KR20200100973A - 열전달 부재 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 전자 장치에 있어서, 하우징; 상기 하우징의 적어도 일면에 장착되는 디스플레이; 상기 하우징 내부에 수용되는 배터리; 상기 디스플레이의 배면에 접하고, 상기 디스플레이의 적어도 일부분을 지지하는 지지부재; 상기 배터리의 전력을 이용하여 구동되는 복수 개의 전자 부품들이 실장된 인쇄회로기판;상기 전자 부품들의 적어도 일부분을 둘러싸는 쉴드캔; 상기 쉴드캔의 외면에 배치되고 상기 전자 부품들을 차폐하기 위한 차폐구조 ; 및 상기 차폐구조의 외면에 배치되고, 적어도 일부 영역은 상기 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 적어도 하나의 전자 부품과 대면하고, 벤딩되어 형성된 다른 적어도 일부 영역은 상기 제 1 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 다른 전자 부품과 대면하게 배치된 제 1 열전달 부재; 를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
이 밖에 다른 다양한 실시예들이 적용 가능하다.
이 밖에 다른 다양한 실시예들이 적용 가능하다.
Description
본 개시의 다양한 실시예는 열전달 부재 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
최근 새로운 기능을 가지는 전자 장치의 개발이 빠른 속도로 이루어지고 있으며, 그 보급이 확대되어 감에 따라, 사람들의 생활 속에서 휴대용 단말기와 같은 전자 장치가 차지하는 비중이 점차 높아지고 있다.
또한, 이동통신 기술의 발전으로 보편화되는 스마트 폰과 같은 휴대용 단말기는 사용자의 휴대성 및 편리성을 극대화하기 위하여, 소형화 및 경량화에 대한 요구가 증가하고 있고, 고성능을 위하여 점점 작은 공간에 집적화된 부품들이 실장되고 있다.
전자 장치에 사용되는 부품들(예: 차세대(예: 5 세대) 통신 시스템 또는 pre-차세대 통신 시스템)은 고성능화로 발열 온도가 높아지고, 높아진 발열 온도는 인접된 부품들에 영향을 끼쳐 전자 장치의 전체적인 성능을 저하시킬 수 있다.
어떤 실시예에 따른 전자 장치는, 메인 회로 기판이 전자 장치의 길이 방향으로 길게 연장된 형태(예: "I"자 형태)를 가질 수 있다. 그리고 상기 메인 회로 기판에 인접하여 배터리의 적어도 일부분이 메인 회로 기판과 동일 평면 상에 놓여질 수 있다. 배터리의 적어도 일부분이 상기 "I"자 형태의 메인 회로 기판과 동일 평면상에 배치되는 경우에 있어서, 메인 회로 기판의 사이즈가 크면 클수록 배터리 장착 공간을 확보하는데 제약이 있을 수 있다. 일실시예에 따르면, "I"자 형태의 메인 회로 기판의 사이즈는, 전자 장치를 위에서 바라볼 때, 전자 장치에 실장되는 전자 부품들(예: Main PBA)이 실장되는 영역에 대응되는 면적을 가질 수 있다. 따라서 보다 큰 용량의 배터리를 장착하기 위한 노력은 전자 장치에 실장되는 전자 부품들(예: Main PBA)의 실장 영역의 축소를 야기할 수 있다.
전자 장치에 보다 큰 용량의 배터리를 장착하기 위해, 하프 인쇄 회로 기판(half PCB) 구조를 채용할 수 있다. 일실시예에 따르면, 하프 인쇄 회로 기판(half PCB) 구조는 대략 디스플레이 크기의 절반 이하 정도에 해당하는 크기의 인쇄 회로 기판이 형성된 것일 수 있다. 그리고, 전자 부품들이 실장되는 공간이 실질적으로 줄어드는 것을 방지하기 위하여 전자 부품들(예: main PBA)의 실장 영역을 추가로 확보하기 위한 적층 PCB 구조를 채용할 수 있다. 하프 인쇄 회로 기판(half PCB) 및 적층 PCB 구조를 채용한 전자 장치의 경우, 어떤 실시예들에 따르면, 주요 발열원(예: AP, 5G modem 등)들이 메인 회로 기판 상에서 상호 인접하고 또 집중 배치될 수 있다. 이에 따르면 전자 장치의 동작 중에 발생한 고온의 열이 전자 장치의 일 부분(예: 전자 장치의 상단부)에 집중되는 문제가 발생될 수 있다.
고온의 열이 한 영역에 집중되어 머무르면 전자 장치의 성능 저하를 야기할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 고온의 열을 상대적인 저온부로 열을 전달하고, 발열원을 냉각시킬 수 있는 환경을 필요로 할 수 있다.
한편, 5G 통신을 위한 5G antenna 및 RFIC는 기존 메인 회로 기판에 실장되는 발열원과는 별개의 모듈(module) 형태로 분리 및 실장될 수 있다. 따라서, 이에 대한 냉각 장치가 별도로 필요할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치의 일 부분(예: 전자 장치의 상단부)에서 발생한 열이 상대적인 저온부인 전자 장치의 타 측(예: 전자 장치의 하단부)까지 열이 효율적으로 전달될 수 있게 하는 방열 구조를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치 내에 실장된 모듈화된 발열원의 열을 전달, 확산, 분산 또는 외부 방출을 통해 냉각시킬 수 있는 방열 구조를 제공할 수 있다.
상술한 방열 구조는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 열전달 부재 및 그를 포함하는 전자장치를 통해 구현될 수 있다.
본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 하우징; 상기 하우징의 적어도 일면에 장착되는 디스플레이; 상기 하우징 내부에 수용되는 배터리; 상기 디스플레이의 배면에 접하고, 상기 디스플레이의 적어도 일부분을 지지하는 지지부재; 복수 개의 전자 부품들이 실장된 인쇄회로기판; 상기 전자 부품들의 적어도 일부분을 둘러싸는 쉴드캔; 상기 쉴드캔의 외면에 배치되고 상기 전자 부품들을 차폐하기 위한 차폐 구조; 및 상기 최패 구조의 외면에 배치되고, 적어도 일부 영역은 상기 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 적어도 하나의 전자 부품과 대면하고, 벤딩되어 형성된 다른 적어도 일부 영역은 상기 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 다른 전자 부품과 대면하게 배치된 제 1 열전달 부재를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제 1 방향을 향하는 전면 플레이트, 상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향을 향하는 후면 플레이트, 및 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되어 공간을 형성하는 지지부재를 포함하고, 상기 지지부재의 일측단부로부터 길이 방향을 따라 상기 공간을 구분하는 제 1 영역 및 상기 제 1 영역과 인접하고 상기 제 1 영역과 나란하게 상기 공간을 구분하는 제 2 영역을 포함하는 하우징; 복수 개의 전자 부품들이 실장되고, 상기 제 1 영역에 배치된 인쇄회로기판으로서, 복수 개의 전자 부품들이 실장된 제 1 인쇄회로기판, 및 상기 제 1 인쇄회로기판과 적어도 일부분이 오버랩(overlap)되며, 상기 제 1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결된 제 2 인쇄회로기판을 포함하는 인쇄회로기판; 상기 제 2 영역에 배치된 배터리; 및 적어도 일부 영역은, 상기 제 1 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 어느 하나의 전자 부품과 대면하고, 벤딩되어 형성된 다른 적어도 일부 영역은 상기 제 1 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 다른 어느 하나의 전자 부품과 대면하게 배치된 제 1 열전달 부재를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 열전달 부재 및 그를 포함하는 전자 장치를 이용하면, 전자 장치 내부에 배치된 다양한 전자 부품에서 발생하는 고온의 열을 상대적인 저온부로 효과적으로 전달시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 안테나 모듈과 인접하게 배치된 방열 시트 및/또는 열전달물질을 이용해 안테나 모듈(예: 5G 안테나 모듈)에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있다. 또한, 상기 방열 시트는 저유전율 물질을 포함하여 안테나 모듈의 무선 통신 신호의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2b는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 2c는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 4a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 다양한 실시예들을 도시한다.
도 4b는, 도 4a의 실시예를 C-C' 방향으로 자른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4c는, 도 4a의 실시예를 D-D' 방향으로 자른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4d는, 도 4a의 실시예를 E-E' 방향으로 자른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 5a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 5b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은, 어떤 실시예에 따른, 전자 장치를 이루는 일부 구성의 열 분포와 열 확산 방향을 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 디스플레이의 배면에 위치한 방열 시트를 나타내는 도면이다.
도 8은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 지지부재의 상면에 위치한 제 3 열전달 부재를 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 지지부재를 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 지지부재의 배면(또는 배터리 상면)에 위치한 제 2 열전달 부재를 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 전자 부품의 상면에 위치한 제 1 열전달 부재를 나타내는 도면이다.
도 12는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 무선 충전 안테나의 배면에 위치한 방열 시트를 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 클래드 시트를 나타내는 도면이다.
도 14는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 부품, 차폐구조, 및 제 1 열전달부재의 배치 형태를 나타내는 도면이다.
도 15a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 1 열전달부재를 나타내는 사시도이다.
도 15b는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 1 열전달부재를 나타내는 정면도이다.
도 15c는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 1 열전달부재를 나타내는 측면이다.
도 16은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 적어도 하나의 안테나 모듈 및 저유전 방열시트를 나타내는 도면이다.
도 17a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수직 실장 안테나 모듈의 장착 구조를 나타내는 도면이다.
도 17b는, 도 17a와 다른 실시예에 따른, 수직 실장 안테나 모듈을 나타내는 도면이다.
도 17c는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수직 실장 안테나 모듈의 장착 구조를 나타내는 단면도이다.
도 18은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수평 실장 안테나 모듈의 인쇄회로기판을 나타내는 도면이다.
도 19는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수직 실장 안테나 모듈과 안착부를 나타내는 도면이다.
도 20은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 열전달 부재 및 그를 포함한 전자 장치의 열 해석 시뮬레이션을 나타내는 도면이다.
도 2a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2b는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 2c는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 4a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 다양한 실시예들을 도시한다.
도 4b는, 도 4a의 실시예를 C-C' 방향으로 자른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4c는, 도 4a의 실시예를 D-D' 방향으로 자른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4d는, 도 4a의 실시예를 E-E' 방향으로 자른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 5a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 5b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은, 어떤 실시예에 따른, 전자 장치를 이루는 일부 구성의 열 분포와 열 확산 방향을 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 디스플레이의 배면에 위치한 방열 시트를 나타내는 도면이다.
도 8은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 지지부재의 상면에 위치한 제 3 열전달 부재를 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 지지부재를 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 지지부재의 배면(또는 배터리 상면)에 위치한 제 2 열전달 부재를 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 전자 부품의 상면에 위치한 제 1 열전달 부재를 나타내는 도면이다.
도 12는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 무선 충전 안테나의 배면에 위치한 방열 시트를 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 클래드 시트를 나타내는 도면이다.
도 14는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 부품, 차폐구조, 및 제 1 열전달부재의 배치 형태를 나타내는 도면이다.
도 15a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 1 열전달부재를 나타내는 사시도이다.
도 15b는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 1 열전달부재를 나타내는 정면도이다.
도 15c는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 1 열전달부재를 나타내는 측면이다.
