KR20220063513A - 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다양한 실시예들은, 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치로서, 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치된 전자 부품; 상기 전자 부품의 상부의 적어도 일부에 배치된 열 전달 부재; 상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치되고, 상기 전자 부품 및 상기 열 전달 부재의 적어도 일부를 둘러싸며, 상부의 적어도 일부가 개방된 개구부를 포함하는 쉴드 캔; 상기 개구부를 통해 노출된 상기 열 전달 부재 및 상기 쉴드 캔의 상부에 배치되고, 차폐층 및 절연층을 포함하는 차폐 부재; 및 상기 차폐 부재의 상부에 배치된 제 1 열 확산 부재를 포함하고, 상기 차폐 부재는 상기 차폐층의 일면이 상기 열 전달 부재의 적어도 일부와 접촉하고, 상기 절연층의 적어도 일부가 제거되어, 상기 차폐층의 타면이 상기 제 1 열 확산 부재와 접촉하도록 구성됨으로써, 인쇄 회로 기판의 상부에 배치된 다양한 전자 부품으로부터 발생되는 열을 신속히 방출할 수 있고, 전자 부품들 사이의 전자기 간섭을 차폐할 수 있다. 다른 다양한 실시예가 가능하다.
Description
본 발명의 다양한 실시예들은, 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
스마트 폰, 노트북 또는 태블릿 PC와 같은 휴대용 전자 장치의 사용이 증가하고 있다.
상기 전자 장치는 인쇄 회로 기판(PCB, printed circuit board) 상에 다양한 전자 부품들이 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 전자 장치는 어플리케이션 프로세서(application processor; AP) 및 커뮤니케이션 프로세서(communication processor; CP)와 같은 전자 부품들을 인쇄 회로 기판 상에 배치하고, 사용자가 원하는 다양한 기능(예: 멀티 미디어 기능)을 제공할 수 있다.
상기 전자 장치는 사용자에게 다양한 기능을 제공하기 위해, 인쇄 회로 기판 상에 배치되는 전자 부품들의 집적도가 증가할 수 있다.
전자 장치는 다양한 전자 부품들(예: 프로세서(AP, CP), 전력 증폭기 및/또는 인덕터)이 인쇄 회로 기판 상에 고밀도로 집적되므로 발열이 발생될 수 있다.
상기 전자 장치는 인쇄 회로 기판 상에 배치된 전자 부품으로부터 발생되는 열을 다른 영역으로 확산 및 방열하지 않을 경우, 상기 전자 부품이 정상적으로 작동하지 않을 수 있다.
상기 전자 장치는 기능이 복잡해짐에 따라, 프로세서와 같은 전자 부품을 구동하기 위한 클럭 주파수와 데이터 전송 속도가 점점 빨라질 수 있다.
이 경우, 전자 장치 내의 전자 부품들로부터 발생되는 전자기 간섭(예: EMI(electromagnetic interference)) 및 노이즈 간섭(예: RFI(radio frequency interference))으로 인해, 전자 장치의 오작동 및 성능 저하가 발생할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 인쇄 회로 기판 상에 배치된 다양한 전자 부품으로부터 발생되는 전자기 간섭을 차폐함과 동시에, 열을 방출할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치된 전자 부품; 상기 전자 부품의 상부의 적어도 일부에 배치된 열 전달 부재; 상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치되고, 상기 전자 부품 및 상기 열 전달 부재의 적어도 일부를 둘러싸며, 상부의 적어도 일부가 개방된 개구부를 포함하는 쉴드 캔; 상기 개구부를 통해 노출된 상기 열 전달 부재 및 상기 쉴드 캔의 상부에 배치되고, 차폐층 및 절연층을 포함하는 차폐 부재; 및 상기 차폐 부재의 상부에 배치된 제 1 열 확산 부재를 포함하고, 상기 차폐 부재는 상기 차폐층의 일면이 상기 열 전달 부재의 적어도 일부와 접촉하고, 상기 절연층의 적어도 일부가 제거되어, 상기 차폐층의 타면이 상기 제 1 열 확산 부재와 접촉하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치된 전자 부품; 상기 전자 부품의 상부의 적어도 일부에 배치된 제 1 열 전달 부재; 상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치되고, 상기 전자 부품 및 상기 제 1 열 전달 부재의 적어도 일부를 둘러싸며, 상부의 적어도 일부가 개방된 개구부를 포함하는 쉴드 캔; 상기 개구부를 통해 노출된 상기 제 1 열 전달 부재 및 상기 쉴드 캔의 상부에 배치되고, 차폐층 및 적어도 일부가 제거된 절연층을 포함하는 차폐 부재; 상기 절연층의 적어도 일부가 제거된 부분에 배치된 제 2 열 전달 부재; 및 상기 제 2 열 전달 부재의 상부에 배치된 제 1 열 확산 부재를 포함하고, 상기 제 2 열 전달 부재의 일면은 상기 차폐층의 적어도 일부와 접촉하고, 타면은 상기 제 1 열 확산 부재의 적어도 일부와 접촉하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 인쇄 회로 기판 상에 배치된 다양한 전자 부품으로부터 발생되는 열이 신속히 방출될 수 있고, 전자 부품들 사이의 전자기 간섭이 차폐될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 차폐 부재의 적어도 일부(예: 절연층)를 제거하고, 발열원인 전자 부품(예: 프로세서)으로부터 발생되는 열을 방출시키는 경로의 열 저항을 줄임으로써, 전자 부품으로부터 발생되는 열을 신속히 방출하여 전자 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 도 1의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 1의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치의 다양한 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재를 인쇄 회로 기판 상에 압착하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 제 1 비교 실시예, 제 2 비교 실시예 및 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전자 부품의 온도 도달 시간을 비교한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상기 도 1의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 1의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치의 다양한 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재를 인쇄 회로 기판 상에 압착하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 제 1 비교 실시예, 제 2 비교 실시예 및 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전자 부품의 온도 도달 시간을 비교한 도면이다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트 폰), 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.