스에 히트 파이프(2120)가 결합될 수 있다. 리어 케이스(2110)는 플라스틱 재질이고, 히트 파이프(2120)는 금속 재질이기 때문에, 히트 파이프(2120)를 리어 케이스(2110)에 인서트 사출 공법으로 제작할 수 있다. 더욱이 리어 케이스(2110)에 결합된 히트 파이프(2120)는 열 전달 기능뿐만아니라, 리어 케이스(2110)의 골격(뼈대) 역할을 담당할 수 있다. 히트 파이프(2120)에 전달된 열은 하우징 테두리 부분(2130)에 전달될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 테두리 부분(2130)은 금속 프레임으로 구성되어서, 안테나 방사체 역할을 할 수 있다. 또한, 테두리 부분(2130)은 히트 파이프(2120)가 결합되어, 열 전달 역할을 수행할 수 있다.
도 22a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1,2수용홈에 히트 파이프가 배치된 상태를 나타내는 도면이다. 도 22b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1,2수용홈에 히트 파이프가 배치된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 22a, 도 22b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(2200)는 지지 구조물(2220)에 히트 파이프(2250)를 접합하기 위한 제1,2수용홈(2222,2224)을 포함할 수 있다. 제1수용홈(2222)에 히트 파이프(2250)의 제1부분(2252)이 배치되고, 제2수용홈(2224)에 히트 파이프(2250)의 제2부분(2254)이 배치될 수 있다. 상기 제1,2수용홈(2222,2224)에 히트 파이프(2250)가 배치되고, 배치된 히트 파이프(2250)는 솔더링으로 제1,2수용홈(2222,2224)에 접합되어 고정될 수 있다. 상기 각각의 제1,2수용홈(2222,2224)은 지지 구조물(2220)의 살파기 작업으로 각각 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제1수용홈(2222)은 히트 파이프의 제1부분(2252)을 감싸며, 바닥이 계단형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1수용홈(2222) 바닥은 복수 개의 제1계단(2222a)들이 형성될 수 있다. 상기 히트 파이프(2250)는 제1계단(2222a)에 의해 지지 구조물(2220)에 접합면이 증가할 수 있다. 계단형의 제1수용홈(2222)은 지지 구조물로의 열 전도성을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제2수용홈(2224)은 히트 파이프의 제2부분(2254)을 감싸며, 바닥이 계단형으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2수용홈(2224) 바닥은 복수 개의 제2계단(2224a)들이 형성될 수 있다. 상기 히트 파이프(2250)는 제2계단(2224a)에 의해 지지 구조물(2220)과의 접합면이 증가할 수 있다. 계단형의 제2수용홈(2224)은 지지 구조물의 열 전도성을 향상시킬 수 있다.
도 23a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수개의 차폐 구조에 클립과 히트 파이프를 이용하여 방열 구조가 제공된 도면이다. 도 23b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1,2차폐 구조 사이에 클립이 결합되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 23a 내지 도 23b를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(2300)는 하나의 히트 파이프(2350)와, 적어도 하나 이상의 클립(2360,2361)을 이용하여 복수 개의 차폐 구조(2340-2342)에 열 전달 경로를 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 기판(2310) 제1면은 제1 내지 제3발열체(2312,2313,2314)와, 상기 각각의 제1 내지 제3발열체(2312,2313,2314)에 각각 실장된 제1 내지 제3차폐 구조(2340,2341,2342)를 포함할 수 있다. 제1발열체(2312)는 제1차폐 구조(2340)에 의해 둘러 쌓이고, 제2발열체(2313)는 제2차폐 구조(2341)에 의해 둘러 쌓이고, 제3발열체(2314)는 제3차폐 구조(2342)에 의해 둘러 쌓이게 배치될 수 있다. 각각의 제1 내지 제3차폐 구조(2340-2342)는 간격지게 기판(2310) 상에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제1,2차페 구조(2340,2341)는 제1클립(2360)을 이용하여 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있고, 제2,3차페 구조(2341,2342)는 제2클립(2361)을 이용하여 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다. 