도 16은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 적어도 하나의 안테나 모듈 및 저유전 방열시트를 나타내는 도면이다.
도 17a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수직 실장 안테나 모듈의 장착 구조를 나타내는 도면이다.
도 17b는, 도 17a와 다른 실시예에 따른, 수직 실장 안테나 모듈을 나타내는 도면이다.
도 17c는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수직 실장 안테나 모듈의 장착 구조를 나타내는 단면도이다.
도 18은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수평 실장 안테나 모듈의 인쇄회로기판을 나타내는 도면이다.
도 19는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수직 실장 안테나 모듈과 안착부를 나타내는 도면이다.
도 20은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 열전달 부재 및 그를 포함한 전자 장치의 열 해석 시뮬레이션을 나타내는 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예:스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150) 를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다.도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)(예: 도 1의 101)는, 제 1 면(또는 전면)(210A), 제 2 면(또는 후면)(210B), 및 제 1 면(210A) 및 제 2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2a의 제 1 면(210A), 제 2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(202)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(211)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(211)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(210C)은, 전면 플레이트(202) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(218)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(211) 및 측면 베젤 구조(218)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202)는, 상기 제 1 면(210A)으로부터 상기 후면 플레이트(211) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제 1 영역(210D)들을, 상기 전면 플레이트(202)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 2a 참조)에서, 상기 후면 플레이트(211)는, 상기 제 2 면(210B)으로부터 상기 전면 플레이트(202) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제 2 영역(210E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202)(또는 상기 후면 플레이트(211))가 상기 제 1 영역(210D)들(또는 상기 제 2 영역(210E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 영역(210D)들 또는 제 2 영역(210E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(200)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(218)는, 상기와 같은 제 1 영역(210D)들 또는 제 2 영역(210E)들이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역(210D)들 또는 제 2 영역(210E)들을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(220), 오디오 모듈(203, 207, 214), 센서 모듈(204, 216, 219), 카메라 모듈(205, 212, 213), 키 입력 장치(217), 발광 소자(206), 및 커넥터 홀(208, 209) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(217), 또는 발광 소자(206))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
도 2c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(200)(예: 도 1의 101)의 분해 사시도이다.
도 2c를 참조하면, 전자 장치(200)(예: 도 1의 101)는, 전면 플레이트(202), 디스플레이(220), 지지부재(230)(또는 제 1 지지부재)(예: 브라켓), 인쇄 회로 기판(250), 배터리(BAT), 안테나(260), 제 2 지지부재(270) (예를들어, clad metal (SUS/Cu/SUS 층) 재질) 및 후면 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 지지부재(230)는, 전자 장치(200) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(231)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(231)와 일체로 형성될 수 있다. 도 2에는 측면 베젤 구조(231)가 지지부재(230)와 일체로 형성된 것이 도시된다. 지지부재(230)는 디스플레이(220)에 대응하는 면적으로 형성된 안착부(232)를 가지며, 그 일면(230a)에 디스플레이(220)가 결합되고 타면(230b)에 인쇄 회로 기판(250)이 결합될 수 있다. 지지부재(230)는 인쇄회로기판의 적어도 일부분을 지지하도록 강성(rigid)인 부분을 포함할 수 있다. 지지부재(230)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속(예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 지지부재(230)는 디스플레이(220)의 배면에 접하고, 디스플레이(220)의 적어도 일부분을 지지할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 지지부재(230)는 디스플레이(220)와 접하는 면과 다른 면에 인쇄회로기판(250)의 적어도 일부분을 지지할 수 있다.
인쇄 회로 기판(250)에는 다양한 전자 부품들, 예를 들면, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(200)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치의 전면은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(202)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 전자 장치의 후면은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(280)(예: 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 전자 장치의 측면은, 전면 플레이트(202) 및 후면 플레이트(280)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(231)에 의하여 형성될 수 있다. 도 3에는 측면 베젤 구조(231)가 지지부재(230)에 통합된 것이 도시될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(280) 및 측면 베젤 구조(231)가 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 디스플레이(220)는, 예를 들어, 전면 플레이트(202)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(220)의 모서리를 상기 전면 플레이트(202)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(220)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(220)의 외곽과 전면 플레이트(202)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(200)는, 전자 장치 내부에서 발생되는 고온의 열을 상대적으로 저온인 곳으로 방열하기 위한 다양한 수단들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 열전달 부재를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 제 1 열전달 부재(240)를 포함할 수 있다. 제 1 열전달 부재(240)는 적어도 일부 영역은 인쇄회로기판(250)에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 적어도 하나의 전자 부품과 대면하고, 벤딩되어 형성된 다른 적어도 일부 영역은 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 다른 전자 부품과 대면하게 배치될 수 있다. 제 1 열전달 부재(240)는 인쇄회로기판(250)의 적어도 일부분을 덮는 형태를 가질 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는, 지지부재(230)의 적어도 일면(예: 230b)과 대면하도록 배치된 제 2 열전달 부재(235)를 포함할 수 있다. 제 2 열전달 부재(235)는 지지부재(230)와 배터리(BAT) 사이에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 열전달 부재(240)의 적어도 일부분은 상기 제 2 열전달 부재(235)와 전자 장치의 길이 방향을 따라 나란하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 하우징은, 상기 지지부재(230)의 일측단부로부터 길이 방향을 따라 상기 공간을 구분하고 상기 인쇄회로기판(250)이 배치된 제 1 영역(예: 도 2c의 S1)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 영역과 인접하고 상기 제 1 영역과 나란하게 상기 공간을 구분하며 전원 공급을 위한 배터리가 배치된 제 2 영역(예: 도 2c의 S2)을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 제 2 영역(예: 도 2c의 S2)와 인접하여 보조 인쇄회로기판(예: 인터페이스가 형성된 인쇄회로기판)이 형성된 제 3 영역(예: 도 2c의 S3)을 포함할 수도 있다.
제 1 열전달 부재(240)는 상기 제 1 영역(S1)의 적어도 일부와 대응되는 영역에 배치되고, 상기 제 2 열전달 부재(235)는 상기 제 2 영역의 적어도 일부와 대응되는 영역(S2)에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는, 제 2 열전달 부재(235)가 배치된 상기 지지부재의 일면(230b)과 반대되는 면(230a)에 배치된 제 3 열전달 부재(234)를 더 포함할 수 있다. 제 3 열전달 부재(234)는 디스플레이(220)와 지지부재(230) 사이에 배치될 수 있다. 제 3 열전달 부재(234)는 상기 제 1 영역의 적어도 일부 및 상기 제 2 영역의 적어도 일부와 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(200)는, 전자 장치 내부에서 발생되는 고온의 열을 상대적으로 저온인 곳으로 방열하기 위한 다양한 수단들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(200)는 적어도 하나의 적어도 하나의 방열시트, 및/또는 적어도 하나의 열전달물질을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 디스플레이(220)의 배면에는 구리(Cu) 또는 열전도성이 높은 탄소계 물질(예: 카본 블랙, 그래핀, 탄소나노튜브, 그라파이트(graphite))로 이루어진 방열 시트(221, heat radiation sheet) (또는 박막, 또는 플레이트(plate))가 배치될 수 있다. 전자 장치(200)는 이 밖의 다른 다양한 방열 시트 및/또는 열전달물질을 더 포함할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 7 이하에서 후술하기로 한다.
일실시예에 따르면, 배터리(BAT)는 전자 장치(200)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(BAT)는 하우징 내부에 수용되며, 배터리(BAT)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(250)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(BAT)는 전자 장치(200) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(200)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
일실시예에 따르면, 안테나(260)는, 후면 플레이트(280)와 배터리(BAT) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(260)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(260)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 지지부재(230)를 구성하는 측면 베젤 구조(231) 및/또는 상기 안착부(232)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 안테나 모듈(290)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(290) 중 일부는 MIMO 구현을 위해 서로 다른 특성을 가진 전파(A, B 주파수 대역의 전파로 가칭함)를 송수신하기 위해 구현될 수 있다. 다른 예로, 상기 안테나 모듈(290) 중 일부는 다이버시티(diversity) 구현을 위해 서로 동일한 특성을 가진 전파(A 주파수 대역에서 A1, A2 주파수의 전파로 가칭함)를 예를 들어, 동시에 송수신하도록 설정될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 안테나 모듈(290) 중 다른 일부는 다이버시티 구현을 위해 서로 동일한 특성을 가진 전파(B 주파수 대역에서 B1, B2 주파수의 전파로 가칭함)를 예를 들어, 동시에 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 두 개의 안테나 모듈을 포함할 수도 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 전자 장치(200)는 4 개의 안테나 모듈을 포함하여, MIMO 및 다이버시티를 동시에 구현할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 전자 장치(200)은 안테나 모듈(290)을 하나만 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전파의 송수신 특성을 고려하여, 상기 인쇄 회로 기판(250)의 제 1 위치에 하나의 안테나 모듈이 배치될 경우에, 다른 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판(250)의 상기 제 1 위치로부터 떨어진(separated) 제 2 위치에 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 하나의 안테나 모듈 및 다른 안테나 모듈은 다이버시티 특성에 따른 상호간 이격 거리를 고려하여 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈(290)은 고주파 대역(예: 6GHz 이상, 300GHz 이하)에서 송수신되는 전파(radio wave)를 처리하는 무선 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 안테나 모듈(290)의 도전성 플레이트는, 예를 들어, 패치 타입의 방사 도체 또는 일방향으로 연장된 다이폴 구조의 도전성 플레이트로 이루어질 수 있으며, 복수의 상기 도전성 플레이트가 어레이되어 안테나 어레이를 형성할 수 있다. 