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)의 전면의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 1의 전자 장치(100)의 후면의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제 1 면(또는 전면)(110A), 제 2 면(또는 후면)(110B), 및 제 1 면(110A) 및 제 2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 1 및 도 2의 제 1 면(110A), 제 2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(102)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(110B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(111)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(118)(또는 "측면 부재")에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)는, 상기 제 1 면(110A)으로부터 상기 후면 플레이트 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 제 1 영역(110D)을, 상기 전면 플레이트의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 2 참조)에서, 상기 후면 플레이트(111)는, 상기 제 2 면(110B)으로부터 상기 전면 플레이트 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 제 2 영역(110E)을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102) 또는 후면 플레이트(111)가 상기 제 1 영역(110D) 또는 제 2 영역(110E) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 전면 플레이트(102)는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하지 않고, 제 2 면(110B)과 평행하게 배치되는 편평한 평면만을 포함할 수도 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(100)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(118)는, 상기와 같은 제 1 영역(110D) 또는 제 2 영역(110E)이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께 (또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이(101), 입력 장치(103), 음향 출력 장치(107, 114), 센서 모듈(104, 119), 카메라 모듈(105, 112, 113), 키 입력 장치(117), 인디케이터(미도시 됨), 및 커넥터(108, 109) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전자 장치(100)는, 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(117), 또는 인디케이터)를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(101)는, 예를 들어, 전면 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(110A), 및 상기 측면(110C)의 제 1 영역(110D)을 형성하는 전면 플레이트(102)를 통하여 상기 디스플레이(101)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 디스플레이(101)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(104, 119)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(117)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(110D), 및/또는 상기 제 2 영역(110E)에 배치될 수 있다.
입력 장치(103)는, 마이크(microphone)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 입력 장치(103)는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 배치되는 복수개의 마이크(103)를 포함할 수 있다. 음향 출력 장치(107, 114)는 스피커들(107, 114)을 포함할 수 있다. 스피커들(107, 114)은, 외부 스피커(107) 및 통화용 리시버(114)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 마이크(103), 스피커들(107, 114) 및 커넥터들(108, 109)은 전자 장치(100)의 상기 공간에 배치되고, 하우징(110)에 형성된 적어도 하나의 홀을 통하여 외부 환경에 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는 하우징(110)에 형성된 홀은 마이크(103) 및 스피커들(107, 114)을 위하여 공용으로 사용될 수 있다. 어떤 실시예에서는 음향 출력 장치(107, 114)는 하우징(110)에 형성된 홀이 배제된 채, 동작되는 스피커(예: 피에조 스피커)를 포함할 수 있다.
센서 모듈(104, 116, 119)은, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(104, 116, 119)은, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 센서 모듈(104)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(110)의 제 2 면(110B)에 배치된 제 3 센서 모듈(119)(예: HRM 센서) 및/또는 제 4 센서 모듈(116)(예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(110)의 제 1 면(110A)(예: 디스플레이(101)뿐만 아니라 제 2 면(110B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(100)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(104) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(105, 112, 113)은, 전자 장치(100)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 카메라 장치(105), 및 제 2 면(110B)에 배치된 제 2 카메라 장치(112), 및/또는 플래시(113)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈들(105, 112)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(113)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (광각 렌즈, 초광각 렌즈 또는 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 상기 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(117)는, 하우징(110)의 측면(110C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(117)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(117)는 디스플레이(101) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 다른 실시예로, 키 입력 장치(117)는 디스플레이(101)에 포함된 압력 센서를 이용하여 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(110)의 제 2 면(110B)에 배치된 센서 모듈(116)을 포함할 수 있다.
인디케이터는, 예를 들어, 하우징(110)의 제 1 면(110A)에 배치될 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자는, 예를 들어, 카메라 모듈(105)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(108, 109)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(108), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(또는 이어폰 잭)(109)을 포함할 수 있다.
카메라 모듈들(105, 112) 중 일부 카메라 모듈(105), 센서 모듈(104, 119)들 중 일부 센서 모듈(104) 또는 인디케이터는 디스플레이(101)를 통해 노출되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈(105), 센서 모듈(104) 또는 인디케이터는 전자 장치(100)의 내부 공간에서, 디스플레이(101)의, 전면 플레이트(102)까지 천공된 관통 홀을 통해 외부 환경과 접할 수 있도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 일부 센서 모듈(104)은 전자 장치의 내부 공간에서 전면 플레이트(102)를 통해 시각적으로 노출되지 않고 그 기능을 수행하도록 배치될 수도 있다. 예컨대, 이러한 경우, 디스플레이(101)의, 센서 모듈과 대면하는 영역은 관통 홀이 불필요할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 1의 전자 장치(100)의 전개 사시도이다.