제1클립(2360)은 제1,2차폐 구조(2340,2341)에 의해 형성된 결합 개구(2345)에 삽입되어, 히트 파이프(2350)를 제1,2차폐 구조(2340,2341) 측면에 밀착배치시킬 수 있다. 제2클립(2361)은 제2,3차폐 구조(2341,2342)에 의해 형성된 결합 개구(미도시)에 삽입되어, 히트 파이프(2350)를 제2,3차폐 구조(2341,2342) 측면에 밀착배치시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2350)는 제1,2,3차폐 구조(2340-2342) 측면과 제1,2클립(2360,2361) 사이에 배치되어, 각각의 제1,2,3발열체(2312,2313,2314)에서 발생한 열을 지지 구조물(2320)에 전달할 수 있다. 각각의 제1,2클립(2360,2361)의 결합 위치는 제1,2차폐 구조(2340,2341) 사이나, 제2,3차폐 구조(2341,2342) 사이로 한정될 필요는 없다. 참조부호 B는 배터리 팩을 지칭한다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기판 제1,2면에 각각 방열 구조가 제공된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 24를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(2400)는 기판(2410)의 제1면에 제1히트 파이프(2450)와, 적어도 하나 이상의 제1클립(2460)을 이용하여 복수 개의 제1차폐 구조(2440)에 제1열 전달 경로를 형성할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(2400)는 제2히트 파이프(2452)와, 적어도 하나 이상의 제2클립(2462)을 이용하여 복수 개의 제2차폐 구조(2345)에 제2열 전달 경로를 형성할 수 있다. 각각의 제1,2열 전달 경로는 도 23a, 도 23b에 도시된 열 전달 경로와 동일한 구조일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제1,2열 전달 경로는 기판(2410) 제1,2면에 각각 대칭으로 배치되거나, 비대칭으로 배치될 수 있다.
도면에 도시되지 않았지만, 단일 발열체에 두 개나 세 개의 히트 파이프가 병렬 타입 또는 중첩되지 않은 타입으로 배치되어 방열 구조를 제공할 수 있다.
도 25는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방열 구조가 제공된 PBA의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 25를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 방열 구조를 가지는 전자 장치(2500)는 다음과 같은 방법으로 제작될 수 있다.
기판(2510) 제1면에 발열체(2512)(두께가 대략 1.15-1.3mm)와 차폐 구조(2540)(높이가 대략 1.5-1.54mm)가 실장되고, 발열체(2512) 상면에 액상 열 전달 물질(2530)(두께가 대략 1.3-1.4mm)을 도포한 후 커버(2542)(두께가 대략 0.04-0.06mm)를 차폐 구조(2540) 상에 결합하여 일차적 방열 구조를 완성할 수 있다. 차폐 구조(2540)의 수직 부분은 대략 0.1mm의 두께를 가지고, 수평 부분은 대략 0.15mm 정도의 두께를 가지게 구성될 수 있다.
지지 구조물(2520)에 양면 테이프를 이용하여 히트 파이프(2550)를 부착할 수 있다. 지지 구조물(2520)에 부착된 히트 파이프(2550)는 고상 열 전달 물질(2560)(두께가 대략 0.15-0.25mm)을 부착하여, 상기 커버(2542)에 부착하는 순으로 방열 구조를 가진 PBA가 제작될 수 있다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방열 구조가 제공된 PBA의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 26을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 방열 구조를 가지는 전자 장치(2600)는 다음과 같은 방법으로 제작될 수 있다.
기판(2610) 제1면에 발열체(2612)(두께가 대략 1.15-1.3mm)와 차폐 구조(2640)(높이가 대략 1.5-1.54mm)가 실장될 수 있다.
지지 구조물(2620)에 양면 테이프를 이용하여 히트 파이프(2650)를 부착할 수 있다. 지지 구조물(2620)에 부착된 히트 파이프(2650) 모듈은 솔더링 공정으로 구리 플레이트(2660)(두께가 대략 1.13-1.17mm)를 접합할 수 있다. 이어서, 구리 플레이트(2660)에는 고상 열 전달 물질(2630)과 도전 테이프(2642)(두께가 대략 0.02-0.04mm)가 부착될 수 있다. 이어서, 고상 열 전달 물질(2630)과 도전 테이프(2642)가 부착된 히트 파이프(2650) 모듈은 지지 구조물(2620)과 기판(2610) 결합 시에 도전 테이프(2642)를 이용하여 차폐 구조(2640)에 부착하는 순으로 제작되어, 방열 구조를 가진 PBA가 제작될 수 있다.
도 27은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 장치가 결합된 히트 파이프의 배치 상태를 각각 나타내는 예시도이다.
도 27을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2750)는 도 4, 도 5에 도시된 히트 파이프(450)와 적어도 일부가 동일한 히트 파이프일 수 있다. 도 27에 도시된 열 전달 구조는 도 9 내지 도 14에 도시된 전자 장치의 차폐 구조에 적어도 일부 또는 전부가 동일하게 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2750)는 제1 내지 제3발열 부품(P1-P3)과 대응하는 제1 내지 제3부분(2750a-2750c)을 포함할 수 있다. 제1부분(2750a)은 히트 파이프(2750)의 일단 부분일 수 있고, 제3부분(2750c)은 히트 파이트(2750)의 타단 부분일 수 있고, 제2부분(2750b)은 제1,3 부분(2750a,2750c) 사이에 있는 히트 파이프(2750)의 일부분일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2750)는 다양한 형상으로 구성될 수 있는데, 예컨대 선형이나 곡형 또는 선형과 곡형의 조합 형상으로 구성될 수 있고, 제1 내지 제3발열 부품(P1-P3) 간의 위치에 따라 길이도 조절될 수 있고, 각각의 제1 내지 제3발열 부품(P1-P3)의 크기에 따라서 폭이나 두께도 조절될 수 있다.
이러한 히트 파이프(2750) 및 제1,2열 수집/확산 장치(2760,2761)를 전자 장치에 실장된 제1 내지 제3발열 부품(P1-P3)에 배치하여, 제1 내지 제3발열 부품의 온도를 상대적으로 온도가 낮은 영역으로 전달하고, 주변으로 확산할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2750)는 발열원, 예컨대 발열 부품과의 접착면을 극대화하기 위해 단면이 납작한 형상으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는 복수 개의 발열체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치에 배치된 복수 개의 발열체는 복수 개의 전자 부품이 배치된 인쇄회로기판이 될 수 있고, 인쇄회로기판에 배치된 각각의 전자 부품이 될 수 있다. 예를 들어, 발열 부품은 인쇄회로기판에 배치된 복수 개의 전자 부품 중, 전자 장치의 동작 모드에 따라서 발열하는 발열 부품들, 예컨대 PAM이나 AP 또는 메모리를 포함할 수 있다. 설명의 편의 상, PAM 또는 IF PMIC를 제1발열 부품(P1)이라 하고, AP를 제2발열 부품(P2)이라 하며, 메모리를 제3발열 부품(P3)이라고 가정한다. 히트 파이프(2750)의 제1부분(2750a)에 제1발열 부품(P1)이 근접하게 배치되고, 제2부분(2750b)에 제2발열 부품(P2)이 배치되며, 제3부분(2750c)에 제3발열 부품(P3)이 배치될 수 있다. 제1 내지 제3발열 부품(P1-P3)은 각각 전자 장치의 동작 모드에 따라서 각각 다른 발열 온도에 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 장치는 히트 파이트(2750)에 복수 개의 열 수집/확산 부재가 결합될 수 있다. 도 27에는 히트 파이프(2750)에 두 개의 단일 열 수집/확산 부재(2760,2761)가 배치되는 일 예가 설명되었으나, 히트 파이트(2750)를 따라서 한 개 또는 세 개 이상의 열 수집/확산 부재가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 장치는 제1,2열 수집/확산 부재(2760,2761)를 포함할 수 있다. 제1열 수집/확산 부재(2760)에는 제1발열 부품(P1)이 근접하게 배치될 수 있다. 제2열 수집/확산 부재(2761)에는 적어도 하나 이상, 예컨대 제2,3 발열 부품(P2,P3)이 근접하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 장치는 제1모드에서는 열 수집 기능을 수행할 수 있고, 제2모드에서는 열 확산 기능을 수행할 수 있다. 또한, 열 수집/확산 장치는 제3모드에서 일부가 열 수집 기능을 할 수 있고, 나머지 일부가 열 확산 기능을 수행하거나, 제4모드에서 일부가 열 확산 기능을 하고, 나머지 일부가 열 수집 기능을 수행할 수 있다. 열 수집은 발열 부품에서 전달된 열을 모으는 기능을 말하고, 열 확산은 열을 주변으로 확산시키는 기능을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 모드들에서 동작할 수 있으며, 예컨대 통신 모드나, 카메라 동작 모드, 게임 모드 등에서 동작할 수 있다. 각각의 모드에 따라서 각각의 제1 내지 제3발열 부품의 발열 온도는 상이할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 통신 모드에서는 제1발열 부품, 예컨대 PAM(또는 IF PMIC)이 가장 온도가 높은 핫 존 영역이 될 수 있고, 카메라 동작 모드나 게임 모드 등에서는 제2발열 부품, 예컨대 AP가 가장 온도가 높은 핫 존 영역이 될 수 있다. 다시 말해서, 각각의 발열 부품은 전자 장치의 동작 모드에 따라서 각각 발열 온도가 다를 수 있다. 제3발열 부품은 제1,2발열 부품보다 낮은 온도일 수 있거나, 제1,2발열 부품 사이의 온도일 수 있다.
전자 장치의 통신 모드에서, 제1발열 부품(P1)이 가장 온도가 높은 핫존 영역이기 때문에, 제1발열 부품(P1)에서 발상된 열은 제1열 수집/확산 부재(2760)에 의해 수집되고, 수집된 열은 상대적으로 저온인 히트 파이프(2750)에 전달될 수 있다. 이어서 히트 파이트(2750)에 전달된 열은 제2열 수집/확산 부재(2761)에 의해 상대적으로 저온인 주변 영역으로 확산될 수 있다.
전자 장치의 카메라 동작 모드, 예컨대 동영상 촬영 모드에서, 제2발열 부품(P2)이 가장 온도가 높은 핫존 영역이기 때문에, 제2발열 부품(P1)에서 발생된 열은 제2열 수집/확산 부재(2761)의 일부에 의해 수집되고, 수집된 열은 상대적으로 저온인 히트 파이프(2750)에 전달될 수 있다. 이어서 히트 파이프(2750)에 전달된 열은 제1열 수집/확산 부재(2760)에 의해 상대적으로 저온인 주변 영역으로 확산되고, 제2열 수집/확산 부재의 다른 부분으로 확산될 수 있다.
전자 장치의 동작 모드에 따라, 즉, 제1 내지 제3발열 부품(P1-P3) 간의 온도 차에 따라서, 각각의 제1,2열 수집/확산 부재(2760,2761)는 열을 수집하거나 확산하는 기능을 담당할 수 있다.
도 28은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 장치가 결합된 히트 파이프의 배치 상태를 각각 나타내는 예시도이다.
도 28을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2850)는 단일 열 수집/확산 부재(2860)와 결합되어서 발열 부품의 열 전달 구조를 구성할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2850)는 도 4, 도 5에 도시된 히트 파이프(450)와 적어도 일부가 동일한 히트 파이프일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 발열 부품의 열 전달 구조는 도 9 내지 도 14에 도시된 전자 장치의 차폐 구조에 적어도 일부 또는 전부가 동일하게 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 부재(2860)는 히트 파이프(2850) 전체를 충분히 감쌀 정도의 크기로 구성될 수 있다. 열 수집/확산 부재(2860)는 제1발열 부품(P1)과 근접하게 배치된 제1부분(2861)과, 제2발열 부품(P2)과 근접하게 배치된 제2부분(2862)과, 제3발열 부품((P3)과 근접하게 배치된 제3부분(2863)을 포함할 수 있다. 제1,2,3부분(2861-2863)은 일체형으로 제작될 수 있다. 설명의 편의 상, PAM 또는 IF PMIC를 제1발열 부품(P1)이라 하고, AP를 제2발열 부품(P2)이라 하며, 메모리를 제3발열 부품(P3)이라고 가정한다.
전자 장치의 통신 모드에서, 제1발열 부품(P1)이 가장 온도가 높은 핫존 영역이기 때문에, 제1발열 부품(P1)에서 발상된 열은 열 수집/확산 부재(2860)의 제1부분(2861)에 의해 수집되고, 수집된 열은 상대적으로 저온인 히트 파이프(2850)와 제2부분(2862)쪽에 전달될 수 있다. 이어서 히트 파이프(2850)에 전달된 열은 열 수집/확산 부재(2860)에 의해 상대적으로 저온인 주변 영역으로 확산될 수 있다.
전자 장치의 카메라 동작 모드, 예컨대 동영상 촬영 모드에서, 제2발열 부품(P2)이 가장 온도가 높은 핫존 영역이기 때문에, 제2발열 부품(P2)에서 발생된 열은 열 수집/확산 부재의 제2부분(2862)에 의해 수집되고, 수집된 열은 상대적으로 저온인 히트 파이프(2850)와 다른 제1,3부분(2861,2863)쪽에 각각 확산될 수 있다.
전자 장치의 동작 모드에 따라, 즉, 제1 내지 제3발열 부품(P1-P3) 간의 온도 차에 따라서, 각각의 열 수집/확산 부재의 제1 내지 제3부분(2861-2863)은 열을 수집하거나 확산하는 기능을 각각 담당할 수 있다.
도 29는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 장치가 결합된 히트 파이프의 배치 상태를 각각 나타내는 예시도이다.
도 29를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2950)는 복수 개의 열 수집/확산 부재(2960-2963)와 각각 결합되어서 제1 내지 제 3발열 부품(P1-P3)의 열 전달 구조를 구성할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 히트 파이프(2950)는 도 4, 도 5에 도시된 히트 파이프(450)와 적어도 일부가 동일한 히트 파이프일 수 있다. 다양한 실시예에 따른 발열 부품의 열 전달 구조는 도 9 내지 도 14에 도시된 전자 장치의 차폐 구조에 적어도 일부 또는 전부가 동일하게 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 열 수집/확산 장치는 히트 파이프, 예컨대 제1 내지 제3발열 부품(P1-P3)이 각각 배치된 각각의 부분에 각각 제1 내지 제3열 수집/확산 부재(2960-2962)가 배치될 수 있다. 열 수집/확산 장치는 제1발열 부품(P1)과 근접하게 배치된 제1열 수집/확산 부재(2960)와, 제2발열 부품(P2)과 근접하게 배치된 제2열 수집/확산 부재(2961)와, 제3발열 부품(P3)과 근접하게 배치된 제3열 수집/확산 부재(2962)를 포함할 수 있다. 제1,2,3열 수집/확산 부재(2960-2962)는 각각 제조되어서 히트 파이프(2950)를 따라서 간격지게 배치될 수 있다. 설명의 편의 상, PAM 또는 IF PMIC를 제1발열 부품(P1)이라 하고, AP를 제2발열 부품(P2)이라 하며, 메모리를 제3발열 부품(P3)이라고 가정한다.
전자 장치의 통신 모드에서, 제1발열 부품(P1)이 가장 온도가 높은 핫존 영역이기 때문에, 제1발열 부품(P1)에서 발상된 열은 제1열 수집/확산 부재(2960)에 의해 수집되고, 수집된 열은 상대적으로 저온인 히트 파이프(2950)에 전달될 수 있다. 이어서 제2,3열 수집/확산 부재(2961,2962)에 의해 상대적으로 저온인 주변 영역으로 전달된 열은 확산될 수 있다.
전자 장치의 카메라 동작 모드, 예컨대 동영상 촬영 모드에서, 제2발열 부품(P2)이 가장 온도가 높은 핫존 영역이기 때문에, 제2발열 부품(P2)에서 발생된 열은 제2열 수집/확산 부재(2961)에 의해 수집되고, 수집된 열은 상대적으로 저온인 히트 파이프(2950)를 경유하여 각각의 제1,3열 수집/확산 부재(2960,2962)에 의해 확산될 수 있다.
전자 장치의 동작 모드에 따라, 즉, 제1 내지 제3발열 부품(P1-P3) 간의 온도 차에 따라서, 각각의 제1 내지 제3열 수집/확산 부재(2960-2962)는 열을 수집하거나 확산하는 기능을 담당할 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. 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 실시예에 따르면, 본 개시에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그래밍 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어는, 하나 이상의 프로세서 (예: 상기 프로세서 210)에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서에 의해 구현(implement)(예:실행)될 수 있다. 상기 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 마그네틱 매체(Magnetic Media)와, CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disc)와 같은 광기록 매체(Optical Media)와, 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media)와, 그리고 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령(예: 프로그래밍 모듈)을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 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 본 개시의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
본 개시에 따른 모듈 또는 프로그래밍 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 본 개시에 따른 모듈, 프로그래밍 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 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 다양한 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (23)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1방향으로 향하는 제1면과, 상기 제1방향의 반대방향인 제2방향으로 향하는 제2면을 포함하는 하우징;
    상기 제1면과 제2면 사이에 삽입된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 배치된 전자 콤포넌트;
    적어도 부분적으로 상기 전자 장치를 둘러싼 도전 구조를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 상에 장착된 차폐구조; 및
    제1단부 및 제2단부를 포함하며, 상기 제1단부는 상기 차폐 구조의 일부와 열적으로 결합되고, 상기 제1단부는 제2단부보다 차폐 구조에 근접하게 배치되는 히트 파이프를 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1히트 파이프의 제1단부와 차폐 구조의 상기 일부 사이에 배치된 제1열 전달 물질을 더 포함하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1열 전달 물질은 적어도 하나의 구리 재질의 시트를 포함하는 장치.
  4. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 콤포넌트와 상기 차폐 구조의 일부 사이에 배치된 제2열 전달 물질을 더 포함하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2열 전달 물질은 페이스트 형태의 물질을 포함하거나, 실리콘 폴리머를 포함하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전자 장치는
    상기 제1면의 적어도 일부를 통하여 노출된 디스플레이; 및
    상기 제2면과 인쇄회로기판 사이에 개재된 미드 플레이트를 더 포함하고, 상기 히트 파이프의 적어도 일부는 인쇄회로기판과 미드 플레이트 사이에 연장되는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 미드 플레이트는 상기 인쇄회로기판쪽으로 향하는 표면을 포함하고, 상기 표면은 상기 히트 파이프의 적어도 일부를 수용하는 길게 연장된 리세스를 포함하며,
    상기 히트 파이프의 상기 적어도 일부와 상기 길게 연장된 리세스의 적어도 일부 사이에 삽입된 접착층을 더 포함하는 장치.
  8. 전자 장치에 있어서,
    지지 구조물;
    상기 지지 구조물과 대면하는 제1면과, 상기 제1면의 반대 방향인 제2면을 포함하는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 제1면에 배치된 적어도 하나 이상의 발열원;
    적어도 부분적으로 상기 발열원을 둘러싼 도전 구조를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 상에 장착된 차폐 구조; 및
    상기 지지 구조물에 배치되고, 제1단 및 상기 제1단 반대방향인 제2단을 포함하며, 상기 제1단은 상기 발열원과 열적으로 결합되어, 상기 발열원으로부터 열을 전달하는 히트 파이프를 포함하는 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 히트 파이프는 지지 구조물에 형성된 리세스에 부착되는 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 차폐 구조는
    상기 발열원 측면을 감싸는 쉴드 프레임; 및
    상기 발열원 상면을 감싸며. 상기 쉴드 프레임 상에 배치되어 발열원이 있는 공간을 폐쇄하는 쉴드 커버를 포함하는 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 발열원과 차폐 구조 사이에 제1열 전달 물질이 배치되고, 상기 차폐 구조와 히트 파이프 사이에 제2열 전달 물질이 배치되는 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제1열 전달 물질은
    상기 발열원과 접하는 액상 열 전달 물질; 및
    상기 차폐 구조와 접하며, 상기 액상 열 전달 물질 상에 적층되는 고상 열 전달 물질을 포함하고,
    상기 제2열 전달 물질은 지지 구조물과 접착되는 장치.
  13. 전자 장치에 있어서,
    지지 구조물;
    상기 지지 구조물과 대면하는 제1면과, 상기 제1면의 반대 방향인 제2면을 포함하는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 제1면에 배치된 적어도 하나 이상의 발열원;
    적어도 부분적으로 상기 발열원을 둘러싼 도전 구조를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 상에 장착된 차폐 구조;
    상기 지지 구조물에 배치되고, 제1부분 및 상기 제1부분 반대방향인 제2부분을 포함하며, 상기 제1부분은 상기 발열원과 열적으로 결합되어, 상기 발열원으로부터 전달된 상기 제1부분의 열을 상기 제2부분쪽으로 전달하는 히트 파이프; 및
    상기 지지 구조물에 배치되되, 상기 발열원과 열적으로 결합되어, 상기 발열원에서 발생한 열을 히트 파이프의 제1부분으로 수집하는 열 수집 장치를 포함하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 열 수집 장치는 리세스가 형성되어, 상기 히트 파이프의 제1단의 적어도 일부가 상기 리세스 내에 삽입되는 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 리세스의 일면과 상기 제1단의 적어도 일부 사이에 접착층 또는 솔더를 포함하는 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 열 수집 장치는 상기 발열원과 대면하는 면이 상기 발열원 상면 크기와 같거나 작게 구성되는 장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 지지 구조물의 적어도 일부에 상기 히트 파이프를 따라 연장된 개구(an opening extending along the heat pipe, the opening being formed in the support structure)를 포함하는 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 개구는 절연 재질로 채워지는 장치.
  19. 전자 장치에 있어서,
    제1방향으로 향하는 제1면과, 상기 제1방향의 반대방향인 제2방향으로 향하는 제2면을 포함하는 하우징;
    상기 제1면과 제2면 사이에 삽입된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 배치된 복수 개의 발열 부품들;
    적어도 부분적으로 상기 전자 장치를 둘러싼 도전 구조를 포함하며, 상기 인쇄회로기판 상에 장착된 차폐 구조;
    제1부분 및 제2부분을 포함하며, 상기 제1부분은 상기 차폐 구조의 일부와 열적으로 결합되고, 상기 제1부분은 제2부분보다 차폐 구조에 근접하게 배치되는 히트 파이프; 및
    상기 각각의 발열 부품들과 히트 파이프 사이에 열적으로 결합가능하게 배치되어, 상기 발열 부품의 열을 수집하거나, 상기 히트 파이트를 통해 전달된 열을 주변 영역으로 확산하는 하나 이상의 열 수집/확산 부재를 포함하는 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 열 수집/확산 부재는
    제1발열 부품에 열적으로 결합되고, 상기 히트 파이프의 제1부분에 결합되는 제1열 수집/확산 부재; 및
    제2발열 부품에 열적으로 결합되고, 상기 히트 파이프의 제2부분에 결합되며, 상기 제1열 수집/확산 부재와 이격되게 배치되는 제2열 수집/확산 부재를 포함하는 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1발열 부품이나 제2발열 부품은 PAM, AP 또는 메모리 중 어느 하나를 포함하는 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 전자 장치의 제1모드에서, 상기 제1발열 부품이 제2발열 부품보다 발열 온도가 높음으로서, 상기 제1열 수집/확산 부재는 제1발열 부품의 열을 수집하여 히트 파이트로 전달하고, 상기 전달된 열은 제2열 수집/확산 부재에 의해 주변 영역으로 확산되고,
    상기 전자 장치의 제2모드에서, 상기 제2발열 부품이 제1발열 부품보다 발열 온도가 높음으로서, 상기 제2열 수집/확산 부재는 제2발열 부품의 열을 수집하여 히트 파이트로 전달하고, 상기 전달된 열은 제1열 수집/확산 부재에 의해 주변 영역으로 확산되는 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1열 수집/확산 부재 또는 제2열 수집/확산 부재는 2차원으로 열을 수집하고, 3차원으로 열을 확산하는 장치.
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