상기 무선 통신 회로의 일부가 구현된 칩(예: 집적회로 칩) 등은 상기 도전성 플레이트가 배치된 영역의 일측 또는 상기 도전성 플레이트가 배치된 면의 반대 방향을 향하는 면에 배치될 수 있으며, 인쇄 회로 패턴으로 이루어진 배선을 통해 상기 도전성 플레이트와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치(101)의 블록도(300)이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314), 제 1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(322), 제 2 RFIC(324), 제 3 RFIC(326), 제 4 RFIC(328), 제 1 radio frequency front end(RFFE)(332), 제 2 RFFE(334), 제 1 안테나 모듈(342), 제 2 안테나 모듈(344), 및 안테나(348)을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 제 2 네트워크(199)는 제 1 셀룰러 네트워크(392)와 제 2 셀룰러네트워크(394)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 2에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제 2 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314), 제 1 RFIC(322), 제 2 RFIC(3324), 제 4 RFIC(328), 제 1 RFFE(332), 및 제 2 RFFE(334)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(328)는 생략되거나, 제 3 RFIC(326)의 일부로서 포함될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312)는 제 1 셀룰러 네트워크(392)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 셀룰러 네트워크는 2세대(4G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314)는 제 2 셀룰러 네트워크(394)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 셀룰러 네트워크(394)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314)는 제 2 셀룰러 네트워크(394)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 RFIC(322)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 셀룰러 네트워크(392)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(342))를 통해 제 1 셀룰러 네트워크(392)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(332))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(322)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 RFIC(3324)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(394)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(344))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(394)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(334))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(324)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(326)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(394)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(348))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(394)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(336)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(326)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 3 RFFE(336)는 제 3 RFIC(326)의 일부로서 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는, 일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(326)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(328)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(328)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(326)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(326)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(348))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(394)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(326)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(328)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 RFIC(322)와 제 2 RFIC(3324)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 RFFE(332)와 제 2 RFFE(334)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(342) 또는 제 2 안테나 모듈(344)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(326)와 안테나(348)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(346)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(326)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(348)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(346)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(326)와 안테나(348)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 셀룰러 네트워크(394)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나(348)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수개의 안테나 엘레멘트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(326)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(336)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘레멘트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(338)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(338)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수개의 위상 변환기(338)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 셀룰러 네트워크(394)(예: 5G 네트워크)는 제 1 셀룰러 네트워크(392)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(130)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(312), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(314))에 의해 액세스될 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치(400)(예: 도 1의 101)의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4b는, 도 4a의 실시예를 C-C' 방향으로 자른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 일 실시예를 도시한다. 도 4c는, 도 4a의 실시예를 D-D' 방향으로 자른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 일 실시예를 도시한다. 도 4d는, 도 4a의 실시예를 E-E' 방향으로 자른, 안테나 모듈이 포함된 전자 장치의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 상기 전자 장치(400)(예: 도 1의 101)는, 제 1 플레이트(420)(예: 도 2c의 전면 플레이트(220)), 상기 제 1 플레이트(420)와 이격되고 반대 방향으로 향하는 제 2 플레이트(430)(예: 2c의 후면 플레이트(280) 또는 리어 글래스), 및 상기 제 1 플레이트(420)와 상기 제 2 플레이트(430) 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(440)를 포함하는 하우징(410)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 플레이트(420)는 유리 판을 포함하는 투명한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 플레이트(430)는, 비도전성 및/또는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 상기 측면 부재(440)는 도전성 물질 및/또는 비도전성 물질을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 측면 부재(440)의 적어도 일부는 상기 제 2 플레이트(430)와 일체로 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 측면 부재(440)는, 제 1 내지 제 3 절연부들(441, 443, 및 445) 및 제 1 내지 제 3 도전부들(451, 453, 및 455)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(400)는, 상기 공간 내에, 상기 제 1 플레이트(420)를 통하여 보이도록 배치된 디스플레이, 메인 인쇄 회로 기판(PCB)(470), 및/또는 중간 플레이트(mid-plate)(미도시)을 포함할 수 있고, 선택적으로 다양한 다른 부품들을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(400)는, 제 1 레거시 안테나(451), 제 2 레거시 안테나(453), 및 제 3 레거시 안테나(455)를 상기 공간 내에 및/또는 하우징(410)의 일부(예를 들어, 상기 측면부재(440))에 포함할 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3 레거시 안테나들(451 내지 455)은, 예를 들어, 셀룰러 통신(예: 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 LTE), 근거리 통신(예: WiFi, Bluetooth, 또는 NFC), 및/또는 GNSS(global navigation satellite system)에 이용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(400)는, 방향성 빔(directional beam)을 형성하기 위한 제 1 안테나 어셈블리(461), 제 2 안테나 어셈블리(463), 및 제 3 안테나 어셈블리(465)를 포함할 수 있다. 상기 안테나 모듈들(461, 463, 및 465)은 5G 네트워크(예: 도 3의 제 2 셀룰러 네트워크(394)) 통신, mmWave 통신, 60 GHz 통신, 또는 WiGig 통신을 위해 사용될 수 있다. 상기 안테나 모듈들(461, 463, 및 465)은, 상기 전자 장치(400)의 금속 부재(예: 하우징(410), 내부 부품(473), 및/또는 제 1 내지 제 3 레거시 안테나들(451 내지 455))와 일정 간격 이상 이격되도록 상기 공간 내에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 안테나 어셈블리(461)는 좌측(+X축) 상단에 위치하고, 제 2 안테나 어셈블리(463)는 상단(-Y축) 중간에 위치하고, 제 3 안테나 어셈블리(465)는 우측(-X축) 중간에 위치할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 전자 장치(400)는 추가적인 안테나 모듈들을 추가적인 위치(예: 하단(Y축) 중간)에 포함하거나 또는 상기 제 1 내지 제 3 안테나 모듈들(461 내지 465) 중 일부는 생략될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 내지 제 3 안테나 모듈들(461, 463, 및 465)은 도전성 라인(471)(예: 동축 케이블 또는 FPCB)을 이용하여 메인 인쇄 회로 기판(470) 상에 있는 적어도 하나의 통신 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4a의 C-C'축을 기준으로 하는 단면을 도시하는 도 4b를 참조하면, 제 1 안테나 어셈블리(461)의 안테나 어레이의 일부(예: 패치 안테나 어레이)는 제 2 플레이트(430) 방향으로 방사를 하고, 다른 일부(예: 다이폴 안테나 어레이)는 제 1 절연부(441)를 통하여 방사하도록 배치될 수 있다.
도 4a의 D-D'축을 기준으로 하는 단면을 도시하는 도 4c를 참조하면, 상기 제 2 안테나 어셈블리(463)의 방사체의 일부(예: 패치 안테나 어레이)는 제 2 플레이트(430) 방향으로 방사를 하고, 다른 일부(예: 다이폴 안테나 어레이)는 제 2 절연부(443)를 통하여 방사하도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 안테나 어셈블리(463)는, 복수 개의 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이의 일부(예: 패치 안테나 어레이)와 다른 일부(예: 다이폴 안테나 어레이)는 상이한 인쇄 회로 기판들에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판들은 플렉서블 인쇄 회로 기판을 통해 연결될 수 있다. 상기 플렉서블 인쇄 회로 기판은 전기물(473)(예: 리시버, 스피커, 센서류, 카메라, 이어잭 또는 버튼)의 주변에 배치될 수 있다.
도 4a의 E-E'축을 기준으로 하는 단면을 도시하는 도 4d를 참조하면, 제 3 안테나 어셈블리(465)는 하우징(410)의 측면 부재(440)를 향하여 배치될 수 있다. 제 3 안테나 어셈블리(465)의 안테나 어레이의 일부(예: 다이폴 안테나 어레이)는 제 2 플레이트(430) 방향으로 방사를 하고, 다른 일부(예: 패치 안테나 어레이)는 제 3 절연부(445)를 통하여 방사하도록 배치될 수 있다.
도 5a는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(500)의 단면 구조를 나타낸 도면이다. 도 5b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(500)의 단면 구조를 나타낸 도면이다. 여기서, 도 5a는, 도 2a의 실시예에서 A-A' 방향으로 자른 단면을, 도 5b는, B-B' 방향으로 자른 단면을 나타낼 수 있다.
도 5a를 참조하면, 전자 장치(500)(예: 도 2c의 200)는, 전면 플레이트(510)(예: 도 2c의 202), 디스플레이(520)(예: 도 2c의 220), 지지부재(530)(예: 도 2c의 230), 제 1 열전달 부재(540)(예: 도 2c의 240), 인쇄 회로 기판(예: 도 2c의 250), 배터리(BAT)(예: 도 2c의 BAT), 및 후면 플레이트(580)(예: 도 2c의 280)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(500)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(500)는 디스플레이(520) 배면에 방열시트(521)을 추가로 포함하거나, 지지부재(530) 상면에 제 3 열전달 부재(534)를 추가로 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 상기 인쇄회로기판(예: 도 2c의 250)은, 하프 인쇄회로기판(half PCB) 적용에 대응하여 부품 실장 공간을 확보하기 위해 적층 PCB 구조를 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인쇄회로기판(예: 도 2c의 250)은 복수 개의 전자 부품들이 실장된 제 1 인쇄회로기판(550a), 및 제 1 인쇄회로기판(550a)과 적어도 일부분이 오버랩(overlap)되며 상기 제 1 인쇄회로기판(550a)과 전기적으로 연결된 제 2 인쇄회로기판(550b)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제 1 인쇄회로기판(550a)과 제 2 인쇄회로기판(550b)은 연결부재(550c)에 의해 전기적으로 연결될 수 있으며, 높이방향(예: 도 2c의 +z축과 평행한 방향)으로 서로 일정거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 연결부재(550c)는 제 1 인쇄회로기판(550a)을 기준으로 제 1 열전달 부재(540)가 형성된 면과 반대되는 면에 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 상기 연결부재(550c)는 예를 들어, 인터포저(interposer), board to board 커넥터, 또는 FPCB(flexible printed circuit board)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면 상기 연결 부재(550c)는 적어도 한개 이상 배치되어 상기 제 1 인쇄회로기판(550a)과 제 2 인쇄회로기판(550b)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제 1 인쇄회로기판(550a) 및/또는 제 2 인쇄회로기판(550b)에는 다양한 전자 부품들이 실장될 수 있다.
도 2a의 A-A'방향으로 자른 단면인 도 5a 에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(500)는 인쇄회로기판과 복수 개의 부품들의 적층 구조가 대부분의 공간을 차지할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(551, 552)는, 제 1 인쇄회로기판(550a) 상에 실장될 수 있으며, 중앙처리장치(Computer Processing Unit), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), GPU(graphic processing unit), 카메라의 이미지 신호 프로세서, 또는 baseband processor(또는, 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP))) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 프로세서(551, 552)는 SoC(system on chip) 또는 SiP(system in package)으로 구현될 수 있다. 제 1 인쇄회로기판(550a) 및/또는 제 2 인쇄회로기판(550b)에는 다양한 전자 부품들이 집적회로 칩 형태로 장착될 수 있다. 또 한 예로, 제어 회로 또한 집적회로 칩으로 구성되어 상기 인쇄 회로기판에 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 회로는 상술한 프로세서 또는 통신 모듈의 일부일 수 있다. 이 밖에 다양한 전자부품(553a)이 제 1 인쇄회로기판(550a) 상에 추가로 실장될 수도 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제 1 인쇄회로기판(550a) 및/또는 제 2 인쇄회로기판(550b)에 장착되는 전자 부품들 중 어떤 전자 부품(553b)은, 제 1 인쇄회로기판(550a) 및 제 2 인쇄회로기판(550b) 사이 영역에 배치될 수도 있고, 또 다른 전자 부품(553c)은 제 2 인쇄회로기판(550b)의 일면 또는 타일면에 실장될 수 있다. 이로인해, 예컨대, 전자 장치가(500) 하프 인쇄회로기판(half PCB) 구조를 형성하는 경우에도 전자 부품 실장 공간의 실질적인 축소 없이, 배터리를 실장할 수 있는 공간을 더 넓게 확보할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 전자 부품들 중 적어도 일부는 실드캔(554a, 554b)으로부터 둘러싸일 수 있고, 상기 전자 부품들 중 적어도 일부 전자 부품의 일면에는 전자파를 차폐하기 위한 차폐구조가 형성되어, 전자 부품들을 외부 전자기적 영향으로부터 보호할 수 있다.
그리고, 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면 전자 장치(500)의 내부에 적어도 하나의 열전달 부재(예: 도 540)를 구비함으로써, 상기 전자 부품들에서 발생하는 열을 상대적으로 저온인 부분으로 효율적으로 전달할 수 있게 된다.