도 3의 전자 장치(300)는 도 1 및 도 2의 전자 장치(100)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1, 또는 도 2의 전자 장치(100))는, 측면 부재(310)(예: 측면 베젤 구조), 제 1 지지 부재(311)(예: 브라켓 또는 지지 구조), 전면 플레이트(320)(예: 전면 커버), 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제 2 지지 부재(360)(예: 리어 케이스), 안테나(370), 및 후면 플레이트(380)(예: 후면 커버)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지 부재(311), 또는 제 2 지지 부재(360))를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 도 1, 또는 도 2의 전자 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지 부재(311)는, 전자 장치(300) 내부에 배치되어 측면 부재(310)와 연결될 수 있거나, 측면 부재(310)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(311)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(311)는, 일면(예: 제 1 면)에 디스플레이(330)가 결합되고 타면(예: 제 2 면)에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다. 제 1 지지 부재(311)는 타면(예: 제 2 면)에 부분적으로 형성된 오목부(315)를 포함할 수 있다. 오목부(315)에는 제 1 지지 부재(311) 및 인쇄 회로 기판(340) 사이에 배치된 차폐 부재(420)가 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 오목부(315)에는 제 1 열 확산 부재(예: 도 4의 제 1 열 확산 부재(430))가 포함될 수 있다.
인쇄 회로 기판(340)에는, 적어도 하나의 전자 부품(341)(예: 프로세서, 메모리) 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 적어도 하나의 전자 부품(341)(예: 프로세서)은, 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. 상기 전자 부품(341)의 주변에는, 전자 부품(341)으로부터 발생되는 전자기 간섭(electromagnetic interference)을 차폐하는 쉴드 캔(343)이 배치될 수 있다. 쉴드 캔(343)은 전자 부품(341)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(340)은 전자 장치(300)의 제 1 방향(예: y축 방향) 및/또는 제 2 방향(예: -y축 방향)에 적어도 일부가 구성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 방향(예: y축 방향)에 구성된 인쇄 회로 기판(340)은 메인 PCB로 동작할 수 있다. 제 2 방향(예: -y축 방향)에 구성된 인쇄 회로 기판(340)은 서브 PCB로 동작할 수 있다. 메인 PCB 및 서브 PCB는 FPCB(flexible printed circuit board)(345) 또는 케이블을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(350)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340)과 실질적으로 동일 평면상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 배터리(350)는 전자 장치(300)로부터 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(370)는, 후면 플레이트(380)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 측면 베젤 구조(310) 및/또는 상기 제 1 지지 부재(311)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(420)는 제 1 지지 부재(311) 및 인쇄 회로 기판(340) 사이에 배치될 수 있다. 차폐 부재(420)는 제 1 지지 부재(311)의 타면(예: 제 2 면)에 형성된 오목부(315)에 안착될 수 있다. 차폐 부재(420)는 전자 부품(341) 및 상기 전자 부품(341)을 둘러싸는 쉴드 캔(343)의 상부(예: z축 방향)에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(340) 상에 배치된 전자 부품(341)(예: 프로세서)은 열을 방출하고, 전자기 간섭을 발생시킬 수 있다. 차폐 부재(420)는 전자 부품(341)으로부터 발생되는 전자기 간섭을 차폐할 수 있다. 차폐 부재(420)는 전자 장치(300)의 조립 시, 자동화 공정을 통해 인쇄 회로 기판(340)의 상부(예: z축 방향)에 결합될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 4의 전자 장치(401)는 도 1 내지 도 3에 개시된 전자 장치(100, 300)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 인쇄 회로 기판(340), 전자 부품(341), 열 전달 부재(410), 쉴드 캔(343), 차폐 부재(420), 제 1 열 확산 부재(430), 지지 부재(311), 제 2 열 확산 부재(440), 보호 부재(450) 및/또는 디스플레이(330)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(340)의 일면(예: 상면)에는 적어도 하나의 전자 부품(341)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 부품(341)은 전기 전도성 패드(미도시)를 이용하여 인쇄 회로 기판(340)의 일면에 실장될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 부품(341)은 프로세서(예: 어플리케이션 프로세서(application processor; AP), 커뮤니케이션 프로세서(communication processor; CP)), 전력 증폭기 또는 인덕터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 부품(341)은 동작에 따라 열을 발산하고 전자기 간섭을 발생시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(340)의 일면에는, 상술한 전자 부품(341) 이외에, 메모리, 그래픽 처리 장치, 센서 허브 프로세서 및/또는 인터페이스와 같은 다양한 전자 부품이 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 열 전달 부재(410)는 전자 부품(341)의 상부의 적어도 일부에 배치될 수 있다. 열 전달 부재(410)는 전자 부품(341)으로부터 발생된 열을, 열 전달 부재(410)의 상부에 배치된 차폐 부재(420)의 방향으로 전달 및 방출할 수 있다.