일실시예에 따르면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 일 단면을 통해 바라본 전자 장치(500)는 인쇄회로기판(예: 제 1 인쇄회로기판(550a))을 기저(base)로서, 일면을 향해 순차적으로 배치된, 전자 부품(예: 551), 쉴드캔(554a) 및 차폐구조, 열전달 부재, 지지부재(530), 방열시트(521), 디스플레이(520) 및 전면 플레이트(510)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 전자 장치(500)는, 열전달 부재로서, 지지부재(530)와 인쇄회로기판(예: 제 1 인쇄회로기판(550a)) 사이에 배치된 제 1 열전달 부재(540) 이외에 지지부재(530)와 디스플레이(520) 사이에 배치된 제 3 열전달 부재(534)를 추가로 구비할 수 있다. 또한, 일 단면을 통해 바라본 전자 장치(500)는 인쇄회로기판(예: 제 2 인쇄회로기판(550b))을 기저(base)로서, 타면을 향해 순차적으로 배치된, 전자 부품(예: 553c), 쉴드캔(554b), 안테나(560), 제 2 지지부재(570), 및 후면 플레이트(580)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 차폐구조는 차폐 부재(555a), 열절달 물질(555b, 555d), 금속 플레이트(555c)를 포함하며, 상기 차폐 구조는 상기 제 1 열전달 부재(540) 및 상기 전자 부품(예: 551) 사이에 배치되어 전자 부품(예: 551)을 주변의 전자파로부터 차폐하는 한편, 상기 제 1 열전달 부재(540)와는 열적으로 결합(thermally coupled)된 구조를 가질 수 있다. 차폐 구조에 대한 상세한 설명은 이하 도 14를 통해 후술한다.
일실시예에 따르면, 전자 장치(500) 에는 안테나 모듈(591)이 추가로 구비될 수 있다. 여기서 상기 안테나 모듈(591)은, 도 5a에 도시된 바와 같이, 열전달 부재와 이격되어 상기 전자 장치(500)의 일 측면에 수직 실장되므로, 안테나 모듈(591)을 위한 별도의 열전달 수단을 구비할 수 있다. 안테나 모듈(591)을 위한 별도의 열전달 수단에 대해서는 이하 도 17a 내지 도 17c를 통해 상세히 후술한다.
한편, 도 2a의 B-B' 방향으로 자른 단면인, 도 5b에 도시된 실시예에 따르면, 다른 단면에서 전자 장치(500)는 배터리(BAT)가 대부분의 공간을 차지할 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 전자 장치(500)의 일면에는 배터리(BAT) 이외 다른 구성(예: 인쇄회로기판)이 포함되지 않으므로 보다 큰 용량을 가지는 배터리(BAT)를 장착할 수 있는 이점을 가질 수 있다.
도 5b를 참조하면, 전자 장치(500)는 제 2 열전달 부재(535)를 포함할 수 있다. 제 2 열전달 부재(535)는, 일실시예에 따르면, 지지부재(530) 및 배터리(BAT) 사이에 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 다른 일 단면을 통해 바라본 전자 장치(500)는 후면 플레이트(580)를 포함하고, 후면 플레이트(580)로부터 일면을 향해 순차적으로 배치된, 안테나(560), 방열시트(563), 배터리(BAT), 열전달 부재, 지지부재(530), 방열시트(521), 디스플레이(520) 및 전면 플레이트(580)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 전자 장치(500)는, 열전달 부재로서, 지지부재(530)와 배터리(BAT) 사이에 배치된 제 2 열전달 부재(535) 이외에 지지부재(530)와 디스플레이(520) 사이에 배치된 제 3 열전달 부재(534)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 장치(500)에는 안테나 모듈(592)이 추가로 구비될 수 있다. 여기서 상기 안테나 모듈(592)은, 도 5b에 도시된 바와 같이, 열전달 부재와 이격되어 상기 전자 장치(500)의 일 측면에 수직 실장되므로, 안테나 모듈(592)을 위한 별도의 열전달 수단을 구비할 수 있다. 안테나 모듈(592)을 위한 별도의 열전달 수단에 대해서는 이하 도 17a 내지 도 17c를 통해 상세히 후술한다.
도 6은, 어떤 실시예에 따른, 전자 장치에 포함된 일부 구성 요소의 열 분포와 열 확산 방향을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 어플리케이션 프로세서(AP), 메모리, 통신 칩 등과 같은 고성능의 전자 부품들이 실장된 하프 인쇄회로기판(half PCB) 구조 또는 적층 PCB 구조의 경우, 전자 장치의 동작시 전자 부품에 발생하는 고온의 열이 일부 영역(예: 인쇄회로기판의 일 측의 핫스팟 영역)에 집중될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(예: 도 5a의 500)는 인쇄회로기판(half PCB)에 실장된 다양한 전자 부품들 중 프로세서(예: AP) 및 안테나 모뎀(예: 5G antenna modem)에서 발열이 가장 심할 수 있다.
따라서, 상기 핫스팟 영역에 집중된 고온의 열을 상대적으로 저온의 열을 가지는 저온부(예: 전자 장치의 배터리 실장 영역) 측으로 효과적으로 전달시켜 분산/방열하는 것이 중요할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 19를 통해 발열원(예: 전자 부품)에서 발생한 고온의 열을 상대적으로 저온의 열을 가지는 저온 영역으로 전달시키는 다양한 열전달 수단들에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
이하의 다양한 실시예들에서, 다양한 열전달 수단은, 진공 챔버(vapor chamber), 히트 파이프(heat pipe), 실드캔(shield can), 고상의 방열시트(thermal sheet), 또는 액상의 방열 도료 등을 포함하여 구성될 수 있다. 다양한 열전달 수단들에 의한 열 전달(heat transfer)은, 열 전도(heat conduction), 열 확산(heat spreading), 열 분산(heat diffusion), 열 방사(heat radiation)을 포함한 다양한 형태의 열 에너지의 이동 형태를 모두 포함할 수 있다.
도 7은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 디스플레이의 배면에 위치한 방열 시트(521)를 나타내는 도면이다. 도 7은 전자 장치(예: 도 5의 500)에서 일부 구성(전면 플레이트 및 디스플레이)을 제외한 전자 장치(500')의 상면을 바라보는 모습을 나타낼 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(500')는 상기 디스플레이의 배면에 배치되는 방열시트(521)를 더 포함할 수 있다.
방열 시트(521)는 디스플레이의 동작시 발생할 수 있는 열을 방열시키기 위한 구성으로서, 접착 부재(미도시) 등에 의해 디스플레이의 배면에 부착될 수 있는 구성이다.
방열 시트(521)는 일 실시예에 따르면, 둘 이상의 시트(521a, 521b)가 적층된 복합 시트로 구성될 수 있다. 여기서 방열 시트(521)의 적어도 일 부분은 열전도성이 높은 탄소계 물질(예: 카본 블랙, 그래핀, 탄소나노튜브, 그라파이트(graphite))와 같이 열전달 효율이 좋은 물질을 포함할 수 있다. 또한, 방열 시트(521)의 복합 시트 중 적어도 일부분에 통공(521c)을 형성해 방열 효율을 증대할 수도 있다.
예를 들어, 대략 32㎛ 두께의 복합 시트로 구성되고, 적어도 일부분이 그라파이트 재질을 포함하며, 복합 시트(521a, 521b) 중 적어도 일부분에 통공(52c)이 형성된 방열 시트(521)를 포함하는 전자 장치(500)는 , 상기 방열 시트(521)를 적용하지 않은 실시예에 비해 전자 장치(500) 전면부에서 측정되는 온도를 대략 0.5°~1°가량 저감할 수 있다.
도 8은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 지지부재(530)의 상면(530a)에 위치한 제 3 열전달 부재(534)를 나타내는 도면이다. 도 8은 전자 장치(예: 도 5의 500)에서 일부분 구성(예: 전면 플레이트 및 디스플레이)을 제외한 전자 장치(500')의 상면을 바라보는 모습을 나타낼 수 있다.
제 3 열전달 부재(534)는 지지부재(530)의 상면(530a)에 결합되어 지지부재(530)의 일측(예: 상단부)의 고열원을 상대적으로 낮은 온도를 가지는 지지부재(530)의 타측(예: 하단부)으로 전달하는 구성일 수 있다.
제 3 열전달 부재(534)는 지지부재(530)의 상면에서, 도 2c 및 도 8을 함께 참조하면, 적어도 일부분이 하우징의 제 1 영역(S1)과 대응되는 위치에 배치되고, 적어도 다른 일 부분이 하우징의 제 2 영역(S2)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 제 3 열전달 부재(534)를 추가로 포함할 경우, 제 3 열전달 부재(534)는 전자 장치(500)의 단면(전자 장치(500)의 일 단면(예: 도 5a) 및 전자 장치의 다른 단면(예: 도 5b))에서 각각 보일 수 있도록, 전자 장치의 길이 방향(예: 도 2c의 y) 방향으로 연장 형성될 수 있다.
제 3 열전달 부재(534)의 형상은 다양하게 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제 3 열전달 부재(534)는 지지부재(530)의 부품(예: FPCB) 장착 영역(533)을 제외한 부분에서 지지부재(530)의 상면을 덮는 형상으로 형성될 수 있다. 물론 제 3 열전달 부재(534)의 형상은 이에 한정되는 것이 아니라, 이 밖의 다양한 실시예의 적용이 가능하다.
제 3 열전달 부재(534) 또한 열전도성이 높은 탄소계 물질(예: 카본 블랙, 그래핀, 탄소나노튜브, 그라파이트(graphite))과 같이 열전달 효율이 좋은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대략 62㎛ 두께를 가지고, 적어도 일부분이 그라파이트 재질을 포함하는 제 3 열전달 부재(534)를 포함하는 전자 장치(500)의 경우, 상기 제 3 열전달 부재(534)를 적용하지 않는 실시예에 비해, 전면부에서 측정되는 온도를 대략 0.5°~1°가량 저감하고, 전자 장치(500) 후면부의 온도를 대략 0.25°~0.5°가량 저감할 수 있다.
도 9는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 지지부재(530)를 나타내는 도면이다. 도 9는 전자 장치(예: 도 5의 500)에서 일부분 구성(예: 전면 플레이트, 디스플레이, 제 3 열전달 부재)을 제외한 전자 장치(500')의 상면을 바라보는 모습을 나타낼 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 지지부재(530)는 일체의 열도전성 재질로 이루어질 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 지지부재(530)가 측면 베젤 구조(531)와 안착부(532)를 포함하는 경우, 상기 안착부(532)를 일체의 열도전성 재질로 형성할 수 있다.
예를 들어, 지지부재(530)를 도 9의 좌측 도면에 도시된 바와 같이, 서로 다른 재질의 열도전성 부재로 안착부(532')를 형성할 수 있다. 제 1 안착부(532a)는 제 1 열전도율을 가지는 부재(예: CU plate)로 형성하며, 제 2 안착부(532b)는 제 2 열전도율을 가지는 부재(예: SUS)로 형성할 수 있다. 이와 같이 서로 다른 열전도율을 가지는 부재로 안착부(532')를 형성하면, 고온의 열이 저온부로 이동하는 과정에서 이종 재질 간의 열 장벽에 가로막혀 효율적인 방열이 이루어지지 않을 수 있다.