다양한 실시예에 다르면, 상기 열 전달 부재(410)는 전자 부품(341)으로부터 발생된 열을 흡수하거나, 차폐 부재(420)의 방향으로 전달하여 냉각시킬 수 있다. 열 전달 부재(410)는 고점성을 갖는 액체 상태의 TIM(thermal interface material)을 포함할 수 있다. 열 전달 부재(410)는 약 6W/mK ~ 약 10W/mK 범위의 열 전도도를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 쉴드 캔(343)은 인쇄 회로 기판(340)의 일면(예: 상면)에 배치될 수 있다. 쉴드 캔(343)은 인쇄 회로 기판(340)의 일면에 솔더링 또는 본딩을 통해 결합될 수 있다. 쉴드 캔(343)은 상기 전자 부품(341) 및 열 전달 부재(410)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 쉴드 캔(343)은 인쇄 회로 기판(340) 상에 배치된 전자 부품(341)으로부터 발생되는 전자파를 차폐할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 쉴드 캔(343)은 SUS, 구리 또는 알루미늄과 같이 전기 전도성이 높은 금속 재질로 구성될 수 있다. 쉴드 캔(343)은 상부의 적어도 일부가 개방된 개구부(415)를 포함할 수 있다. 쉴드 캔(343)의 개구부(415)에는 열 전달 부재(410)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 열 전달 부재(410)의 적어도 일부는 쉴드 캔(343)의 개구부(415)를 통해 노출되어 차폐 부재(420)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 열 전달 부재(410)는 일면이 전자 부품(341)과 접촉되고, 타면이 차폐 부재(420)의 차폐층(421)과 접촉할 수 있다. 열 전달 부재(410)는 개구부(415)의 일부를 폐쇄할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(420)는 열 전달 부재(410) 및 쉴드 캔(343)의 상부에 배치될 수 있다. 차폐 부재(420)는 전자 부품(341)으로부터 발생되는 전자파를 차폐할 수 있다. 차폐 부재(420)는 쉴드 캔(343)에 형성된 개구부(415)의 테두리를 따라 말단면이 배치되고, 개구부(415)의 주변에서 상부 방향으로 상승되도록 구성될 수 있다. 차폐 부재(420)는 컨포멀(conformal) 차폐 구조를 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(420)는 차폐층(421) 및 절연층(423)을 포함할 수 있다. 차폐층(421)은 점착층(413)을 이용하여 쉴드 캔(343)의 상부에 결합될 수 있다. 차폐층(421)은 절연 코팅제, 전기 도전성 금속(예: 알루미늄), 도전성 아크릴 접착층 및/또는 나노 파이버(nano fiber) 시트를 포함할 수 있다. 차폐층(421)은 점착층(413)을 포함할 수도 있다. 점착층(413)은 도전성 아크릴 접착층을 포함할 수 있다. 차폐층(421)은 열 전달 부재(410) 및 쉴드 캔(343)의 상부에 배치되어, 전자 부품(341)으로부터 발생되는 전자파 및/또는 노이즈를 차폐할 수 있다. 절연층(423)은 차폐층(421)의 상부에 부분적으로 배치될 수 있다. 절연층(423)은 열 압착 공정 시, 차폐층(421)이 손상되는 것을 감소시킬 수 있다. 절연층(423)은 전기 전도성이 낮은 물질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 절연층(423)은 유전체로 구성될 수 있다. 절연층(423)은 절연 특성 및 내구성이 강한 폴리머로 구성될 수 있다. 절연층(423)은 성형이 용이한 소재로 구성될 수 있다. 절연층(423)은 절연 인쇄 시트 및 비도전성 아크릴 접착층을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 절연층(423)의 적어도 일부는 제거될 수 있다. 예를 들면, 절연층(423)은 쉴드 캔(343)의 개구부(415)에 대응되는 부분이 제거될 수 있다. 절연층(423)이 제거된 부분의 차폐층(421)은 제 1 열 확산 부재(430)와 대면할 수 있다. 절연층(423)이 제거된 부분의 차폐층(421)은 제 1 열 확산 부재(430)와 접촉할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 차폐층(421)의 일면(예: 하면)은 열 전달 부재(410)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 차폐층(421)의 타면(예: 상면)은 제 1 열 확산 부재(430)와 접촉할 수 있다. 차폐 부재(420)는 절연층(423)의 일부가 제거되고, 차폐층(421)이 제 1 열 확산 부재(430)와 직접 접촉하므로, 열 전달 부재(410)를 통해 전달되는 전자 부품(341)의 열을 방출시키는 경로의 열 저항을 줄일 수 있다. 차폐 부재(420)는 절연층(423)의 적어도 일부가 제거되어, 약 13 ~ 15um의 두께를 갖도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 열 확산 부재(430)는 열 전달 부재(410)를 통해 전달되는 전자 부품(341)의 열을 흡수하고 확산 및 방출할 수 있다. 제 1 열 확산 부재(430)는 지지 부재(311)의 하면에 형성된 오목부(315)에 배치될 수 있다. 제 1 열 확산 부재(430)는 열 전달 부재(410)를 통해 전달되는 전자 부품(341)의 열을 지지 부재(311)(예: 도 3의 제 1 지지 부재(311))로 전달하여 냉각시킬 수 있다. 제 1 열 확산 부재(430)는 히트파이프(heat pipe), 베이퍼 챔버(vapor chamber)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지 부재(311)(예: 브라켓)는 하면의 적어도 일부에 형성된 오목부(315)를 포함할 수 있다. 오목부(315)에는 제 1 열 확산 부재(430)가 배치될 수 있다. 제 1 열 확산 부재(430)의 하부에는 차폐 부재(420)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 지지 부재(311)는 제 1 방향(예: 상부)을 향하는 제 1 면(예: 상면) 및 상기 제 1 방향과 반대 방향을 향하는 제 2 면(예: 하면)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 열 확산 부재(440)는 지지 부재(311)의 제 1 면(예: 상면)에 배치될 수 있다. 제 2 열 확산 부재(440)는 제 1 열 확산 부재(440)를 통해 지지 부재(311)에 전달되는 열을 확산 및 방출할 수 있다. 제 2 열 확산 부재(440)는 그라파이트(graphite) 시트를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보호 부재(450)는 제 2 열 확산 부재(440)의 상부에 배치될 수 있다. 보호 부재(450)는 외부의 충격으로부터 디스플레이(330)를 보호할 수 있다. 보호 부재(450)는 디스플레이(330)의 외부로부터 충격이 발생되면, 상기 충격을 흡수할 수 있다. 보호 부재(450)는 스펀지 또는 부직포 중 적어도 하나의 충격 흡수 수단을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이(330)는 보호 부재(450)의 상부에 배치될 수 있다. 디스플레이(330)는 전자 장치(401)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이(330)는, 예를 들면, 디스플레이 장치, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이(330)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치의 다양한 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 5의 전자 장치(401)는 도 1 내지 도 3 및 도 4에 개시된 전자 장치(100, 300, 401)를 포함할 수 있다.