따라서, 본 개시의 일실시예에 따르면, 지지부재(530)를 열전달 효율이 좋은 일체의 열도전성 재질(예컨대, full Al 합금)로 형성함으로써 상기 이종 재질 간 열 장벽에 가로막히는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 전체 금속 합금(예: full Al alloy)으로 이루어진 지지부재(530)를 이용하면, 이종 재질의 열도전성 부재를 가지는 전자 장치(예: 도 9의 좌측 도면)에 비해 전자 장치(500) 전면부에서 측정되는 온도를 대략 0.5°~1.5°가량 저감하고, 전자 장치(500) 후면부의 온도를 대략 0.25°~0.75°가량 저감할 수 있다.
도 10은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 지지부재의 배면(또는 배터리 상면)에 위치한 제 2 열전달 부재(535)를 나타내는 도면이다. 도 10은 전자 장치(예: 도 5의 500)에서 일부분 구성(예: 전면 플레이트, 디스플레이 및 지지부재)을 제외한 전자 장치(500')의 상면을 바라보는 모습을 나타낼 수 있다.
제 2 열전달 부재(535)는 지지부재(530)의 하면(예: 도 2c의 230b)에 결합되어 지지부재(530)의 일측(예: 상단부)에 집중된 고온의 열을 상대적으로 낮은 온도를 가지는 지지부재(530)의 타측(예: 하단부)으로 전달하는 구성일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 2 열전달 부재(535)는 배터리(BAT)의 상면에 결합되는 구조일 수도 있다. 제 2 열전달 부재(535)는 지지부재(530)와 배터리(BAT) 사이에 게재되고, 인쇄회로기판(예: 550a)에서 발생한 고온의 열을 인쇄회로기판(예: 550a)으로부터 멀리 위치한 배터리의 단부측으로 전달할 수 있다.
도 2c 및 도 10을 함께 참조하면, 제 2 열전달 부재(535)는 지지부재(530)의 배면 혹은 배터리(BAT)의 상면에서, 적어도 다른 일 부분이 하우징의 제 2 영역(S2)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
제 2 열전달 부재(535)의 형상은 다양하게 형성될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 배터리(BAT)와 대면하는 면 중 일부분에 개구가 형성될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 2 열전달 부재(535)는 지지 부재(530)에 배터리가 안착되는 영역(예: 배터리 접착 부재 도포 영역)을 회피하여 폭이 좁고 길이 방향으로 길게 형성된 형상을 가질 수도 있다. 일실시예에 따른, 제 2 열전달 부재(535)는 열전달 효율 증대를 위해, 상기 배터리의 상면에서 배터리의 중심 부근과 배터리의 가장자리 부근을 모두 지나도록 연장된 형상을 가질 수도 있다. 물론 제 2 열전달 부재(535)의 형상또한 이에 한정되는 것이 아니라, 이 밖의 다양한 실시예의 적용이 가능하다.
제 2 열전달 부재(535) 또한 열전도성이 높은 탄소계 물질(예: 카본 블랙, 그래핀, 탄소나노튜브, 그라파이트(graphite))과 같이 열전달 효율이 좋은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대략 60㎛ 두께를 가지고, 적어도 일부분이 그라파이트 재질을 포함하는 제 2 열전달 부재(535)를 포함하는 전자 장치(500)의 경우, 제 2 열전달 부재(535)를 포함하지 않는 실시예에 비해 전면부에서 측정되는 온도를 대략 0.5°~1°가량 저감할 수 있다.
도 11은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 인쇄회로기판에 실장된 적어도 하나의 전자 부품의 상면에 위치한 제 1 열전달 부재(540)를 나타내는 도면이다. 도 11은 전자 장치(예: 도 5의 500)에서 일부분 구성(예: 전면 플레이트, 디스플레이 및 지지부재)을 제외한 전자 장치(500')의 상면을 바라보는 모습을 나타낼 수 있다.
도 11을 참조하면, 제 1 열전달 부재(540)는 고온의 열이 집중되는 인쇄회로기판(예: 550a)의 상면 중 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 열전달 부재(540)는 제 1 인쇄회로기판(550a)에 실장된 전자 부품에서 발생 및 일부 영역에 집중되는 고온의 열을, 상대적인 저온의 영역으로 빠르게 확산시키기 위한 구성일 수 있다.
제 1 열전달 부재(540)는 제 1 인쇄회로기판(550a)의 상면에서, 도 2c 및 도 11을 함께 참조하면, 적어도 일 부분이 하우징의 제 1 영역(S1)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
제 1 열전달 부재(540)의 형상은 다양하게 형성될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 제 1 열전달 부재(540)의 형상은 상면에서 보아 전체적으로 "L"자 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 열전달 부재(540)의 형상은 인쇄회로기판(550a) 상에 배치된 전자 부품의 종류, 배치에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
제 1 열전달 부재(540)는 진공 챔버(vapor chamber)를 포함할 수 있다. 상기 진공 챔버는 예를 들어, 적어도 일부(예: 제 1 열전달 부재(540)의 배면)가 제 1 인쇄회로기판(550a)위에 실장된 전자 부품에서 열이 방사되는 일면과 대면할 수 있다. 상기 제 1 열전달 부재(540)는 배면(예: 후술하는 도 15c의 640b)을 통해 고온의 열을 전달받을 수 있다. 상기 제 1 열전달 부재(540)는 내부가 진공으로 형성되어 전자 부품으로부터 전달받은 열을 수평방향으로 빠르게 확산시킬 수 있다.
예를 들어, 제 1 열전달 부재(540)는 내부가 진공처리 되어 있고, 작동유체가 들어 있는 형태의 열전도체일 수 있다. 제 1 열전달 부재(540)의 어느 한 부분에서 열이 가해지면 액체 상태의 작동유체가 증발하게 되고, 이로 인해 발생하는 압력 차이에 의해 기체 상태의 작동유체가 상대적으로 온도가 낮은 영역으로 빠르게 이동하게 되는 현상을 이용할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에서, 제 1 열전달 부재(540)는 제 2 열전달 부재(535) 및/또는 제 3 열전달 부재(534) 중 적어도 하나와 함께 사용될 수 있다. 제 1 열전달 부재(540)는 지지부재(530)와 제 1 인쇄회로기판(550a) 사이에 게재되고, 제 2 열전달 부재(535) 및/또는 제 3 열전달 부재(534)는 제 1 열전달 부재(540)가 배치되지 않은 영역까지 커버하는 형태를 가지므로, 이를 통해, 지지부재(530)의 일측(예: 상단부)에 집중된 고온의 열을 상대적으로 낮은 온도를 가지는 지지부재(530)의 타측(예: 하단부)으로 전달할 수 있게 된다. 이에 따르면, 결과적으로 인쇄회로기판에서 발생한 고온의 열을 인쇄회로기판으로부터 멀리 위치한 배터리의 단부측으로 전달할 수 있다.
도 12는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 무선 충전 안테나(560) 및 무선 충전 안테나(560)와 배터리 사이에 배치되는 방열 시트(563)를 나타내는 도면이다.
본 개시의 전자 장치가 무선 충전 안테나(560)를 포함하는 경우, 충전시 무선 충전 안테나(560) 부근의 온도가 급격히 상승할 수 있다. 여기서 발생한 고온의 열을 상대적으로 저온인 저온부로 전달하기 위해 무선 충전 안테나(560)에 인접하여 방열 시트(563)를 배치할 수 있다. 일실시예에 따르면 방열 시트(563)는 무선 충전 안테나(560) 및 배터리(도 5b의 BAT)에 배치될 수 있다.
무선 충전 안테나(560)의 형상은 기 설정된 안테나의 사양, 전자 장치 내 다른 부품과의 배치 관계, 차폐 구조의 형상 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
무선 충전 안테나(560)가 도 12에 도시된 바와 같이 평판형의 안테나 형상을 가질 때, 일실시예에 따르면, 무선 충전 안테나(560)에서 신호 송/수신 효율에 영향을 주지 않는 부분, 예를 들면 분절부(561)나 절곡 부분(562)까지 방열 시트(563)를 확장하여 열전달 효율을 증대시킬 수도 있다.
도 13은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 2 지지부재(570)를 나타내는 도면이다. 도 13은 전자 장치(예: 도 5의 500)에서 일부분 구성(예: 후면 플레이트)을 제외한 전자 장치(500')의 배면을 바라보는 모습을 나타낼 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면,
후면 플레이트(예: 도 2c의 280)에 인접하여 제 2 지지부재(570)를 추가로 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면 제 2 지지부재(570)는 적어도 일부분 사출물을 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어 제 2 지지부재(570)의 일부 분리된 부분은 사출물로 형성되고, 다른 분리된 부분은 클래드 플레이트(clad plate)(또는 클레드 메탈(clad metal))로 형성될 수 있다. 다른 예를 들면, 제 2 지지부재(570)은 이종사출 기법으로 인해 제조된 하나의 구조물일 수도 있다.
일실시예에 따르면, PCB 적층 구조로 인해 인쇄회로기판의 하부(예: 제 2 인쇄회로기판(550b)의 하부)에 사출물 구현이 어려운 경우, 상기 사출물 구현이 어려운 부분에 제 2 지지부재(570)는 클래드 플레이트를 포함하여 구성될 수도 있다.
일실시예에 따르면, 제 2 지지부재(570) 전체를 클래드 플레이트로 구성할 수도 있다. 일반적으로 후면 플레이트는 실질적으로 불투명한 영역으로서, 사출물 또는 부분적으로 SUS와 같은 방열시트를 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 방열 시트를 클래드(clad) 플레이트로 구성함으로써 열전달 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들면 클래드 플레이트는 코어에 제 1 물질을 포함하고, 코어를 둘러싼 위 및/또는 아래의 레이어에 제 2 물질을 포함하는 구성일 수 있다. 일실시예에 따르면 클래드 플레이트의 코어로서 Cu를 사용하고, 그를 둘러싼 레이어를 SUS를 사용함(예: SUS/CU/SUS 클래드 플레이트)으로써, 클래드 플레이트를 사용하지 않은 실시예에 비해 열존도율을 수 배 이상(예: 단순 SUS의 경우 0.04cal/sec, Clad의 경우 0.35cal/sec) 향상시킬 수 있다.
본 개시에서 제 2 지지부재(570)를 클래드 플레이트로 구성하는 경우 전자 장치의 후면부에서 측정되는 온도를 대략 0.5°~1°가량 저감할 수 있다.
도 14는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 부품, 차폐구조, 및 제 1 열전달부재(640)의 배치 형태를 나타내는 도면이다.
전술한 바와 같이, 인쇄회로기판(예: 제 1 인쇄회로기판(650a))에는 다양한 전자 부품들이 실장될 수 있다. 상기 전자 부품들은 기능에 따라 다양한 형상과, 크기, 사양을 가질 수 있다. 상기 전자 부품들은 전자 장치의 다양한 기능을 수행함에 있어서 발열량 또한 상이할 수 있다. 다만, 대체로 프로세서와 같이 다른 전자부품을 제어 및 관리하기 위한 부품에서 발열량이 높을 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서는 제 1 프로세서(651), 제 2 프로세서(652)를 포함할 수 있다. 제 1 프로세서(651) 및 제 2 프로세서(652)는 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 예컨대, 제 1 프로세서(651)의 높이가 제 2 프로세서(652)의 높이보다 높게 형성될 수 있다.
제 1 열전달 부재(640)는 상기 제 1 프로세서(651) 및 제 2 프로세서(652)의 상면에 대면하도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제 1 열전달 부재(640)는 제 1 프로세서(651) 및 제 2 프로세서(652)에 직접적으로 대면되는 것이 아니라, 적어도 하나의 차폐구조(655)를 매개로 간접적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 인쇄회로기판(예: 제 1 인쇄회로기판(650a))에 실장되는 전자 부품들 중 적어도 일부(651, 652)는 실드캔(654a)으로부터 둘러싸일 수 있고, 상기 전자 부품들 중 적어도 일부 전자 부품의 일면에는 전자파를 차폐하기 위한 차폐구조가 구비될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면 상기 차폐 구조는, 상기 쉴드캔(654a)과 전기적으로 연결된 차폐 부재(655a), 상기 차폐 부재(655a)와 전기적으로 연결된 금속 플레이트(655c), 상기 금속 플레이트(655c)의 적어도 일면에 배치된 열전달 물질을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 차폐 구조는, 상기 쉴드캔(654a)의 외면 및 상기 쉴드캔(654a)의 전자 부품과 대응되는 면에 형성된 개구부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 쉴드캔(654a)과 전기적으로 연결된 차폐 부재(655a) 상기 개구부가 덮힌 상태로 상기 차폐 부재(655a)의 위에 배치되고, 상기 차폐 부재와 전기적으로 연결된 금속 플레이트(655c), 상기 개구부의 내부에서 상기 전자 부품과 상기 금속 플레이트(655c)와 접하도록 배치된 제 1 열전달 물질(655b), 상기 금속 플레이트(655c) 및 상기 제 1 열전달 부재(640)와 접하도록, 상기 금속 플레이트(655c) 및 상기 제 1 열전달 부재(640) 사이에 배치된 제 2 열전달 물질(655d)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 차폐 부재는, 차폐 필름과, 상기 차폐 필름에 의해 적어도 일부분이 둘러싸이는 PU(poly urethane)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 차폐 필름은 나노 섬유 (nano fiber) 기반의 도전성 필름일 수 있다. 일실시예에 따르면, PU 폼(foam)을 상기 나노 섬유 차폐 필름으로 감싼 차폐 구조를 나노 폼(nano foam)이라 명명할 수 있다. 그리고상기 제 1 열전달 물질(655b, 655d)은 고상 또는 액상의 TIM(thermal interface material)을 포함할 수 있다. 고상 또는 액상의 TIM은 예를 들면, 흑연, 탄소 나노튜브, 천연 재생 소재, 실리콘, 규소, 그래파이트(graphite) 등의 고열전도 소재를 포함할 수 있다.
전자 부품(예: 651, 652)에서 발생되는 열은, 상기 차폐 구조의 적어도 일부분(예: 655b, 655c, 655d)를 통해 제 1 열전달 부재(640)와 열적으로 결합(thermally coupled)될 수 있다.
제 1 열전달 부재(640)는 제 1 프로세서(651) 및 제 2 프로세서(652)의 단차에 따라, 이에 대응하여 단차진 형상을 가질 수 있다. 다만, 제 1 열전달 부재(640)에 형성된 단차는 반드시 제 1 프로세서(651) 및 제 2 프로세서(652)의 단차 높이와 정확히 일치하지는 않아도 되며, 상기 열전달 물질의 다양한 조합 및 형태에 따라 달라질 수도 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 열전달 부재(640)의 적어도 일부 영역은 제 2 프로세서(652)와 대면하고, 벤딩되어 형성된 다른 적어도 일부 영역은 제 1 프로세서(651)와 대면하도록 형성될 수 있다.
도 14를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(예: 도 5의 500)는 상기 쉴드캔(654a)과 상기 차폐 부재 사이 및/또는 상기 제 1 열전달 부재(640)와 지지부재(630) 사이에 접착 부재(656)를 더 포함할 수 있다.
도 15a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 1 열전달 부재(640)를 나타내는 사시도이다. 도 15b는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 1 열전달 부재(640)를 나타내는 정면도이다. 도 15c는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 제 1 열전달 부재(640)를 나타내는 측면이다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 열전달 부재(640)는 적어도 한번 벤딩되어 상기 적어도 일부 영역이 상기 다른 적어도 일부 영역과 서로 단차를 갖게 형성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 제 1 열전달 부재(640)는, 제 1 평면부(641), 상기 제 1 평면부(641)에서 연장되고 벤딩되어 상기 제 1 평면부(641)와 단차를 가지는 제 2 평면부(642)를 포함할 수 있다.
도 15a 내지 도 15c를 참조하면, 제 1 열전달 부재(640)의 상기 밴딩부(643)의 형상은 "ㄱ" 자 형상, “ L”자 형상, “ Z ”자 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 1 열전달 부재(640)는 상기 개시된 형상이외에 밴딩되는 형상이라면 다양하게 적용될 수 있다.
도 15a 내지 도 15c에는, 제 1 열전달 부재(640)가 두 개의 벤딩부(643)를 갖는 것이 도시되나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 다양한 실시예들에 따라 하나 또는 세 개이상의 벤딩부(643)를 가질 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 열전달 부재(640)는 제 1 평면부(641) 및 제 2 평면부(642) 이외에, 상기 제 1 평면부(641) 및 제 2 평면부(642)와 각각 다른 단차를 가지는 다른 평면부를 더 포함할 수도 있다.
상기 제 1 열전달 부재(640)의 구체적인 형상은, 제 1 연전달 부재(640)의 배면(640b)에 배치되는 전자 부품의 종류 및 크기, 상기 전자 부품에서 발열되는 열량의 크기 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
도 16은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 적어도 하나의 안테나 모듈(791, 792, 793)(예: 도 2c의 291, 292, 293) 및 저유전 방열시트(782, 783)를 나타내는 도면이다.
도 2c 및 도 16을 함께 참조하면, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 내부 공간에는 상기 배터리(BAT) 및 상기 배터리(BAT) 주변으로 카메라 등을 포함하는 각종 전자 부품(250)이 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 전자 장치(200)의 내부 공간에는 적어도 하나의 안테나 모듈(791, 792, 793)과 상기 적어도 하나의 안테나 모듈(791, 792, 793)과 인접한 위치에 방열 시트(782, 783)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈(791, 792, 793)은 복수 개의 도전층들로 마련된 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판 일면에 배치된 RFIC(radio frequency integrate circuit), PMIC(power manage integrate circuit), 상기 인쇄 회로 기판 타면 또는 내측에 배치된 안테나 방사체를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈(791, 792, 793)은 복수 개로 배치될 수 있으며, 예를 들어 다양한 방향성 빔(directional beam)을 형성하기 위한 제 1 안테나 모듈(791), 제 2 안테나 모듈(792), 및 제 3 안테나 모듈(793)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 안테나 모듈(791) 및 제 2 안테나 모듈(792)은 전자 장치(예: 도 2c의 200)의 측면을 향해 전자기파를 방사하도록, 안테나 방사체의 일면이 측면을 향해 배치(수직 실장)될 수 있다. 상기 제 1 안테나 모듈(791)과 제 2 안테나 모듈(792)은 서로 다른 방향(예: 수직 또는 대향 방향)을 향해 전자기파를 방사하도록 이격 배치될 수 있다. 상기 제 3 안테나 모듈(793)은 전자 장치(예: 도 2c의 200)의 후면을 향해 전자기파를 방사하도록, 안테나 방사체의 일면이 후면 플레이트(780)를 향하도록 배치(수평 실장)될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 방열 시트(782, 783)는 제 1 지지부재(예: 도2a 230) 및 후면 플레이트(780)(예: 도 2c의 280) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 방열 시트(782, 783)는 후면 플레이트(780) 상에 접착 배치될 수 있다. 상기 방열 시트(782, 783)은 복수 개로 배치될 수 있으며, 상기 복수 개의 안테나 모듈들(791, 792, 793)과 대응된 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수 개의 방열 시트들(782, 783)은, 제 1 안테나 모듈(791) 및 제 3 안테나 모듈(793)과 적어도 일부 영역이 대면 배치된 제 1 방열 시트(782)와, 상기 제 2 안테나 모듈(792)과 적어도 일부 영역이 대면 배치된 제 2 방열 시트(783)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 방열 시트(782)는 후면 플레이트(780)의 상단 영역에 배치되고, 상기 제 1 안테나 모듈(791)과 상기 제 3 안테나 모듈(793)의 후면 플레이트(780) 방향을 향하는 일면을 커버할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 제 1 방열 시트(782)는 카메라 등이 노출되기 위한 개구부(781)의 주변의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 방열 시트(781)는 전체적으로, 일부 영역이 구부러진 `┏` 또는 `┓` 형상으로 제조될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 방열 시트(783)는 제 1 방열 시트(782)와 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 방열 시트(783)는 후면 플레이트(780)의 중하단 영역에 배치되고, 상기 제 2 안테나 모듈(792)의 후면 플레이트(380) 방향을 향하는 면을 커버할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 방열 시트(783)는 상기 제 2 안테나 모듈(792)이 배치된 영역으로부터 후면 플레이트(380)의 하단 방향으로 연장 배치될 수 있다. 상기 제 2 방열 시트(783)는 전체적으로, 일부 영역이 구부러진 `┗` 또는 `┛` 형상으로 제조될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 방열 시트(782, 783)는 3 개의 안테나 모듈들을 커버하는 2 개의 시트로 형성되어 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 안테나 모듈들의 개수 및 위치에 따라 다양한 설계 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기 방열 시트(782, 783)는 3 개의 안테나 모듈을 커버하는 3 개의 분리된 시트로 형성되거나, 그 이상의 수로 변경될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 방열 시트(782, 783)는, 바인더 수지, 및 세라믹 필러를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 방열 시트(782, 783)는, 고방열 필러를 더 포함할 수 있다. 상기 고방열 필러는 표면에 저유전 절연 물질이 코팅될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 시트(782, 783)의 두께는 50㎛ 내지 1,000㎛일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나 모듈과 이격되어, 상기 하우징과 접착 배치된 적어도 하나의 방열 시트(예: 도 2c의 282, 283)를 더 포함할 수 있다.
도 17a는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수직 실장 안테나 모듈의 장착 구조를 나타내는 도면이다. 도 17b는, 도 17a와 다른 실시예에 따른, 수직 실장 안테나 모듈을 나타내는 도면이다. 도 17c는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수직 실장 안테나 모듈의 장착 구조를 나타내는 단면도이다.
본 개시의 수직 실장 안테나 모듈은 제 1 안테나 모듈(예: 도 16의 791) 및 제 2 안테나 모듈(예: 도 16의 792)가 해당될 수 있다. 도 17a에 도시된 실시예에는 제 1 안테나 모듈(예: 도 16의 791)을 그 대상으로 하지만, 이에 대한 설명은 제 2 안테나 모듈(예: 도 16의 792)에도 준용될 수 있을 것이다.