도 5의 설명에 있어서, 상술한 도 3 및 도 4에 개시된 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고, 그 기능에 대해서는 중복 설명을 생략할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 인쇄 회로 기판(340), 전자 부품(341), 제 1 열 전달 부재(410), 쉴드 캔(343), 차폐 부재(420), 제 1 열 확산 부재(430)), 지지 부재(311), 제 2 열 확산 부재(440), 보호 부재(450) 및/또는 디스플레이(330)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(340)의 일면(예: 상면)에는 적어도 하나의 전자 부품(341)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 부품(341)은 인쇄 회로 기판(340)의 일면에 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 열 전달 부재(410)는 전자 부품(341)의 상부에 배치될 수 있다. 제 1 열 전달 부재(410)는 전자 부품(341)으로부터 발생된 열을 차폐 부재(420)의 방향으로 전달 및 방출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 열 전달 부재(410)는 고점성을 갖는 액체 상태의 TIM(thermal interface material)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 쉴드 캔(343)은 인쇄 회로 기판(340)의 일면(예: 상면)에 배치될 수 있다. 쉴드 캔(343)은 상기 전자 부품(341) 및 제 1 열 전달 부재(410)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(420)는 제 1 열 전달 부재(410) 및 쉴드 캔(343)의 상부에 배치될 수 있다. 차폐 부재(420)는 차폐층(421) 및 절연층(423)을 포함할 수 있다. 차폐층(421)은 점착층(413)을 이용하여 쉴드 캔(343)의 상부에 결합될 수 있다. 차폐층(421)은 절연 코팅제, 전기 도전성 금속(예: 알루미늄), 도전성 아크릴 접착층 및/또는 나노 파이버(nano fiber) 시트를 포함할 수 있다. 차폐층(421)은 점착층(413)을 포함할 수도 있다. 점착층(413)은 도전성 아크릴 접착층을 포함할 수 있다. 차폐층(421)은 제 1 열 전달 부재(410) 및 쉴드 캔(343)의 상부에 배치되어, 전자 부품(341)으로부터 발생되는 전자파 및/또는 노이즈를 차폐할 수 있다. 절연층(423)은 차폐층(421)의 상부에 배치될 수 있다. 절연층(423)의 적어도 일부는 제거될 수 있다. 예를 들면, 절연층(423)은 쉴드 캔(343)의 개구부(415)에 대응되는 부분이 제거될 수 있다. 절연층(423)은 절연 인쇄 시트 및 비도전성 아크릴 접착층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 절연층(423)이 제거된 부분에는 제 2 열 전달 부재(412)가 배치될 수도 있다. 제 2 열 전달 부재(412)는 차폐층(421)의 일부와 접촉할 수 있다. 제 2 열 전달 부재(412)는 실리콘 TIM(thermal interface material)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 열 전달 부재(412)의 일면(예: 하면)은 차폐층(421)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 제 2 열 전달 부재(412)의 타면(예: 상면)은 제 1 열 확산 부재(430)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 절연층(423)이 제거된 부분에는 제 2 열 전달 부재(412)가 배치되지 않을 수 있다. 절연층(423)이 제거된 부분에 제 2 열 전달 부재(412)가 배치되지 않은 경우, 차폐층(421)이 제 1 열 확산 부재(430)와 접촉할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(401)는 제 1 열 전달 부재(410) 및/또는 제 2 열 전달 부재(412)를 이용하여, 전자 부품(341)으로부터 발생된 열을 제 1 열 확산 부재(430)에 전달함으로써, 전자 부품(341)으로부터 발생된 열을 신속하게 방출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 열 확산 부재(430)는 제 2 열 전달 부재(412)(또는 차폐층(421))를 통해 전달되는 전자 부품(341)의 열을 흡수하고 확산 및 방출할 수 있다. 제 1 열 확산 부재(430)는 제 2 열 전달 부재(412)(또는 차폐층(421))의 상부에 배치될 수 있다. 제 1 열 확산 부재(430)는 지지 부재(311)의 하면에 형성된 오목부(315)에 배치될 수 있다. 제 1 열 확산 부재(430)는 제 2 열 전달 부재(412)(또는 차폐층(421))를 통해 전달되는 전자 부품(341)의 열을 지지 부재(311)(예: 도 3의 제 1 지지 부재(311))로 전달하여 냉각시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지 부재(311)(예: 브라켓)는 하면의 적어도 일부에 형성된 오목부(315)를 포함할 수 있다. 오목부(315)에는 제 1 열 확산 부재(430)가 배치될 수 있다. 제 1 열 확산 부재(430)의 하부에는 제 2 열 전달 부재(412)(또는 차폐층(421))가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 열 확산 부재(440)는 지지 부재(311)의 제 1 면(예: 상면)에 배치될 수 있다. 제 2 열 확산 부재(440)는 제 1 열 확산 부재(430)를 통해 지지 부재(311)에 전달되는 열을 확산 및 방출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보호 부재(450)는 제 2 열 확산 부재(440)의 상부에 배치될 수 있다. 보호 부재(450)는 외부의 충격으로부터 디스플레이(330)를 보호할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이(330)는 보호 부재(450)의 상부에 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재를 인쇄 회로 기판 상에 압착하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 차폐 부재(420)는 인쇄 회로 기판(340)의 전자 부품(341)의 상부에 배치된 제 1 열 전달 부재(410) 및 전자 부품(341)을 둘러싸는 쉴드 캔(343)의 상부에 압착되어 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(340)은 제 2 지지 부재(360)(예: 도 3의 제 2 지지 부재(360))의 상부의 적어도 일부에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 열 전달 부재(410)는 전자 부품(341)의 상부에 도포될 수 있다. 제 1 열 전달 부재(410)는 고점성을 갖는 액체 상태의 TIM(thermal interface material)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(420)는 릴(미도시)에 감겨 제공될 수 있다. 차폐 부재(400)는 흡착 및 압착 부재(610)를 이용하여 픽업(pick up)되고, 인쇄 회로 기판(340)에 배치된 제 1 열 전달 부재(410) 및 쉴드 캔(343)의 상부에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(420)는 흡착 및 압착 부재(610)를 이용하여, 제 1 열 전달 부재(410) 및 쉴드 캔(343)의 상부에 압착되어 결합될 수 있다. 차폐 부재(420)는 제 1 열 전달 부재(410)를 압착하고, 컨포멀(conformal) 차폐 구조로 형성될 수 있다. 흡착 및 압착 부재(610)는 차폐 부재(420)를 제 1 열 전달 부재(410) 및 쉴드 캔(343)의 상부에 압착한 후, 차폐 부재(420)로부터 분리될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 흡착 및 압착 부재(610)는 커버(612), 지지 플레이트(614) 및 압착 플레이트(616)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버(612)는 중앙 부근에 흡착구(605)를 포함할 수 있다. 커버(612)는 흡착 및 압착 부재(610)의 외관을 구성할 수 있다. 흡착 및 압착 부재(610)는 흡착구(605)를 통해 공기를 흡입하고, 차폐 부재(420)를 흡착할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지 플레이트(614)는 커버(612)의 하부에 배치될 수 있다. 지지 플레이트(614)는 커버(612)와 양면 테이프를 통해 결합될 수 있다. 지지 플레이트(614)는 차폐 부재(420)를 제 1 열 전달 부재(410) 및 쉴드 캔(343)의 상부에 압착 시, 강성을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 압착 플레이트(616)는 지지 플레이트(614)의 하부에 배치될 수 있다. 압착 플레이트(616)는 지지 플레이트(614)와 양면 테이프를 통해 결합될 수 있다. 압착 플레이트(616)는 실리콘으로 구성될 수 있다. 압착 플레이트(616)의 하면의 적어도 일부에는, 예를 들어, 사각 형상의 단차부(619)를 포함할 수 있다. 압착 플레이트(616)는 단차부(619)를 이용하여, 흡착 및 압착 부재(610)를 통해 하면에 흡착된 차폐 부재(420)를 제 1 열 전달 부재(410) 및 쉴드 캔(343)의 상부에 컨포멀 형상으로 성형 및 압착할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 지지 플레이트(614) 및 압착 플레이트(616)는 적어도 하나의 흡입구(618)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 흡입구(618)는 상기 커버(612)의 흡착구(605)와 함께 공기를 흡입하여, 차폐 부재(420)를 흡착하도록 구성될 수 있다.
도 7은 제 1 비교 실시예, 제 2 비교 실시예 및 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전자 부품의 온도 도달 시간을 비교한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 비교 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 부품의 상부에 열 전달 부재로서, 나노 폼을 배치하고, 상기 나노 폼의 상부에 일반적인 차폐 부재가 배치될 수 있다. 제 1 비교 실시예에 따른 전자 부품의 온도 도달 시간에 관한 그래프는 G1으로 나타낸 바와 같을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 비교 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 부품의 상부에 열 전달 부재로서, 고체 상태의 TIM(thermal interface material)을 배치하고, 상기 고체 상태의 TIM의 상부에 일반적인 차폐 부재가 배치될 수 있다. 제 2 비교 실시예에 따른 전자 부품의 온도 도달 시간에 관한 그래프는 G2로 나타낸 바와 같을 수 있다.
한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 전자 부품(341)의 상부에 열 전달 부재(410)로서, 고점성을 갖는 액체 상태의 TIM(thermal interface material)을 배치할 수 있다. 상기 전자 장치(401)는 절연층(423)의 일부가 제거되고, 차폐층(421)이 제 1 열 확산 부재(430)와 접촉하는 차폐 부재(420)가, 열 전달 부재(410)의 상부에 배치될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 부품(341)의 온도 도달 시간에 관한 그래프는 P1로 나타낸 바와 같을 수 있다.
도 7을 참조하면, 제 1 비교 실시예는 전자 부품(예: 프로세서)이 약 85℃의 온도에 도달하는 시간이 약 630초 ~ 약 640초일 수 있다. 제 2 비교 실시예는 전자 부품(예: 프로세서)이 약 85℃의 온도에 도달하는 시간이 약 710초 ~ 약 720초일 수 있다.
한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 전자 부품(341)(예: 프로세서)이 약 85℃의 온도에 도달하는 시간이 약 860초 ~ 약 870초로서, 제 1 비교 실시예 및 제 2 비교 실시예에 비해 연장될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 전자 부품(341)(예: 프로세서)으로부터 발생되는 열을 신속하게 방출함으로써, 제 1 비교 실시예 및 제 2 비교 실시예에 비해, 전자 부품(341) 주변의 온도를 약 5℃ ~ 약 20℃ 정도로 낮출 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 인쇄 회로 기판(340), 상기 인쇄 회로 기판(340)의 일면에 배치된 전자 부품(341), 상기 전자 부품(341)의 상부의 적어도 일부에 배치된 열 전달 부재(410), 상기 인쇄 회로 기판(340)의 일면에 배치되고, 상기 전자 부품(341) 및 상기 열 전달 부재(410)의 적어도 일부를 둘러싸며, 상부의 적어도 일부가 개방된 개구부(415)를 포함하는 쉴드 캔(343), 상기 개구부(415)를 통해 노출된 상기 열 전달 부재(410) 및 상기 쉴드 캔(343)의 상부에 배치되고, 차폐층(421) 및 절연층(423)을 포함하는 차폐 부재(420), 및 상기 차폐 부재(420)의 상부에 배치된 제 1 열 확산 부재(430)를 포함하고, 상기 차폐 부재(420)는 상기 차폐층(421)의 일면이 상기 열 전달 부재(410)의 적어도 일부와 접촉하고, 상기 절연층(423)의 적어도 일부가 제거되어, 상기 차폐층(421)의 타면이 상기 제 1 열 확산 부재(430)와 접촉하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 열 전달 부재(410)는 고점성을 갖는 액체 상태의 TIM(thermal interface material)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(420)는 상기 개구부(415)의 테두리를 따라 말단면이 배치되고, 상기 개구부(415)의 상부 방향으로 상승되어 컨포멀(conformal) 차폐 구조를 형성하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차폐층(421)은 나노 파이버(nano fiber) 시트를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 열 확산 부재(430)는 베이퍼 챔버(vapor chamber)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(401)는 제 1 열 확산 부재(430)의 상부에 배치된 지지 부재(311)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(401)는 지지 부재(311)의 상부에 배치된 제 2 열 확산 부재(440)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 열 확산 부재(440)는 그라파이트(graphite) 시트를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(420)는 흡착 및 압착 부재(610)를 이용하여 픽업되고, 상기 열 전달 부재(410) 및 상기 쉴드 캔(343)의 상부에 위치되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 흡착 및 압착 부재(610)는, 단차부(619)가 형성된 압착 플레이트(616)를 포함하고, 상기 압착 플레이트(616)를 이용하여 상기 차폐 부재(420)를 상기 열 전달 부재(410) 및 상기 쉴드 캔(343)의 상부에 컨포멀 형상으로 압착하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(401)는, 인쇄 회로 기판(340), 상기 인쇄 회로 기판(340)의 일면에 배치된 전자 부품(341), 상기 전자 부품(341)의 상부의 적어도 일부에 배치된 제 1 열 전달 부재(410), 상기 인쇄 회로 기판(340)의 일면에 배치되고, 상기 전자 부품(341) 및 상기 제 1 열 전달 부재(410)의 적어도 일부를 둘러싸며, 상부의 적어도 일부가 개방된 개구부(415)를 포함하는 쉴드 캔(343), 상기 개구부(415)를 통해 노출된 상기 제 1 열 전달 부재(410) 및 상기 쉴드 캔(343)의 상부에 배치되고, 차폐층(421) 및 적어도 일부가 제거된 절연층(423)을 포함하는 차폐 부재(420), 상기 절연층(423)의 적어도 일부가 제거된 부분에 배치된 제 2 열 전달 부재(412), 및 상기 제 2 열 전달 부재(412)의 상부에 배치된 제 1 열 확산 부재(430)를 포함하고, 상기 제 2 열 전달 부재(412)의 일면은 상기 차폐층(421)의 적어도 일부와 접촉하고, 타면은 상기 제 1 열 확산 부재(430)의 적어도 일부와 접촉하도록 구성될 수 잇다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 열 전달 부재(410)는 고점성을 갖는 액체 상태의 TIM(thermal interface material)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(420)는 상기 개구부(415)의 테두리를 따라 말단면이 배치되고, 상기 개구부(415)의 상부 방향으로 상승되어 컨포멀(conformal) 차폐 구조를 형성하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 차폐층(421)은 나노 파이버(nano fiber) 시트를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 열 확산 부재(430)는 베이퍼 챔버(vapor chamber)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(401)는 제 1 열 확산 부재(430)의 상부에 배치된 지지 부재(311)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 지지 부재(311)의 상부에 배치된 제 2 열 확산 부재(440)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 열 확산 부재(440)는 그라파이트(graphite) 시트를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 열 전달 부재(412)는 실리콘 TIM을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(401)는 제 2 열 확산 부재(440)의 상부에 배치된 보호 부재(450), 및 상기 보호 부재(450)의 상부에 배치된 디스플레이(330)를 더 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
311: 지지 부재
340: 인쇄 회로 기판
341: 전자 부품 343: 쉴드 캔
401: 전자 장치 410: 열 전달 부재
420: 차폐 부재 430: 제 1 열 확산 부재
440: 제 2 열 확산 부재 450: 보호 부재
341: 전자 부품 343: 쉴드 캔
401: 전자 장치 410: 열 전달 부재
420: 차폐 부재 430: 제 1 열 확산 부재
440: 제 2 열 확산 부재 450: 보호 부재
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
인쇄 회로 기판;
상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치된 전자 부품;
상기 전자 부품의 상부의 적어도 일부에 배치된 열 전달 부재;
상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치되고, 상기 전자 부품 및 상기 열 전달 부재의 적어도 일부를 둘러싸며, 상부의 적어도 일부가 개방된 개구부를 포함하는 쉴드 캔;
상기 개구부를 통해 노출된 상기 열 전달 부재 및 상기 쉴드 캔의 상부에 배치되고, 차폐층 및 절연층을 포함하는 차폐 부재; 및
상기 차폐 부재의 상부에 배치된 제 1 열 확산 부재를 포함하고,
상기 차폐 부재는 상기 차폐층의 일면이 상기 열 전달 부재의 적어도 일부와 접촉하고, 상기 절연층의 적어도 일부가 제거되어, 상기 차폐층의 타면이 상기 제 1 열 확산 부재와 접촉하도록 구성된 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 열 전달 부재는 고점성을 갖는 액체 상태의 TIM(thermal interface material)을 포함하는 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 차폐 부재는 상기 개구부의 테두리를 따라 말단면이 배치되고, 상기 개구부의 상부 방향으로 상승되어 컨포멀(conformal) 차폐 구조를 형성하도록 구성된 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 차폐층은 나노 파이버(nano fiber) 시트를 포함하는 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 열 확산 부재는 베이퍼 챔버(vapor chamber)를 포함하는 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 열 확산 부재의 상부에 배치된 지지 부재를 더 포함하는 전자 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 지지 부재의 상부에 배치된 제 2 열 확산 부재를 더 포함하는 전자 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 제 2 열 확산 부재는 그라파이트(graphite) 시트를 포함하는 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 차폐 부재는 흡착 및 압착 부재를 이용하여 픽업되고, 상기 열 전달 부재 및 상기 쉴드 캔의 상부에 위치되도록 구성된 전자 장치. - 제 9항에 있어서,
상기 흡착 및 압착 부재는,
단차부가 형성된 압착 플레이트를 포함하고,
상기 압착 플레이트를 이용하여 상기 차폐 부재를 상기 열 전달 부재 및 상기 쉴드 캔의 상부에 컨포멀 형상으로 압착하도록 구성된 전자 장치. - 전자 장치에 있어서,
인쇄 회로 기판;
상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치된 전자 부품;
상기 전자 부품의 상부의 적어도 일부에 배치된 제 1 열 전달 부재;
상기 인쇄 회로 기판의 일면에 배치되고, 상기 전자 부품 및 상기 제 1 열 전달 부재의 적어도 일부를 둘러싸며, 상부의 적어도 일부가 개방된 개구부를 포함하는 쉴드 캔;
상기 개구부를 통해 노출된 상기 제 1 열 전달 부재 및 상기 쉴드 캔의 상부에 배치되고, 차폐층 및 적어도 일부가 제거된 절연층을 포함하는 차폐 부재;
상기 절연층의 적어도 일부가 제거된 부분에 배치된 제 2 열 전달 부재; 및
상기 제 2 열 전달 부재의 상부에 배치된 제 1 열 확산 부재를 포함하고,
상기 제 2 열 전달 부재의 일면은 상기 차폐층의 적어도 일부와 접촉하고, 타면은 상기 제 1 열 확산 부재의 적어도 일부와 접촉하도록 구성된 전자 장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제 1 열 전달 부재는 고점성을 갖는 액체 상태의 TIM(thermal interface material)을 포함하는 전자 장치. - 제 11항에 있어서,
상기 차폐 부재는 상기 개구부의 테두리를 따라 말단면이 배치되고, 상기 개구부의 상부 방향으로 상승되어 컨포멀(conformal) 차폐 구조를 형성하도록 구성된 전자 장치. - 제 11항에 있어서,
상기 차폐층은 나노 파이버(nano fiber) 시트를 포함하는 전자 장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제 1 열 확산 부재는 베이퍼 챔버(vapor chamber)를 포함하는 전자 장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제 1 열 확산 부재의 상부에 배치된 지지 부재를 더 포함하는 전자 장치. - 제 16항에 있어서,
상기 지지 부재의 상부에 배치된 제 2 열 확산 부재를 더 포함하는 전자 장치. - 제 17항에 있어서,
상기 제 2 열 확산 부재는 그라파이트(graphite) 시트를 포함하는 전자 장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제 2 열 전달 부재는 실리콘 TIM을 포함하는 전자 장치. - 제 11항에 있어서,
상기 제 2 열 확산 부재의 상부에 배치된 보호 부재; 및
상기 보호 부재의 상부에 배치된 디스플레이를 더 포함하는 전자 장치.
Priority Applications (2)
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| KR1020200149463A KR20220063513A (ko) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치 |
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| KR1020200149463A KR20220063513A (ko) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | 차폐 부재 및 열 확산 부재를 포함하는 전자 장치 |
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