수직 실장 안테나 모듈(예: 도 16의 791)은 인쇄 회로 기판(791b)과 상기 인쇄 회로 기판(791b) 상에서 전자 장치(예: 도 2c의 200)의 외부를 향하도록 배치된 방사체(791a)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 수직 실장 안테나 모듈(예: 도 16의 791)의 인쇄 회로 기판(791b)에는 RFIC, PMIC, 커넥터, 및 각종 전자 부품들이 배치될 수 있다. 그리고 인쇄 회로 기판(791b)의 일면에는 안테나 방사체(791a)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 안테나 방사체(791a)는 복수의 도전성 플레이트(들) 또는 방사 도체들로 형성된 안테나 어레이(antenna array)일 수 있으며, 다양한 구조의 안테나는, 예를 들어 패치 타입의 안테나, 또는 다이폴 타입의 안테나 중 적어도 하나일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 RFIC는 상기 안테나 방사체와 전기적으로 연결되고, 무선 송수신기(RF transceiver)를 통해 지정된 주파수를 가진 통신 신호를 제공받거나 수신된 통신 신호를 상기 무선 송수신기로 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 RFIC는 프로세서(예: 도 5a의 551)의 제어를 받으면서, 상기 복수의 도전성 플레이트(들) 또는 방사 도체들을 이용하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 RFIC는 상기 프로세서(예: 도 5a의 551)와 상기 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))로부터 제어 신호와 전원을 제공받아, 외부로부터 수신된 통신 신호 또는 외부로 송신할 통신 신호를 처리할 수 있다. 예를 들어, 상기 RFIC는, 송수신 신호를 분리하는 스위치 회로, 송수신 신호 품질을 높이기 위한 각종 증폭기나 필터 회로 등을 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 수직 실장 안테나 모듈(예: 도 16의 791)의 기판(791b)에 포함된 RFIC는 전자 장치의 동작 중에 고열을 발생시키는 발열원일 수 있다. 별도로 설명하지는 않지만 PMIC 또한, 전자 장치의 동작 중에 고열을 발생시키는 발열원일 수 있다.
도 16 내지 도 17c를 함께 참조하면, 상기 수직 실장 안테나 모듈(791)은 전술한 실시예들(예: 도 7 내지 도 15)에 따른 열전달 부재(예: 540, 534, 535)와 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 전술한 실시예들에 따른 열전달 부재와 별개로, 전자 장치 내에 실장된 모듈화된 발열원의 열을 전달, 확산, 분산 또는 외부 방출하기 위한 수단을 마련할 필요가 있다.
도 16 내지 도 17c에 도시된 실시예에 따르면, 수직 실장 안테나 모듈에 인접하여 방열 시트를 구성함으로써 안테나 모듈 주위에 집중된 고온의 열을 저감시킬 수 있다. 예컨대, 도 17c에 도시된 바와 같이, 제 1 방열 시트(782)는 상기 제 1 안테나 모듈(791)의 후면 플레이트(780)를 향하는 일면과 지정된 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 상기 이격된 공간은 공기로 채워질 수 있으며, 이를 통해 상기 핫스팟 영역에서 발생된 열은 제 1 방열 시트(782)에 고르게 분산될 수 있다.
도 17b 및 도 17c를 참조하면,
다양한 실시예들에 따르면, 상기 수직 실장 안테나 모듈(791)을, 프레임(791c)을 이용하여 상기 지지부재(730)에 수직 실장시키면서 예를들어, 프레임(791c) 양 측면에 위치한 홀을 이용하여 스크류로 고정할 수 있다. 여기서 프레임(791c)을 상기 지지부재(730)과 열적으로 결합(thermally coupled) 시키면 모듈화된 발열원에 대한 열을 전달, 확산, 분산 또는 외부로 방출할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나 모듈과 상기 프레임(791c) 사이에 열전달 물질(791d)(예: TIM)을 추가로 형성하여 열접촉 면적을 확장시킬 수도 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 전자 장치(예: 도 2c의 200)의 측면부에서 측정되는 온도를 대략 0.5°~1°가량 저감할 수 있고, RFIC가 실장된 기판의 온도를 8°~12°가량 저감할 수 있다.
도 18은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수평 실장 안테나 모듈(793)의 인쇄회로기판을 나타내는 도면이다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나 모듈(예: 793)은, 상기 지지부재(예: 도 2c의 제 1 지지부재(230) 또는 제 2 지지부재(270))의 안착부와 대면하는 복수 개의 층(793a, 793b, 793c)이 적층된 인쇄회로기판(793')을 포함하고 상기 인쇄회로기판(793')의 적어도 일부 영역에 복수 개의 층 중 적어도 일부분을 관통하는 비아홀(793d)을 형성할 수 있다. 상기 인쇄회로기판(793')에는 RFIC 가 실장될 수 있는데, 상기 비아홀(793d)을 통해 상기 인쇄회로기판(793')의 열을 낮출 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 인쇄회로기판(793')에서 상기 안테나 모듈(793) 후면을 마주보는 면은 안테나 모듈(793)에 포함된 인쇄회로기판의 절연층(예: SR)을 도피하여 안테나 모듈(793)에 포함된 인쇄회로기판의 금속층과 모듈(793) 후면을 연결시킬 수 있다. 이를 통해 인쇄회로기판의 금속층을 활용한 방열을 할 수도 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 전자 장치(예: 도 2c의 200)의 RFIC가 실장된 기판의 온도를 2°~ 3°가량 저감할 수 있다.
도 19는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 수직 실장 안테나 모듈(792)과 프레임(792c)을 나타내는 도면이다.
수직 실장 안테나 모듈(792)의 프레임(792c)은 통상 사출물로 구성될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치 하우징의 형성 과정에서 지지부재(780)(예: 브라켓)의 일측을 가공하여 프레임(792c)을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전술한 도 9의 실시예에서 지지부재(780)를 일체의 전제 금속 합금(예: full Al 합금)으로 형성하여 열전달 효율을 높인 것과 유사한 원리로서, 수직 실장 안테나 모듈(792)의 프레임(792c)을 지지부재(780)와 동일하게 일체의 재질(예: full Al 합금)로 형성함으로써, 안테나 모듈 주변의 열전달 효율을 추가적으로 향상시킬수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 전자 장치(예: 도 2c의 200)의 측면부에서 측정되는 온도를 대략 1.5°~2.5°가량 저감할 수 있고, RFIC가 실장된 기판의 온도를 1.5°~3°가량 저감할 수 있다.
도 20은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 열전달 부재 및 그를 포함한 전자 장치의 열 해석 시뮬레이션을 나타내는 도면이다.
도 20의 상부에 도시된 실시예는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 열전달 수단을 적용하기 전의 시뮬레이션 결과를 나타낼 수 있고, 도 20의 하부에 도시된 실시예는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 열전달 수단을 적용한 후의 시뮬레이션 결과를 나타낼 수 있다.
도 20를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 열전달 부재 및 그를 포함하는 전자 장치를 이용하면, 전자 장치 내부에 배치된 다양한 전자 부품에서 발생하는 고온의 열을 상대적인 저온부로 효과적으로 전달됨을 확인할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 안테나 모듈과 인접하게 배치된 방열 시트 및/또는 열전달물질을 이용해 안테나 모듈(예: RFIC, PMIC)에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 5a의 500)는, 하우징; 상기 하우징의 적어도 일면에 장착되는 디스플레이(예: 도 5a의 520); 상기 하우징 내부에 수용되는 배터리(예: 도 5b의 BAT); 상기 디스플레이의 배면에 접하고, 상기 디스플레이의 적어도 일부분을 지지하는 지지부재(예: 도 5a의 530); 복수 개의 전자 부품들이 실장된 인쇄회로기판(예: 도 5a의 550a 및/또는 도 5a의 550b); 상기 전자 부품들의 적어도 일부분을 둘러싸는 쉴드캔(예: 도 5a의 554a, 554b); 상기 쉴드캔의 외면에 배치되고 상기 전자 부품들을 차폐하기 위한 차폐 구조; 및 상기 차폐 구조의 외면에 배치되고, 적어도 일부 영역은 상기 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 적어도 하나의 전자 부품과 대면하고, 벤딩되어 형성된 다른 적어도 일부 영역은 상기 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 다른 전자 부품과 대면하게 배치된 제 1 열전달 부재(예: 도 5a의 540)를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 하우징은, 상기 지지부재의 일측단부로부터 길이 방향을 따라 상기 공간을 구분하고 상기 인쇄회로기판이 배치된 제 1 영역(예: 도 2c의 S1); 및 상기 제 1 영역과 인접하고 상기 제 1 영역과 나란하게 상기 공간을 구분하며 전원 공급을 위한 배터리가 배치된 제 2 영역(예: 도 2c의 S2)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 인쇄회로기판은, 복수 개의 전자 부품들이 실장된 제 1 인쇄회로기판(예: 도 5a의 550a); 및 상기 제 1 인쇄회로기판과 적어도 일부분이 오버랩(overlap)되며, 상기 제 1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결된 제 2 인쇄회로기판(예: 도 5a의 550b);을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 지지부재 및 상기 배터리 사이에 배치된 제 2 열전달 부재(예: 도 5b의 535)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 열전달 부재가 배치된 상기 지지부재의 일면과 반대되는 면에 배치된 제 3 열전달 부재(예: 도 5a의 534)를 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 제 3 열전달 부재는 상기 디스플레이 및 상기 지지부재 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 지지부재는 일체의 열도전성 재질로 이루어질 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 디스플레이의 배면에 배치되는 방열시트(예: 도 5a의 521)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 무선 충전용 안테나(예: 도 5a의 560) 및 상기 무선 충전용 안테나 및 상기 배터리 사이에에 배치되는 방열시트를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상0기 하우징은, 제 1 방향을 향하는 전면 플레이트(예: 도 5a의 510), 상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향을 향하는 후면 플레이트(예: 도 5a의 580)를 포함하고, 상기 인쇄회로기판과 후면 플레이트 사이에 제 2 지지부재(예: 도 5a의 570)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 제 2 지지부재(예: 도 5a의 570)의 적어도 일부는 클래드 플레이트(clad plate)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 차폐 구조는, 상기 쉴드캔(예: 도 5a의 554a, 554b)과 전기적으로 연결된 차폐 부재(예: 도 5a의 555a); 상기 차폐 부재와 전기적으로 연결된 금속 플레이트(예: 도 5a의 555c); 상기 금속 플레이트의 적어도 일면에 배치된 열전달 물질을 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 차폐 부재는 PU폼이 나노 섬유 차폐 필름으로 감싼 것일 수 있다.
다양한 실시예들에 따들면, 상기 차폐 구조는, 상기 쉴드캔의 외면 및 상기 쉴드캔의 전자 부품과 대응되는 면에 형성된 개구부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 쉴드캔과 전기적으로 연결된 차폐 부재; 상기 개구부가 덮힌 상태로 상기 차폐 부재의 위에 배치되고, 상기 차폐 부재와 전기적으로 연결된 금속 플레이트; 상기 개구부의 내부에서 상기 전자 부품과 상기 금속 플레이트와 접하도록 배치된 제 1 열전달 물질(예: 도 5a의 555c); 상기 금속 플레이트 및 상기 제 1 열전달 부재와 접하도록, 상기 금속 플레이트 및 상기 제 1 열전달 부재 사이에 배치된 제 2 열전달 물질(예: 도 5a의 555d)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 하우징 내부에 배치된 적어도 하나의 안테나 모듈(예: 도 2c의 290)을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나 모듈과 이격되어, 상기 하우징과 접착 배치된 적어도 하나의 방열 시트(예: 도 2c의 282, 283)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나 모듈은, 프레임(예: 도 17c 791c)을 이용해 상기 지지부재에 수직 실장되는 적어도 하나의 안테나 모듈을 포함하고, 상기 적어도 하나의 안테나 모듈과 상기 프레임 사이에는 열전달 물질(예: 도 17c 791d)이 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 안테나 모듈은, 상기 지지부재의 안착부와 대면하는 복수 개의 층(예: 도 18의 782a, 782b, 782c)이 적층된 인쇄회로기판(예: 도 18의 782)을 포함하고 상기 인쇄회로기판의 적어도 일부 영역에 복수 개의 층 중 적어도 일부분을 관통하는 비아홀을 형성할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 2c의 200)는, 제 1 방향(예: 도 2c의 +z 축과 평행한 방향)을 향하는 전면 플레이트(예: 도 2c의 210), 상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향을 향하는 후면 플레이트(예: 도 2c의 280), 및 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되어 공간을 형성하는 지지부재(예: 도 2c의 230)를 포함하고, 상기 지지부재의 일측단부로부터 길이 방향을 따라 상기 공간을 구분하는 제 1 영역(예: 도 2c의 S1) 및 상기 제 1 영역과 인접하고 상기 제 1 영역과 나란하게 상기 공간을 구분하는 제 2 영역(예: 도 2c의 S2)을 포함하는 하우징; 복수 개의 전자 부품들이 실장되고, 상기 제 1 영역에 배치된 인쇄회로기판(예: 도 2c의 250)으로서, 복수 개의 전자 부품들이 실장된 제 1 인쇄회로기판(예: 도 5a의 550a), 및 상기 제 1 인쇄회로기판과 적어도 일부분이 오버랩(overlap)되며, 상기 제 1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결된 제 2 인쇄회로기판(예: 도 5a의 550b)을 포함하는 인쇄회로기판; 상기 제 2 영역에 배치된 배터리(예: 도 2c의 BAT); 및 적어도 일부 영역은, 상기 제 1 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 어느 하나의 전자 부품과 대면하고, 벤딩되어 형성된 다른 적어도 일부 영역은 상기 제 1 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 다른 어느 하나의 전자 부품과 대면하게 배치된 제 1 열전달 부재(예: 도 2c의 240)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 지지부재의 적어도 일면과 대면하도록 배치된 제 2 열전달 부재(예: 도 2c의 235) 및 상기 지지부재의 타면과 대면하도록 배치된 제 3 열전달 부재(예: 도 2c의 234)를 더 포함하고, 상기 제 1 열전달 부재는 상기 제 1 영역의 적어도 일부와 대응되는 영역에 배치되고, 상기 제 2 열전달 부재는 상기 제 2 영역의 적어도 일부와 대응되는 영역에 배치되며, 상기 제 3 열전달 부재는 상기 제 1 영역의 적어도 일부 및 상기 제 2 영역의 적어도 일부와 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 열전달 부재는 상기 지지부재 및 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되고, 적어도 한번 벤딩되어 상기 적어도 일부 영역이 상기 다른 적어도 일부 영역과 서로 단차를 갖게 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 복수 개의 전자 부품들은, 제 1 프로세서, 상기 제 1 프로세서(예: 도 5a의 551)와 다른 제 2 프로세서(예: 도 5a의 552)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 인쇄회로기판과 분리되어 배치되고, 상기 인쇄회로기판에 배치된 통신회로와 기능적으로 연결된 안테나 모듈(예: 도 2c의 290)을 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 개시의 다양한 실시예의 방열 시트 및 이를 포함하는 전자 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전자 장치: 200, 500
전면 플레이트: 202, 510
디스플레이: 220, 520
지지부재(제 1 지지부재): 230, 530
제 1 열전달 부재: 240, 540
제 2 열전달 부재: 235, 535
제 3 열전달 부재: 234, 534
방열시트: 221, 282, 283, 521, 582, 583, 683
후면 플레이트: 280, 580
안테나 모듈: 291,292,293, 791, 792, 793
전면 플레이트: 202, 510
디스플레이: 220, 520
지지부재(제 1 지지부재): 230, 530
제 1 열전달 부재: 240, 540
제 2 열전달 부재: 235, 535
제 3 열전달 부재: 234, 534
방열시트: 221, 282, 283, 521, 582, 583, 683
후면 플레이트: 280, 580
안테나 모듈: 291,292,293, 791, 792, 793
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
하우징;
상기 하우징의 적어도 일면에 장착되는 디스플레이;
상기 하우징 내부에 수용되는 배터리;
상기 디스플레이의 배면에 접하고, 상기 디스플레이의 적어도 일부분을 지지하는 지지부재;
복수 개의 전자 부품들이 실장된 인쇄회로기판;
상기 전자 부품들의 적어도 일부분을 둘러싸는 쉴드캔;
상기 쉴드캔의 외면에 배치되고 상기 전자 부품들을 차폐하기 위한 차폐구조 ; 및
상기 차폐구조의 외면에 배치되고, 적어도 일부 영역은 상기 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 적어도 하나의 전자 부품과 대면하고, 벤딩되어 형성된 다른 적어도 일부 영역은 상기 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 다른 전자 부품과 대면하게 배치된 제 1 열전달 부재; 를 포함하는
전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 지지부재의 일측단부로부터 길이 방향을 따라 상기 하우징 내의 공간을 구분하고 상기 인쇄회로기판이 배치된 제 1 영역; 및
상기 제 1 영역과 인접하고 상기 제 1 영역과 나란하게 상기 공간을 구분하며 전원 공급을 위한 배터리가 배치된 제 2 영역을 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은,
복수 개의 전자 부품들이 실장된 제 1 인쇄회로기판; 및
상기 제 1 인쇄회로기판과 적어도 일부분이 오버랩(overlap)되며, 상기 제 1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결된 제 2 인쇄회로기판;을 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 디스플레이 및 상기 배터리 사이에 배치된 제 2 열전달 부재를 더 포함하는 전자 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 열전달 부재가 배치된 상기 지지부재의 일면과 반대되는 면에 배치된 제 3 열전달 부재를 더 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 지지부재는 일체의 열도전성 재질로 이루어진 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
디스플레이 및 상기 디스플레이의 배면에 배치되는 방열시트를 더 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
무선 충전용 안테나 및 상기 무선 충전용 안테나 및 상기 배터리 사이에 배치된 방열시트를 더 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하우징은, 제 1 방향을 향하는 전면 플레이트, 상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향을 향하는 후면 플레이트를 포함하고, 상기 후면 플레이트 및 상기 인쇄회로기판 사이에 제 2 지지부재를 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 차폐 구조는,
상기 쉴드캔과 전기적으로 연결된 차폐 부재;
상기 차폐 부재와 전기적으로 연결된 금속 플레이트;
상기 금속 플레이트의 적어도 일면에 배치된 열전달 물질을 더 포함하는 전자 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 차폐 구조는,
상기 쉴드캔의 외면 및 상기 쉴드캔의 전자 부품과 대응되는 면에 형성된 개구부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 쉴드캔과 전기적으로 연결된 차폐 부재;
상기 개구부가 덮힌 상태로 상기 차폐 부재의 위에 배치되고, 상기 차폐 부재와 전기적으로 연결된 금속 플레이트;
상기 개구부의 내부에서 상기 전자 부품과 상기 금속 플레이트와 접하도록 배치된 제 1 열전달 물질;
상기 금속 플레이트 및 상기 제 1 열전달 부재와 접하도록, 상기 금속 플레이트 및 상기 제 1 열전달 부재 사이에 배치된 제 2 열전달 물질을 포함하는 전자 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 하우징 내부에 배치된 적어도 하나의 안테나 모듈을 더 포함하는 전자 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나 모듈과 이격되어, 상기 하우징과 접착 배치된 적어도 하나의 방열 시트를 더 포함하는 전자 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나 모듈은, 프레임을 이용해 상기 지지부재에 수직 실장되는 적어도 하나의 안테나 모듈을 포함하고, 상기 적어도 하나의 안테나 모듈과 상기 프레임 사이에는 열전달 물질이 형성된 전자 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 안테나 모듈은, 상기 지지부재의 안착부와 대면하는 복수 개의 층이 적층된 인쇄회로기판을 포함하고 상기 인쇄회로기판의 적어도 일부 영역에 복수 개의 층 중 적어도 일부분을 관통하는 비아홀을 형성하는 전자 장치. - 전자 장치에 있어서,
제 1 방향을 향하는 전면 플레이트, 상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향을 향하는 후면 플레이트, 및 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되어 공간을 형성하는 지지부재를 포함하고, 상기 지지부재의 일측단부로부터 길이 방향을 따라 상기 공간을 구분하는 제 1 영역 및 상기 제 1 영역과 인접하고 상기 제 1 영역과 나란하게 상기 공간을 구분하는 제 2 영역을 포함하는 하우징;
복수 개의 전자 부품들이 실장되고, 상기 제 1 영역에 배치된 인쇄회로기판으로서, 복수 개의 전자 부품들이 실장된 제 1 인쇄회로기판, 및 상기 제 1 인쇄회로기판과 적어도 일부분이 오버랩(overlap)되며, 상기 제 1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결된 제 2 인쇄회로기판을 포함하는 인쇄회로기판;
상기 제 2 영역에 배치된 배터리; 및
적어도 일부 영역은, 상기 제 1 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 어느 하나의 전자 부품과 대면하고, 벤딩되어 형성된 다른 적어도 일부 영역은 상기 제 1 인쇄회로기판에 실장된 복수 개의 전자 부품들 중 다른 어느 하나의 전자 부품과 대면하게 배치된 제 1 열전달 부재를 포함하는 전자 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 지지부재의 적어도 일면과 대면하도록 배치된 제 2 열전달 부재 및 상기 지지부재의 타면과 대면하도록 배치된 제 3 열전달 부재를 더 포함하고,
상기 제 1 열전달 부재는 상기 제 1 영역의 적어도 일부와 대응되는 영역에 배치되고,
상기 제 2 열전달 부재는 상기 제 2 영역의 적어도 일부와 대응되는 영역에 배치되며,
상기 제 3 열전달 부재는 상기 제 1 영역의 적어도 일부 및 상기 제 2 영역의 적어도 일부와 대응되는 영역에 배치되는 전자 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 제 1 열전달 부재는 상기 지지부재 및 상기 인쇄회로기판 사이에 배치되고, 적어도 한번 벤딩되어 상기 적어도 일부 영역이 상기 다른 적어도 일부 영역과 서로 단차를 갖게 형성된 전자 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 복수 개의 전자 부품들은, 제 1 프로세서, 상기 제 1 프로세서와 다른 제 2 프로세서를 더 포함하는 전자 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판과 분리되어 배치되고, 상기 인쇄회로기판에 배치된 통신회로와 기능적으로 연결된 안테나 모듈을 더 포함하는 전자 장치.
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| CN202080015547.2A CN113455115A (zh) | 2019-02-19 | 2020-02-17 | 热传递构件以及包括该热传递构件的电子装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal |