KR20230000762A - 접합 구조물을 포함하는 전자 장치 및 그 형성 방법 - Google Patents

접합 구조물을 포함하는 전자 장치 및 그 형성 방법 Download PDF

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김문수
박기태
윤권득
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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 내부 공간을 둘러싸는 프레임 형태로 형성되며, 상기 내부 공간을 향해 오목하게 형성되는 적어도 하나의 결합홈(512)을 포함하는 제1 구조물(501)과; 상기 내부 공간 내에 배치되는 플레이트와, 상기 플레이트로부터 상기 제1 구조물을 향해 돌출되어 상기 결합홈 내에 삽입되는 결합 돌기(610)를 포함하는 제2 구조물(601)을 포함하며, 상기 결합 돌기(610)는 상기 결합홈의 깊이 방향과 실질적으로 수직한 방향을 향하며, 상기 제1 구조물과 접촉하여 제1 용접 계면(1301)을 형성하는 제1 돌기면(651)과; 상기 제1 돌기면과 반대 방향을 향하며, 상기 제1 구조물과 접촉하여 제2 용접 계면(1302)을 형성하는 제2 돌기면(652)과; 상기 제1 돌기면 및 상기 제2 돌기면 사이에 배치되며 상기 제1 구조물과 마주보는 외측면(611)을 포함하며, 상기 제1 구조물(501)을 이루는 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물(601)을 이루는 제2 금속 원자는 상기 제1 용접 계면(1301) 및 상기 제2 용접 계면(1302)에서 결합될 수 있는 전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

접합 구조물을 포함하는 전자 장치 및 그 형성 방법{ELECTRONIC DEVICE INCLUDING JOINING STRUCTURES AND METHOD FOR FORMING THE SAME}
본 문서에서 개시되는 실시예들은 접합 구조물을 포함하는 전자 장치 및 그 형성 방법에 관한 것이다.
전자 기술의 발달에 힘입어 다양한 유형의 전자 장치들이 개발 및 보급되고 있다. 예를 들어, 스마트폰, 노트북 PC, 태블릿 PC, 웨어러블 장치와 같은 휴대용 전자 장치의 보급이 확대되고 있다. 이러한 휴대용 전자 장치의 외관 부재는 합성 수지 또는 금속성 재질로 제작될 수 있다. 외관 부재는 서로 다른 재질의 이종 금속들 또는 동종 금속들을 서로 접합하여 제조될 수 있다.
이종의 금속들 또는 동종의 금속들은 부자재를 이용한 기구적인 결합, 앵커링(anchoring)을 이용한 물리적인 결합 또는 용융 용접을 이용한 결합과 같은 다양한 방법으로 접합될 수 있다.
그러나, 기구적인 결합의 경우, 별도의 부자재와, 결합 구조를 위한 형상이 필요할 수 있다. 이에 따라, 별도의 설비 혹은 공정이 필요하므로, 설계상의 공간 제약이 따를 수 있다. 앵커링을 이용한 물리적 결합의 경우, 결합이 필요한 구조물에 형성되는 미세 돌기 또는 기공(pore) 특성에 따라서 접합 강도에 큰 차이가 발생할 수 있다. 또한, 미세 돌기 또는 기공에 용융 금속을 침투시켜 결합하는 경우, 침투된 금속이 고화되는 과정에서 체적이 변화되어 접합력이 저하될 수 있다. 용융 용접을 이용한 용융 결합 방법의 경우, 용융된 접합부와 그 접합부 주변의 열영향부(HAZ: heat affect zone)는 모재(母材)보다 상대적으로 경도 및 강도가 저하될 수 있다. 또한, 용접으로 형성된 용접 비드(bead)는 모양 및 크기의 제어가 어렵고, 용접비드가 형성되는 용접부 이외의 두 금속간의 계면 결합력은 낮아 전자기기의 물리적, 전기적 기능에 제약이 발생할 수 있다. 또한, 융점이 다른 두 금속은 용접이 어렵거나 용접 온도가 높은 경우 두 금속간의 계면에서 금속간 화합물이 형성될 수 있다. 또한, 접합되는 금속의 용융을 위한 열원이 필요하며 이에 따른 유해 광선 및 유해가스가 발생할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예는 마찰 교반 용접 및 끼움 맞춤(Rabbet joint) 설계를 통해 동종 또는 이종 금속 구조물들을 안정적이고 효율적으로 접합할 수 있는 전자 장치 및 그 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는 내부 공간을 둘러싸는 프레임 형태로 형성되며, 상기 내부 공간을 향해 오목하게 형성되는 적어도 하나의 결합홈(512)을 포함하는 제1 구조물(501)과; 상기 내부 공간 내에 배치되는 플레이트와, 상기 플레이트로부터 상기 제1 구조물을 향해 돌출되어 상기 결합홈 내에 삽입되는 결합 돌기(610)를 포함하는 제2 구조물(601)을 포함하며, 상기 결합 돌기(610)는 상기 결합홈의 깊이 방향과 실질적으로 수직한 방향을 향하며, 상기 제1 구조물과 접촉하여 제1 용접 계면(1301)을 형성하는 제1 돌기면(651)과; 상기 제1 돌기면과 반대 방향을 향하며, 상기 제1 구조물과 접촉하여 제2 용접 계면(1302)을 형성하는 제2 돌기면(652)과; 상기 제1 돌기면 및 상기 제2 돌기면 사이에 배치되며 상기 제1 구조물과 마주보는 외측면(611)을 포함하며, 상기 제1 구조물(501)을 이루는 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물(601)을 이루는 제2 금속 원자는 상기 제1 용접 계면(1301) 및 상기 제2 용접 계면(1302)에서 결합될 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는 적어도 하나의 결합홈(512)을 포함하는 제1 구조물(501)과; 상기 제1 구조물에 의해 둘러싸이도록 상기 결합홈 내에 삽입되는 결합 돌기(610)를 포함하는 제2 구조물(601)을 포함하며, 상기 제1 구조물(501)은 상기 결합홈의 깊이 방향과 실질적으로 수직한 방향으로 상기 결합 돌기를 향하는 제1 내부면(551)과; 상기 제1 내부면과 반대 방향으로 상기 결합돌기를 향하는 제2 내부면(552)과; 상기 제1 내부면과 상기 제2 내부면 사이에 형성되는 내측면(542)을 포함하며, 상기 결합 돌기는 상기 제1 구조물의 제1 내부면과 접촉하여 제1 용접 계면을 형성하는 제1 돌기면(651)과; 상기 제1 구조물의 제2 내부면과 접촉하여 제2 용접 계면을 형성하는 제2 돌기면(652)과; 상기 제1 돌기면 및 상기 제2 돌기면 사이에 배치되며 상기 내측면과 마주보는 외측면(611)을 포함하며, 상기 제1 내부면(551)과 상기 제1 돌기면(651) 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제1 내부면(551)과 상기 제1 돌기면(651)은 용접되며, 상기 제2 내부면(552)과 상기 제2 돌기면(652) 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제2 내부면(552)과 상기 제2 돌기면(652)은 용접될 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 제1 구조물 및 제2 구조물로 이루어진 접합 구조물의 형성 방법은 적어도 하나의 결합홈(512)을 가지는 상기 제1 구조물(501)과, 상기 결합홈과 대응되는 결합 돌기(610)를 가지는 상기 제2 구조물(601)을 형성하는 단계와; 상기 결합홈에 의해 형성된 상기 제1 구조물의 내측면(542)과, 상기 결합 돌기의 외측면(611)이 상기 결합홈 내에서 서로 이격되게 배치시키는 단계와; 상기 제1 구조물의 적어도 일부를 접합용 공구가 회전하면서 가압하여 상기 결합 돌기와 중첩되는 상기 제1 구조물의 덮개 영역(1110)을 형성하는 단계와; 상기 접합용 공구가 회전하면서 상기 제1 구조물의 덮개 영역을 가압하여 상기 구조물의 제1 내부면(551)과 상기 결합 돌기의 제1 돌기면(651) 사이에 제1 용접 계면을 형성하는 단계와; 상기 접합용 공구가 회전하면서 상기 제1 구조물의 덮개 영역을 가압하여 상기 제1 구조물의 제2 내부면(552)과 상기 결합 돌기의 제2 돌기면(652) 사이에 제2 용접 계면을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 기구적 결합력과 용접 결합력이 동시에 발현되어 보다 높은 접합력을 가질 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 물리적 특성이 다른 이종 금속의 결합이 용이할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 접합구조를 간단하고 소형화 할 수 있어 완성품의 경량화, 및/또는 소형화가 가능할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 접합 계면이 건전하고 치밀해 전자기기의 물리적, 및/또는 전기적 특성을 향상시킬 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 범용 공작기계를 사용할 수 있어 접합을 위한 설비 활용에 유리해질 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 공정 셋업과 자동화 구현이 용이해질 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 열원, 용접봉, 용제, 유해광선, 및/또는 유해가스없이 환경 친화적으로 접합 구조물을 형성할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 전면을 나타내는 사시도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 후면을 나타내는 사시도이다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치를 나타내는 전개 사시도이다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 접합 구조물을 제조하는 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물을 형성하는 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에서 선"A-A"에서 바라본 제1 구조물의 일부를 나타내는 도면이다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물의 위치를 정렬하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 도 7의 선"B-B'"를 따라 절취한 사시도이며, 도 8b는 도 7에서 선"B-B'"를 따라 절취한 단면도이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물을 결합 및 접합하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9에서 선"C-C'"를 따라 절취한 도면이다.
도 11는 도 9에서 선"D-D'"를 따라 절취한 도면이다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물의 1차 가압 공정을 통한 결합 과정을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물의 2차 가압 공정을 통한 접합 과정을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물의 3차 가압 공정을 통한 접합 과정을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 제1 구조물 및 제2 구조물로 이루어진 측면 부재를 나타내는 사시도이다.
도 16a 및 도 16b는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 제1 구조물 및 제2 구조물로 이루어진 측면 부재를 나타내는 단면도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면 사시도이며, 도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는, 제1 면(또는 전면)(110A), 제2 면(또는 후면)(110B), 및 제1 면(110A) 및 제2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다.
다른 실시 예(미도시)에서, 하우징(110)은, 제1 면(110A), 제2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 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. 제2 면(110B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(111)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는 "프레임 구조 또는 측면 부재")(118)에 의하여 형성될 수 있다.
다른 실시 예에서, 후면 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성될 수 있고, 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 전면 플레이트(102)는, 제1 면(110A)의 일부 영역으로부터 후면 플레이트(111) 방향으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제1 영역(110D)들을 포함할 수 있다. 제1 영역(110D)들은 전면 플레이트(102)의 긴 엣지(long edge) 양단에 위치할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 후면 플레이트(111)는, 제2 면(110B)의 일부 영역으로부터 전면 플레이트(102) 방향으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제2 영역(110E)들을 포함할 수 있다. 제2 영역(110E)들은 후면 플레이트(111)의 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전면 플레이트(102)(또는 후면 플레이트(111))는 제1 영역(110D)들(또는 제2 영역(110E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에서, 전면 플레이트(102)(또는 후면 플레이트(111))는 제1 영역(110D)들(또는 제2 영역(110E)들) 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 측면 베젤 구조(118)는, 전자 장치(101)의 측면에서 볼 때, 상기와 같은 제1 영역(110D)들 또는 제2 영역(110E)들이 포함되지 않는 측면 방향(예: 단 변)에서는 제1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제1 영역(110D)들 또는 제2 영역(110E)들을 포함한 측면 방향(예: 장 변)에서는 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)는 디스플레이(106), 오디오 모듈(103, 107), 센서 모듈(미도시), 카메라 모듈(105, 112, 113) 키 입력 장치(117), 발광 소자(미도시), 및 커넥터 홀(108) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(101)는, 상기 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(117) 또는 발광 소자(미도시))를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(106)는 전면 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(106)의 적어도 일부는 상기 제1 면(110A), 및 상기 측면(110C)의 제1 영역(110D)들을 포함하는 전면 플레이트(102)를 통하여 시각적으로 노출될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(106)의 모서리는 상기 전면 플레이트(102)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성될 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(106)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(106)의 외곽과 전면 플레이트(102)의 외곽 간의 간격은 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(110)의 표면(또는 전면 플레이트(102))은 디스플레이(106)가 시각적으로 노출됨에 따라 형성되는 화면 표시 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화면 표시 영역은, 제1 면(110A), 및 측면의 제1 영역(110D)들을 포함할 수 있다.
다른 실시 예(미도시)에서, 화면 표시 영역(110A, 110D)은 사용자의 생체 정보를 획득하도록 구성된 센싱 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, "화면 표시 영역(110A, 110D)이 센싱 영역을 포함함"의 의미는 센싱 영역의 적어도 일부가 화면 표시 영역(110A, 110D)에 겹쳐질 수 있는 것(overlapped)으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱 영역(미도시)은 화면 표시 영역(110A, 110D)의 다른 영역과 마찬가지로 디스플레이(106)에 의해 시각 정보를 표시할 수 있고, 추가적으로 사용자의 생체 정보(예: 지문)를 획득할 수 있는 영역을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(106)의 화면 표시 영역(110A, 110D)은 제1 카메라 모듈(105)(예: 펀치 홀 카메라)이 시각적으로 노출될 있는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 카메라 모듈(105)이 노출된 영역은 가장자리의 적어도 일부가 화면 표시 영역(110A, 110D)에 의해 둘러싸일 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제1 카메라 모듈(105)은 복수의 카메라 모듈들을 포함할 수 있다.
다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(106)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.
일 실시 예에서, 오디오 모듈(103, 104, 107)은, 마이크 홀(103, 104) 및 스피커 홀(107)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 마이크 홀(103, 104)은 측면(110C)의 일부 영역에 형성된 제1 마이크 홀(103) 및 제2 면(110B)의 일부 영역에 형성된 마이크 홀(104)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(103, 104)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있다. 상기 마이크는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 면(110B)의 일부 영역에 형성된 제2 마이크 홀(104)은, 카메라 모듈(105, 112, 113)에 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 마이크 홀(104)은 카메라 모듈(105, 112, 113) 실행 시 소리를 획득하거나, 다른 기능 실행 시 소리를 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 스피커 홀(107)은, 외부 스피커 홀(107) 및 통화용 리시버 홀(미도시)을 포함할 수 있다. 외부 스피커 홀(107)은 전자 장치(101)의 측면(110C)의 일부에 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 외부 스피커 홀(107)은 마이크 홀(103)과 하나의 홀로 구현될 수 있다. 도시되지 않았으나, 통화용 리시버 홀(미도시)은 측면(110C)의 다른 일부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 통화용 리시버 홀(미도시)은 외부 스피커 홀(107)이 형성된 측면(110C)의 일부(예: -Y축 방향을 향하는 부분)와 마주보는 측면(110C)의 다른 일부(예: +Y축 방향을 향하는 부분)에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)는, 스피커 홀(107)과 연통되는 스피커를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 스피커는 스피커 홀(107)이 생략된 피에조 스피커를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서 모듈(미도시)은, 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈은, 근접 센서, HRM 센서, 지문 센서, 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 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(105, 112, 113)은, 전자 장치(101)의 제1 면(110A)으로 노출되는 제1 카메라 모듈(105)(예: 펀치 홀 카메라), 제2 면(110B)으로 노출되는 제2 카메라 모듈(112), 및/또는 플래시(113)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 카메라 모듈(105)은 디스플레이(106)의 화면 표시 영역(110A, 110D)의 일부를 통해 노출될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(105)은 디스플레이(106)의 일부에 형성된 개구(미도시)를 통해 화면 표시 영역(110A, 110D)의 일부 영역으로 노출될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 카메라 모듈(112)은 복수의 카메라 모듈들(예: 듀얼 카메라, 트리플 카메라 또는 쿼드 카메라)를 포함할 수 있다. 다만, 제2 카메라 모듈(112)이 반드시 복수의 카메라 모듈들을 포함하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 하나의 카메라 모듈을 포함할 수도 있다.
제1 카메라 모듈(105) 및 제2 카메라 모듈(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. 다른 실시 예에서, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(101)의 한 면에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 키 입력 장치(117)는 하우징(110)의 측면(110C))(예: 제1 영역(110D)들 및/또는 상기 제2 영역(110E)들)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(101)는 키 입력 장치(117) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고, 포함되지 않은 키 입력 장치(117)는 디스플레이(106) 상에 소프트 키와 같은 다른 형태로 구현될 수 있다. 다른 실시 예에서, 키 입력 장치는 화면 표시 영역(110A, 110D)에 포함된 센싱 영역(미도시)을 형성하는 센서 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 커넥터 홀(108)은 커넥터를 수용할 수 있다. 커넥터 홀(108)은 하우징(110)의 측면(110C)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 커넥터 홀(108)은 오디오 모듈(예: 마이크 홀(103) 및 스피커 홀(107))의 적어도 일부와 인접하도록 측면(110C)에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 전자 장치(101)는 외부 장치와 전력 및/또는 데이터를 송/수신 하기 위한 커넥터(예: USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(108) 및/또는 외부 장치와 오디오 신호를 송/수신하기 위한 커넥터(예: 이어폰 잭)를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(미도시)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)는 발광 소자(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(미도시)는 하우징(110)의 제1 면(110A)에 배치될 수 있다. 상기 발광 소자(미도시)는 전자 장치(101)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 발광 소자(미도시)는 제1 카메라 모듈(105)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(미도시)는, LED, IR LED 및/또는 제논 램프를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 측면 베젤 구조(118)의 적어도 일부분은 통신 모듈과 전기적으로 연결되는 안테나 역할을 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 측면 베젤 구조(118)는 금속 재질로 형성된 도전성 부분(202), 및 비금속 재질(예: 폴리머)로 형성된 분절부(201)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도전성 부분(202) 중에서 적어도 일부는 통신 모듈(예: 도 1의 190)과 전기적으로 연결되고, 통신 모듈로부터 출력되는 RF 신호를 방사하는 방사체, 예컨대, 안테나일 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(101)는, 전면 플레이트(120)(예: 도 1의 전면 플레이트(102)), 디스플레이(130)(예: 도 1의 디스플레이(106)), 브라켓(140), 배터리(170), PCB(150), RFPCB(100), 지지 부재(160)(예: 리어 케이스), 및 후면 플레이트(180)(예: 도 2의 후면 플레이트(111))를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치(101)는, 상기 구성요소들 중 적어도 하나(예: 지지 부재(160))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1 및 도 2의 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하, 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에서, 전면 플레이트(120), 후면 플레이트(180), 및 브라켓(140)(예: 프레임 구조(141))의 적어도 일부는 하우징(예: 도 1 및 도 2의 하우징(110))을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 브라켓(140)은 전자 장치(101)의 표면(예: 도 1의 측면(110C)의 일부)을 형성하는 프레임 구조(141), 및 프레임 구조(141)로부터 전자 장치(101)의 내측으로 연장되는 플레이트 구조(142)를 포함할 수 있다.
플레이트 구조(142)는, 전자 장치(101) 내부에 위치되고, 프레임 구조(141)와 연결되거나, 또는 프레임 구조(141)와 일체로 형성될 수 있다. 플레이트 구조(142)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 플레이트 구조(142)는, 일 면에 디스플레이(130)가 결합되고 이면에 PCB(150)이 결합될 수 있다. PCB(150)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비 휘발성 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(101)를 외부 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(170)는 전자 장치(101)의 구성요소 중 적어도 하나에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(170)는 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 배터리(170)의 적어도 일부는 PCB(150)과 실질적으로 동일 평면상에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 배터리(170)는 전자 장치(101) 내부에 일체로 배치되거나, 또는 전자 장치(101)와 탈 부착 가능하게 배치될 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 카메라 모듈(105)은 렌즈가 전자 장치(101)의 전면 플레이트(120)(예: 도 1의 전면(110A))의 일부 영역으로 노출되도록 브라켓(140)의 플레이트 구조(142)에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 카메라 모듈(105)은, 렌즈의 광 축이 디스플레이(130)에 형성된 홀 또는 리세스(137)와 적어도 부분적으로 정렬되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈가 노출되는 영역은 전면 플레이트(120)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(105)은 적어도 일부가 디스플레이(130)의 배면에 형성된 홀 또는 리세스(137)의 내부에 배치되는 펀치 홀 카메라를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 카메라 모듈(112)은 렌즈가 전자 장치(101)의 후면 플레이트(180)(예: 도 2의 후면(110B))의 카메라 영역(184)으로 노출되도록 PCB(150)에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 영역(184)은 후면 플레이트(180)의 표면(예: 도 2의 후면(110B))에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 영역(184)은 제2 카메라 모듈(112)의 렌즈로 외부의 광이 입사되도록 적어도 부분적으로 투명하게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 영역(184)의 적어도 일부는 후면 플레이트(180)의 상기 표면으로부터 소정의 높이로 돌출될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 카메라 영역(184)은 후면 플레이트(180)의 상기 표면과 실질적으로 동일한 평면을 형성할 수도 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는 바 타입, 폴더블 타입, 롤러블 타입, 슬라이딩 타입, 웨어러블 타입, 태블릿 PC 및/또는 노트북 PC와 같은 전자 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는 상술한 예에 한정되지 않고, 다른 다양한 전자 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 적어도 하나의 접합 구조물을 포함할 수 있다. 접합 구조물은 서로 동일하거나 다른 재질로 이루어진 적어도 2개의 구조물이 접합되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 접합 구조물은 프레임 구조(또는 "측면 부재")(141)와 플레이트 구조(142)가 접합된 브라켓(140)일 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(101))에 포함되는 접합 구조물을 형성하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 접합 구조물(예: 도 3의 브라켓(140))의 형성 방법(400)은, 제1 구조물(예: 도 5의 제1 구조물(501)) 및 제2 구조물(예: 도 5의 제2 구조물(601))을 형성(410)하고, 제1 구조물 및 제2 구조물의 위치를 정렬(420)하고, 제1 구조물 및 제2 구조물을 기구적으로 결합(430)하고, 제1 구조물 및 제2 구조물을 접합(440)하는 것을 포함할 수 있다.
제1 구조물 및 제2 구조물을 형성하는 동작(410)에서, 제1 구조물은 프레임 형상으로 형성되고 제2 구조물은 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 제1 구조물과 제2 구조물은 서로 동일하거나 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 제1 구조물과 제2 구조물 중 적어도 어느 하나는 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(STS), 마그네슘 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 구조물은 제2 구조물보다 고강성 및 고광택 구현이 가능한 Al 또는 Ti로 형성될 수 있으며, 제2 구조물은 제1 구조물과 물리적 성질이 다른 Al으로 형성될 수 있다.
제1 구조물 및 제2 구조물의 위치를 정렬하는 동작(420)에서, 접합용 설비 내에 제1 구조물과 제2 구조물이 안착될 수 있다. 접합용 설비 내에서 제1 구조물 및 제2 구조물은 상하좌우로 유동이 없도록 고정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 접합용 설비의 회전축에는 접합용 공구(예: 도 9의 접합용 공구(900))가 장착될 수 있다.
제1 구조물 및 제2 구조물을 기구적으로 결합하는 동작(430)에서, 접합용 공구를 이용한 1차 가압 공정에 의해 제1 구조물은 소성변형을 일으켜 제2 구조물과 끼워 맞춤(rabbet joint) 방식으로 결합될 수 있다. 제2 구조물의 적어도 일부는 제1 구조물에 의해 둘러싸일 수 있다. 제2 구조물은 제1 구조물에 상하좌우로 유동이 없도록 고정될 수 있다.
제1 구조물 및 제2 구조물을 접합하는 동작(440)에서, 제1 구조물 및 제2 구조물은 접합용 공구를 이용한 2차 가압 공정 및 접합용 공구를 이용한 3차 가압 공정에 의해 접합될 수 있다. 제1 구조물과, 그 제1 구조물에 의해 적어도 일부가 둘러싸인 제2 구조물의 일부 영역은 마찰 교반 용접 공정을 통해 접합될 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물을 형성하는 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 5에서 선"A-A"에서 바라본 제1 구조물의 일부를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 구조물(501)은 내부 공간(520)을 둘러싸는 프레임 형태로 형성될 수 있다. 제1 구조물(501)은 내부 공간(520)을 향하는 제3 면(533)과, 제3 면(533)과 반대 방향을 향하는 제4 면(534)과, 제3 면(533) 및 제4 면(534)과 실질적으로 수직하게 형성되는 제1 면(531)과, 제1 면(531)과 반대 방향을 향하는 제2 면(532)을 포함할 수 있다. 제1 면(531) 및 제2 면(532) 중 어느 하나는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 전면(예: 도 1의 +Z축을 향하는 면)을 향할 수 있으며, 제1 면(531) 및 제2 면(532) 중 나머지 하나는 전자 장치의 후면(예: 도 1의 -Z축을 향하는 면)을 향할 수 있다.
제1 구조물(501)에는 내부 공간(520)과 연결된 복수개의 개구 영역(510)을 포함할 수 있다. 복수개의 개구 영역(510) 각각은 인접한 개구 영역(510)과 이격되게 배치될 수 있다. 복수개의 개구 영역(510) 각각은 서브 개구(511)와 결합홈(512)을 포함할 수 있다. 서브 개구(511) 및 결합홈(512)은 다단 구조를 이루도록 배치될 수 있다. 결합홈(512)은 서브 개구(511)보다 내부 공간(520)을 향하는 제1 방향(예: D1)의 반대 방향인 제2 방향(예: D2)으로 더 깊게 함몰될 수 있다.
서브 개구(511)에 의해, 제1 구조물(501)에는 내부 공간(520)을 향하는 단차면(541)이 형성될 수 있다. 단차면(541)은 제1 방향(예: D1)과 수직한 제3 방향(예: D3)을 향하는 제1 구조물(501)의 제1 면(531)과 만나 모서리를 형성할 수 있다.
결합홈(512)에 의해, 제1 구조물(501)에는 제1 내부면(551), 제2 내부면(552) 및 내측면(542)이 형성될 수 있다. 내측면(542)은 단차면(541)보다 제1 구조물(501)의 제4 면(534)에 가깝게 배치될 수 있다. 제1 내부면(551)은 단차면(541)과 내측면(542) 사이에서, 단차면(541) 및 내측면(542)과 실질적으로 수직하게 배치될 수 있다. 제1 내부면(551)은 제1 구조물(501)의 제2 면(532)을 향하도록 배치될 수 있다. 제2 내부면(552)은 제1 구조물(501)의 제1 면(531)을 향하도록 배치될 수 있다. 제2 내부면(552)의 적어도 일부는 제1 내부면(551)과 대면할 수 있다.
제2 구조물(601)은 제1 구조물(501)의 내부 공간(520)과 대응되는 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 제2 구조물(601)은 플레이트부(620)와, 결합 돌기(610)를 포함할 수 있다. 플레이트부(620)는 제1 구조물(501)의 내부 공간(520)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 결합 돌기(610)는 제1 구조물(501)의 복수개의 개구 영역(510)과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 결합 돌기(610)는 내부 공간(520)의 깊이 방향으로 서로 대면하는 제1 돌기면(651) 및 제2 돌기면(652)을 포함할 수 있다.
결합 돌기(610)는 플레이트부(620)보다 제1 구조물(501)의 개구 영역(510)을 향해 돌출될 수 있다. 결합 돌기(610)의 두께(t)는 내측면(542)의 높이(h)보다 작게 형성될 수 있다. 결합 돌기(610)의 길이 및 폭 중 어느 하나는 결합홈(512)의 깊이보다 작게 형성될 수 있다. 결합 돌기(610)의 길이 및 폭 중 나머지 하나는 결합홈(512)의 폭보다 작게 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 단차면(541) 및 내측면(542) 중 적어도 어느 하나는 내부 공간(520)을 향해 오목한 형상으로 형성될 수 있다. 단차면(541) 및 내측면(542) 중 적어도 어느 하나는 곡률을 가지는 반원 형상 또는 다각 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 단차면(541)은 내측면(542)보다 곡률이 작은 반원 형상으로 형성될 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물의 위치를 정렬하는 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 8a는 도 7의 선"B-B'"를 따라 절취한 사시도이며, 도 8b는 도 7에서 선"B-B'"를 따라 절취한 단면도이다.
도 7 내지 도 8b를 참조하면, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)은 접합용 설비 내의 워크 스테이지(미도시) 상에 안착될 수 있다. 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)은 서로 맞닿도록 정렬될 수 있다. 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)는 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552)에 안착될 수 있다.
제2 구조물(601)의 플레이트부(620)의 측면은 제1 구조물(501)의 제3 면(533)과 대면할 수 있다. 예를 들어, 제2 구조물(601)의 플레이트부(620)의 측면은 제1 구조물(501)의 제3 면(533)과 접촉할 수 있다.
제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)의 외측면(611)은 제1 구조물(501)의 내측면(542)과 대면할 수 있다. 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)의 외측면(611)은 제1 구조물(501)의 내측면(542)과 이격되게 배치될 수 있다. 결합 돌기(610)의 외측면(611)은 제1 구조물(501)의 내측면(542)과 직접적으로 접촉하지 않을 수 있다. 결합 돌기(610)의 제1 돌기면(651)은 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551)과 이격되게 배치될 수 있다. 결합 돌기(610)의 제1 돌기면(651)은 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551)과 직접적으로 접촉하지 않을 수 있다.
결합홈(512)의 적어도 일부는 도피 공간(801)으로 이용될 수 있다. 도피 공간(801)은 결합 돌기(610)의 외측면(611)과 제1 구조물(501)의 내측면(542) 사이의 이격 공간과, 결합 돌기(610)의 제1 돌기면(651)과 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551) 사이의 이격 공간으로 이루어질 수 있다. 도피 공간(801)은 추후 결합 공정 및 접합 공정 시 소성 변형되는 제1 구조물(501)이 도피할 수 있는 공간이 될 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물을 결합 및 접합하는 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 도 9에서 결합 및 접합되기 전의 제1 구조물 및 제2 구조물을 선"C-C'"를 따라 절취한 도면이며, 도 11은 도 9에서 결합 및 접합된 제1 구조물 및 제2 구조물을 선"D-D'"를 따라 절취한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)을 결합 및 접합하는 동작에서, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601) 상에 접합용 공구(900)가 정렬될 수 있다. 접합용 공구(900)는 접합용 설비(미도시)의 회전축에 장착될 수 있다. 접합용 공구(900)는 몸체(910)와 프로브(920)를 포함할 수 있다.
몸체(910)는 회전 동력과 이송 동력을 가지는 접합용 설비(미도시)에 장착될 수 있다. 몸체(910)는 접합용 설비로부터 제공된 회전력을 프로브(920)에 전달할 수 있다. 몸체(910)는 프로브(920)의 위치를 조절할 수 있도록 상하좌우 방향으로 이동가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 몸체(910)는 프로브(920)를 통해 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)을 가압할 수 있도록 상하방향으로 이동가능하게 설치될 수 있다.
프로브(920)는 몸체(910)로부터 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)을 향해 돌출될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로브(920)는 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)을 향하는 밑면(921)이 원형태인 원기둥 또는 원뿔대 형태로 형성될 수 있다. 프로브(920)가 원기둥 형태일 경우, 프로브(920)의 옆면(922)은 밑면(921)과 실질적으로 수직하게 배치될 수 있다. 프로브(920)가 원뿔대 형태일 경우, 프로브(920)의 옆면(922)은 밑면(921)과 실질적으로 경사지게 배치될 수 있다.
프로브(920)는 서브 개구(511)를 향해 상하 이동할 수 있다. 프로브(920)는 제1 구조물(501)과 맞닿은 상태에서 회전하면서 제1 구조물(501)을 가압할 수 있다. 프로브(920)는 서브 개구(511)와 인접한 제1 구조물(501)의 제1 면(531) 및 단차면(541)을 1차 가압할 수 있다.
도 9 및 도 11을 참조하면, 프로브(920)의 1차 가압에 의해, 제1 구조물(501)은 소성 변형될 수 있다. 제1 구조물(501)은 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)의 적어도 일부를 덮도록 소성 변형될 수 있다. 제1 구조물(501)의 단차면(541)은 제1 서브 측면(1101) 및 제2 서브 측면(1102)으로 소성 변형될 수 있다. 제1 서브 측면(1101)은 제1 내부면(551)과 마주보는 외부면(553)과 모서리를 형성할 수 있다. 제2 서브 측면(1102)은 제1 내부면(551)과 모서리를 형성할 수 있다.
제2 서브 측면(1102)은 제1 서브 측면(1101)과 다단 구조로 형성될 수 있다. 제1 서브 측면(1101) 및 제2 서브 측면(1102)은 곡면 형태로 형성될 수 있다. 제1 서브 측면(1101)의 면적 및 곡률 중 적어도 어느 하나는 프로브(920)의 크기, 회전 속도 및 회전 방향 중 적어도 어느 하나에 의해 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 구조물(501)은 서로 마주보는 제1 내부면(551) 및 외부면(553)을 가지도록 소성 변형될 수 있다. 제1 내부면(551) 및 외부면(553)을 포함하는 덮개 영역(1110)은 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)의 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 덮개 영역(1110)에 의해 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)은 끼워 맞춤(Rabbet joint) 형태로 기구적 결합이 될 수 있다. 제2 구조물(601)의 제1 돌기면(651)은 소성 변형된 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551)과 접촉할 수 있다. 제2 구조물(601)의 제2 돌기면(652)은 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552)과 접촉할 수 있다.
프로브(920)는 회전하면서 제1 구조물(501)의 덮개 영역(1110)을 계속해서 2차 가압할 수 있다. 프로브(920)의 계속되는 회전력 및 압력에 의해, 맞닿아 있는 제2 구조물(601)의 제1 돌기면(651)과 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551) 사이의 계면에서는 마찰과 교반이 일어날 수 있다. 마찰 교반에 의해 제2 구조물(601)의 제1 돌기면(651)과 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551)은 용접되어 접합될 수 있다.
제2 구조물(601)의 제1 돌기면(651)과 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551)의 접합 후에도, 프로브(920)는 회전하면서 제1 구조물(501)의 덮개 영역(1110)을 계속해서 3차 가압할 수 있다. 제1 구조물(501)의 덮개 영역(1110)에 가해지는 하중은 제2 구조물(601)의 제2 돌기면(652)과 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552) 사이의 계면으로 전달될 수 있다. 이에 따라, 맞닿아 있는 제2 구조물(601)의 제2 돌기면(652)과 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552) 사이의 계면에서는 마찰과 교반이 일어날 수 있다. 마찰 교반에 의해 제2 구조물(601)의 제2 돌기면(652)과 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552)은 용접되어 접합될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 1차 가압 공정, 2차 가압 공정 및 3차 가압 공정은 간극없이 연속적으로 이루어질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 1차 가압 공정, 2차 가압 공정 및 3차 가압 공정 중 어느 하나의 가압 공정은 나머지 가압 공정과 공정 조건이 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 1차 가압 공정시 프로브(920)의 회전 속도, 2차 가압공정시 프로브(920)의 회전 속도 및 3차 가압공정시 프로브(920)의 회전 속도는 서로 다를 수 있다. 다른 예를 들어, 1차 가압시 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)에 가해지는 하중과, 2차 가압시 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)에 가해지는 하중과, 3차 가압시 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)에 가해지는 하중은 서로 다를 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)의 적어도 일부 영역은 제1 구조물(501)의 덮개 영역(1110)과 중첩될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 결합 돌기(610)의 일부 영역은 덮개 영역(1110)과 중첩되며, 결합 돌기(610)의 나머지 영역은 덮개 영역(1110)과 비중첩될 수 있다. 덮개 영역(1110)과 중첩되는 결합 돌기(610)의 제1 돌기면(651) 및 제2 돌기면(652) 각각은 제1 구조물(501)과 마찰 교반을 통해 용접될 수 있다. 덮개 영역(1110)과 비중첩되는 결합 돌기(610)의 나머지 영역은 가압되지 않으므로 모재 특성을 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 구조물(501)의 덮개 영역(1110)은 제1 서브 측면(1101)과 모서리를 형성할 수 있다. 제1 구조물(501)의 덮개 영역(1110)은 제2 서브 측면(1102)의 적어도 일부 영역과 모서리를 형성할 수 없다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물의 1차 가압 공정을 통한 결합 과정을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 12(a)를 참조하면, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)의 결합 동작에서, 접합용 공구(900)는 회전하면서 서브 개구(511)와 인접한 제1 구조물(501)의 제1 면(531) 및 단차면(541)을 1차 가압할 수 있다. 제1 구조물(501)은 소성 변형되어, 제1 구조물 및 제2 구조물은 끼워 맞춤(Rabbet joint) 형태로 기구적 결합이 될 수 있다. 예를 들어, 제2 구조물(601)의 제1 돌기면(651)은 소성 변형된 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551)과 접촉할 수 있다. 제2 구조물(601)의 제2 돌기면(652)은 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552)과 접촉할 수 있다. 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)는 제1 내부면(551), 제2 내부면(552) 및 내측면(542)에 의해 둘러싸일 수 있다.
도 12(b)를 참조하면, 제1 구조물(501)의 표면은 제1 구조물(501)을 이루는 금속의 산화물인 제1 산화피막(1201)에 의해 둘러싸여 있을 수 있다. 제2 구조물(601)의 표면은 제2 구조물(601)을 이루는 금속의 산화물인 제2 산화피막(1202)에 의해 둘러싸여 있을 수 있다. 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551), 제2 내부면(552) 및 내측면(542) 중 적어도 어느 하나는 제1 산화피막(1201)으로 이루어질 수 있다. 제2 구조물(601)의 제1 돌기면(651), 제2 돌기면(652) 및 외측면(611) 중 적어도 어느 하나는 제2 산화피막(1202)으로 이루어질 수 있다.
제2 구조물(601)의 제1 돌기면(651)을 이루는 제2 산화피막(1202)은 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551)을 이루는 제1 산화피막(1201)과 접촉할 수 있다. 제2 구조물(601)의 제2 돌기면(652)을 이루는 제2 산화피막(1202)은 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552)을 이루는 제1 산화피막(1201)과 접촉할 수 있다. 제1 산화피막(1201) 및 제2 산화피막(1202)에 의해 제1 구조물(501)을 이루는 제1 금속 원자와, 제2 구조물(601)의 제2 금속 원자 사이에는 인력이 형성될 수 없다. 제1 금속 원자 및 제2 금속 원자는 제1 산화피막(1201) 및 제2 산화피막(1202)에 의해 결합될 수 없다.
일 실시 예에 따르면, 제2 구조물(601)의 외측면(611)은 결합홈(512) 내에서 도피 공간(801)을 사이에 두고 제1 구조물(501)의 내측면(542)과 이격되게 배치될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제2 구조물(601)의 외측면(611)의 적어도 일부는 제1 구조물(501)의 내측면(542)과 접촉할 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물의 2차 가압 공정을 통한 접합 과정을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 13(a)을 참조하면, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)의 접합 동작에서, 접합용 공구(900)는 회전하면서 제1 구조물(501)을 2차 가압할 수 있다. 2차 가압시, 맞닿아 있는 제2 구조물(601)의 제1 돌기면(651)과 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551) 사이의 계면에서는 마찰과 교반이 일어날 수 있다.
도 13(b)를 참조하면, 제1 돌기면(651)과 제1 내부면(551) 간의 마찰로 인해 제1 돌기면(651)의 제2 산화피막(1202)과 제1 내부면(551)의 제1 산화피막(1201)은 파괴될 수 있다. 제1 산화피막(1201) 및 제2 산화피막(1202)의 파괴로 제1 돌기면(651)과 제1 내부면(551) 사이에는 제1 용접 계면(1301)이 형성될 수 있다. 제1 용접 계면(1301)과 그 부근에 분산되어 있는 제1 금속 원자와 제2 금속 원자 사이에는 인력이 발생될 수 있다. 제1 금속 원자와 제2 금속 원자 간의 인력으로 제1 금속 원자와 제2 금속 원자가 결합됨으로써 제1 용접 영역(또는 제1 라멜라(lamellar) 영역)(1401)이 형성될 수 있다. 제1 용접 영역(1310)에 의해 제2 구조물(601)의 제1 돌기면(651)과 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551)은 용접되어 접합될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 금속 원자와 제2 금속 원자가 결합된 제1 라멜라(lamellar) 영역(1401)은 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601) 중 적어도 어느 하나에 포함되거나, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601) 사이에 별도의 층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 라멜라(lamellar) 영역(1401)은 판상의 구조를 가지게 되며, SEM(Scanning Electron Microscope: 주사전자현미경)으로 확인할 수 있다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물 및 제2 구조물의 3차 가압 공정을 통한 접합 과정을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 14(a)를 참조하면, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)의 접합 동작에서, 접합용 공구(900)는 회전하면서 제1 구조물(501)을 3차 가압할 수 있다. 3차 가압시, 맞닿아 있는 제2 구조물(601)의 제2 돌기면(652)과 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552) 사이에서는 마찰과 교반이 일어날 수 있다.
도 14(b)를 참조하면, 제2 돌기면(652)과 제2 내부면(552) 간의 마찰로 인해, 제2 돌기면(652)의 제2 산화피막(1202)과 제2 내부면(552)의 제1 산화피막(1201)은 파괴될 수 있다. 제1 산화피막(1201) 및 제2 산화피막(1202)의 파괴로 제2 돌기면(652)과 제2 내부면(552) 사이에는 제2 용접 계면(1302)이 형성될 수 있다. 제2 용접 계면(1302)과 그 부근에 분산되어 있는 제1 금속 원자와 제2 금속 원자 사이에는 인력이 발생될 수 있다. 제1 금속 원자와 제2 금속 원자 간의 인력으로 제1 금속 원자와 제2 금속 원자가 결합됨으로써 제2 용접 영역(또는 제2 라멜라(lamellar) 영역)(1402)이 형성될 수 있다. 제2 용접 영역(1402)은 제2 구조물(601)의 제2 돌기면(652)과 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552)이 용접되어 접합되어 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 금속 원자와 제2 금속 원자가 결합된 제2 라멜라(lamellar) 영역(1402)은 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601) 중 적어도 어느 하나에 포함되거나, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601) 사이에 별도의 층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 라멜라(lamellar) 영역(1402)은 판상의 구조를 가지게 되며, SEM(Scanning Electron Microscope: 주사전자현미경)으로 확인할 수 있다
다양한 실시 예에 따르면, 제1 돌기면(651)과 제1 내부면(551) 사이의 제1 용접 계면에 압력이 가해지는 전체 가압 기간은, 제2 돌기면(652)과 제2 내부면(552) 사이의 제2 용접 계면(1302)에 압력이 가해지는 가압 기간이 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 돌기면(651)과 제1 내부면(551) 사이의 제1 용접 계면(1301)에는 2차 가압 및 3차 가압이 적용될 수 있다. 제2 돌기면(652)과 제2 내부면(552) 사이의 제2 용접 계면에는 3차 가압이 적용될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 라멜라 영역(1401)과 제2 라멜라 영역(1402)의 두께는 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 용접 계면(1301)에 형성된 제1 라멜라 영역(1401)의 두께는 제2 용접 계면(1302)에 형성된 제2 라멜라 영역(1402)의 두께보다 두꺼울 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 라멜라 영역(1401)과 제2 라멜라 영역(1402)의 두께 차이를 최소화하도록, 2차 가압 공정시의 회전 속도는 3차 가압 공정시의 회전 속도보다 느릴 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 2차 가압 공정 시, 제1 돌기면(651)과 제1 내부면(551) 사이의 제1 용접 계면(1301)에 가해지는 압력은 3차 가압 공정 시, 제2 돌기면(652)과 제2 내부면(552) 사이의 제2 용접 계면(1302)에 가해지는 압력보다 낮을 수 있다. 이에 따라, 제1 라멜라 영역(1401)과 제2 라멜라 영역(1402)의 두께 차이를 최소화할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 1차 가압 공정, 2차 가압 공정 및 3차 가압 공정 중 적어도 어느 하나의 가압 공정에 의해 제1 구조물(501)은 소성 변형될 수 있다. 제1 구조물(501)은 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 프로브(920)를 포함하는 접합용 공구(900)가 하중을 가하는 제1 변형 방향(F1)뿐만 아니라, 제1 변형 방향(F1)과 실질적으로 수직한 제2 변형 방향(F2)으로도 변형될 수 있다. 제2 변형 방향(F2)으로의 제1 구조물(501)의 변형은 도피 공간(801) 내에서 이루어질 수 있다. 제2 변형 방향(F2)의 소성 변형으로 인해 제2 변형 방향(F2)으로 생기는 제1 구조물(501)의 하중은 도피 공간(801)에 의해 제2 구조물(601)에 전달되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제2 구조물(601)에는 뒤틀림과 같은 변형이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)의 두께는 제2 구조물(601)의 플레이트부(620)의 두께와 같거나 다를 수 있다. 예를 들어, 결합 돌기(610)의 두께는 플레이트부(620)의 두께보다 얇을 수 있다. 1차 내지 3차 가압 공정 중 적어도 어느 하나의 공정시, 제1 구조물(501)의 일부 하중과 접합용 공구의 하중이 전달되는 결합 돌기(610)는 하중이 전달되지 않는 플레이트부(620)보다 두께가 얇게 형성될 수 있다. 플레이트부(620)의 두께는 결합 돌기(610)보다 두꺼우므로, 플레이트부(620)는 플레이트부(620) 상에 배치되는 구조물을 지지할 수 있는 강성을 확보할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)은 기구적 결합력과 용접 결합력이 동시에 발현되어 결합되므로, 높은 접합력을 가질 수 있다. 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)의 접합 구조는 간단하고 소형화 할 수 있어 완성품인 접합 구조물의 경량화, 및/또는 소형화가 가능할 수 있다. 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)은 범용 공작기계를 사용하여 접합될 수 있어 접합을 위한 설비 활용에 유리하고, 공정 셋업과 자동화 구현이 용이할 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 제1 구조물 및 제2 구조물로 이루어진 측면 부재를 나타내는 사시도이며, 도 16a 및 도 16b는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 제1 구조물 및 제2 구조물로 이루어진 측면 부재를 나타내는 단면도이다.
도 11, 도 15 내지 도 16b을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 포함되는 측면 부재(1500)는 도 4에 도시된 형성 방법에 의해 마찰 교반 및 끼움 맞춤 설계로 접합된 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 구조물(501)은 제2 구조물(601)의 주변을 감싸는 구조로 제2 구조물(601)과 결합될 수 있다. 제1 구조물(501)은 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)를 감싸도록 형성될 수 있다. 제1 구조물(501)의 결합홈(512)과 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)가 결합될 수 있다. 제1 구조물(501)의 덮개 영역(1110)은 제2 구조물(601)의 결합 돌기(610)의 적어도 일부 영역과 중첩될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 구조물(501)은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))에서, 전면(예: 도 1의 제1 면(110A)), 후면(예: 도 2의 제2 면(110B)) 또는 전면 및 후면 사이의 내부 공간(예: 도 5의 내부 공간(520))을 둘러싸는 측면(예: 도 1의 측면(110C))을 이루는 프레임 형태로 형성될 수 있다. 제1 구조물(501)은 내부 공간을 향해 오목하게 형성되는 적어도 하나의 결합홈(512)을 포함할 수 있다. 제1 구조물(501)의 결합홈(512)에 의해, 제1 내부면(551)과, 제2 내부면(552)과, 내측면(542)이 형성될 수 있다. 제1 내부면(551)은 결합홈(512)의 깊이 방향과 실질적으로 수직한 방향으로 결합 돌기(610)를 향하도록 형성될 수 있다. 제2 내부면(552)은 제1 내부면(551)과 반대 방향으로 결합 돌기(610)를 향하도록 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 구조물(601)은 내부 공간 내에 배치되는 플레이트부(620)와, 플레이트부(620)로부터 제1 구조물(501)을 향해 돌출되어 결합홈(512) 내에 삽입되는 결합 돌기(610)를 포함할 수 있다. 결합 돌기(610)는 제1 구조물(501)에 의해 둘러싸일 수 있다.
결합 돌기(610)는 제1 돌기면(651), 제2 돌기면(652) 및 외측면(611)을 포함할 수 있다. 외측면(611)은 제1 돌기면(651) 및 제2 돌기면(652) 사이에 형성되어 내측면(542)과 대면할 수 있다. 제1 돌기면(651)은 제1 구조물(501)의 제1 내부면(551)과 접촉하여 제1 용접 계면을 형성할 수 있다. 제2 돌기면(652)은 제1 구조물(501)의 제2 내부면(552)과 접촉하여 제2 용접 계면을 형성할 수 있다.
제1 내부면(551)과 상기 제1 돌기면(651)은 제1 내부면(551)과 상기 제1 돌기면(651) 간의 마찰과 교반에 의해 용접될 수 있다. 제2 내부면(552)과 상기 제2 돌기면(652)은 제2 내부면(552)과 제2 돌기면(652) 간의 마찰과 교반에 의해 용접될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 결합 돌기(610)의 외측면(611)은 도 16a에 도시된 바와 같이 결합홈(512) 내에 배치되는 도피 공간(801)을 사이에 두고 내측면(542)과 이격될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 외측면(611)의 적어도 일부는 도 16b에 도시된 바와 같이 결합홈(512) 내에서 별도의 도피 공간없이 내측면(542)과 접촉할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)은 동종 또는 이종의 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601) 중 적어도 어느 하나는 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)을 포함하는 측면 부재(1500)는 표 1과 같은 인장 전단 강도를 가질 수 있다.
실시예 인장전단강도(N/mm2)
평균 99.0
또한, 다양한 실시 예에 따른 제1 구조물(501) 및 제2 구조물(601)을 포함하는 측면 부재(1500)는 표 2와 같이 레이저를 이용하는 용접 방식으로 접합되는 비교예 1 및 비교예 2에 비해, 2배 이상의 하중을 견딜 수 있다.
최대하중(kgf)
비교 예1(레이저 스폿(laser spot) 용접 방식) 23.7kgf
비교 예2(레이저 워블(laser wobble) 용접방식) 35.1kgf
실시 예 71.3kgf
본 문서의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 내부 공간을 둘러싸는 프레임 형태로 형성되며, 상기 내부 공간을 향해 오목하게 형성되는 적어도 하나의 결합홈(512)을 포함하는 제1 구조물(501)과; 상기 내부 공간 내에 배치되는 플레이트와, 상기 플레이트로부터 상기 제1 구조물을 향해 돌출되어 상기 결합홈 내에 삽입되는 결합 돌기(610)를 포함하는 제2 구조물(601)을 포함하며, 상기 결합 돌기(610)는 상기 결합홈의 깊이 방향과 실질적으로 수직한 방향을 향하며, 상기 제1 구조물과 접촉하여 제1 용접 계면(1301)을 형성하는 제1 돌기면(651)과; 상기 제1 돌기면과 반대 방향을 향하며, 상기 제1 구조물과 접촉하여 제2 용접 계면(1302)을 형성하는 제2 돌기면(652)과; 상기 제1 돌기면 및 상기 제2 돌기면 사이에 배치되며 상기 제1 구조물과 마주보는 외측면(611)을 포함하며, 상기 제1 구조물(501)을 이루는 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물(601)을 이루는 제2 금속 원자는 상기 제1 용접 계면(1301) 및 상기 제2 용접 계면(1302)에서 결합될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 용접 계면(1301) 및 상기 제2 용접 계면(1302) 중 적어도 어느 하나에는 상기 제1 구조물(501)의 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물(601)의 제2 금속 원자가 혼합된 라멜라(lamellar)층(1401,1402)이 형성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 구조물은 상기 결합 돌기의 제1 돌기면의 적어도 일부와 접촉하는 제1 내부면(551)과; 상기 결합 돌기의 제2 돌기면의 적어도 일부와 접촉하는 제2 내부면(552)을 포함하며, 상기 제1 내부면과 상기 제1 돌기면 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제1 내부면(551)과 상기 제1 돌기면(651)은 용접되며, 상기 제2 내부면과 상기 제2 돌기면 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제2 내부면(552)과 상기 제2 돌기면(652)은 용접될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 구조물(501)은 상기 제1 내부면(551)과 상기 제2 내부면(552) 사이에 형성되며, 상기 외측면(611)과 마주보는 내측면(542)을 포함할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 내측면(542)은 상기 결합홈(512) 내에 배치되는 도피 공간(801)을 사이에 두고 상기 외측면과 이격될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 외측면(611)의 적어도 일부는 상기 내측면(542)과 접촉될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 내측면은 상기 제1 구조물의 재질인 제1 금속의 산화물인 제1 산화피막(1201)으로 이루어지며, 상기 외측면은 상기 제2 구조물의 재질인 제2 금속의 산화물인 제2 산화피막(1202)으로 이루어지며, 상기 제1 산화피막(1201)의 적어도 일부는 상기 결합홈(512) 내의 도피 공간(801)을 사이에 두고 상기 제2 산화피막(1202)과 이격될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 내측면은 상기 제1 구조물의 재질인 제1 금속의 산화물인 제1 산화피막(1201)으로 이루어지며, 상기 외측면은 상기 제2 구조물의 재질인 제2 금속의 산화물인 제2 산화피막(1202)으로 이루어지며, 상기 제1 산화피막의 적어도 일부는 상기 제2 산화피막과 접촉할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 구조물은 상기 제1 내부면을 포함하며 상기 제2 내부면과 중첩되는 덮개 영역(1110)을 포함하며, 상기 결합 돌기(610)의 일부 영역은 상기 덮개 영역(1110)과 중첩되며, 상기 결합 돌기(610)의 나머지 영역 중 적어도 일부는 상기 덮개 영역(1110)과 비중첩될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 적어도 하나의 결합홈(512)을 포함하는 제1 구조물(501)과; 상기 제1 구조물에 의해 둘러싸이도록 상기 결합홈 내에 삽입되는 결합 돌기(610)를 포함하는 제2 구조물(601)을 포함하며, 상기 제1 구조물(501)은 상기 결합홈의 깊이 방향과 실질적으로 수직한 방향으로 상기 결합 돌기를 향하는 제1 내부면(551)과; 상기 제1 내부면과 반대 방향으로 상기 결합돌기를 향하는 제2 내부면(552)과; 상기 제1 내부면과 상기 제2 내부면 사이에 형성되는 내측면(542)을 포함하며, 상기 결합 돌기는 상기 제1 구조물의 제1 내부면과 접촉하여 제1 용접 계면을 형성하는 제1 돌기면(651)과; 상기 제1 구조물의 제2 내부면과 접촉하여 제2 용접 계면을 형성하는 제2 돌기면(652)과; 상기 제1 돌기면 및 상기 제2 돌기면 사이에 배치되며 상기 내측면과 마주보는 외측면(611)을 포함하며, 상기 제1 내부면(551)과 상기 제1 돌기면(651) 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제1 내부면(551)과 상기 제1 돌기면(651)은 용접되며, 상기 제2 내부면(552)과 상기 제2 돌기면(652) 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제2 내부면(552)과 상기 제2 돌기면(652)은 용접될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 용접 계면(1301) 및 상기 제2 용접 계면(1302) 중 적어도 어느 하나에는 상기 제1 구조물의 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물의 제2 금속 원자가 혼합된 라멜라(lamellar)층(1401,1402)이 형성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 외측면(611)은 상기 결합홈(512) 내에 배치되는 도피 공간(801)을 사이에 두고 상기 내측면(542)의 적어도 일부와 이격될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 구조물(501) 및 상기 제2 구조물(601)은 이종 또는 동종 금속 재료로 형성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치에 포함되는 제1 구조물 및 제2 구조물로 이루어진 접합 구조물의 형성 방법은 적어도 하나의 결합홈(512)을 가지는 상기 제1 구조물(501)과, 상기 결합홈과 대응되는 결합 돌기(610)를 가지는 상기 제2 구조물(601)을 형성하는 단계와; 상기 결합홈에 의해 형성된 상기 제1 구조물의 내측면(542)과, 상기 결합 돌기의 외측면(611)이 상기 결합홈 내에서 서로 이격되게 배치시키는 단계와; 상기 제1 구조물의 적어도 일부를 접합용 공구가 회전하면서 가압하여 상기 결합 돌기와 중첩되는 상기 제1 구조물의 덮개 영역(1110)을 형성하는 단계와; 상기 접합용 공구가 회전하면서 상기 제1 구조물의 덮개 영역을 가압하여 상기 구조물의 제1 내부면(551)과 상기 결합 돌기의 제1 돌기면(651) 사이에 제1 용접 계면을 형성하는 단계와; 상기 접합용 공구가 회전하면서 상기 제1 구조물의 덮개 영역을 가압하여 상기 제1 구조물의 제2 내부면(552)과 상기 결합 돌기의 제2 돌기면(652) 사이에 제2 용접 계면을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 구조물(501)을 이루는 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물(601)을 이루는 제2 금속 원자는 상기 제1 용접 계면(1301) 및 상기 제2 용접 계면(1302)에서 결합될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 용접 계면(1301) 및 상기 제2 용접 계면(1302) 중 적어도 어느 하나에는 상기 제1 구조물의 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물의 제2 금속 원자가 혼합된 라멜라(lamellar)층(1401,1402)이 형성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 내부면(551)과 상기 제1 돌기면(651) 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제1 내부면(551)과 상기 제1 돌기면(651)은 용접되며, 상기 제2 내부면(552)과 상기 제2 돌기면(652) 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제2 내부면(552)과 상기 제2 돌기면(652)은 용접될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 구조물(501) 및 상기 제2 구조물(601)은 이종 또는 동종 금속 재료로 형성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로)연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 설정된(adapted to or configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 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 설정된 (또는 구성된) 프로세서"는 해당 동작들을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치(예: 메모리)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 AP)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)로 구성된 유닛(unit)을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서)에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체(예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램 모듈) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램 모듈)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (18)

  1. 전자 장치에 있어서,
    내부 공간을 둘러싸는 프레임 형태로 형성되며, 상기 내부 공간을 향해 오목하게 형성되는 적어도 하나의 결합홈을 포함하는 제1 구조물과;
    상기 내부 공간 내에 배치되는 플레이트와, 상기 플레이트로부터 상기 제1 구조물을 향해 돌출되어 상기 결합홈 내에 삽입되는 결합 돌기를 포함하는 제2 구조물을 포함하며,
    상기 결합 돌기는
    상기 결합홈의 깊이 방향과 실질적으로 수직한 방향을 향하며, 상기 제1 구조물과 접촉하여 제1 용접 계면을 형성하는 제1 돌기면과;
    상기 제1 돌기면과 반대 방향을 향하며, 상기 제1 구조물과 접촉하여 제2 용접 계면을 형성하는 제2 돌기면과;
    상기 제1 돌기면 및 상기 제2 돌기면 사이에 배치되며 상기 제1 구조물과 마주보는 외측면을 포함하며,
    상기 제1 구조물을 이루는 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물을 이루는 제2 금속 원자는 상기 제1 용접 계면 및 상기 제2 용접 계면에서 결합되는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 용접 계면 및 상기 제2 용접 계면 중 적어도 어느 하나에는 상기 제1 구조물의 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물의 제2 금속 원자가 혼합된 라멜라(lamellar)층이 형성되는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 구조물은
    상기 결합 돌기의 제1 돌기면의 적어도 일부와 접촉하는 제1 내부면과;
    상기 결합 돌기의 제2 돌기면의 적어도 일부와 접촉하는 제2 내부면을 포함하며,
    상기 제1 내부면과 상기 제1 돌기면 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제1 내부면과 상기 제1 돌기면은 용접되며,
    상기 제2 내부면과 상기 제2 돌기면 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제2 내부면과 상기 제2 돌기면은 용접되는 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 구조물은
    상기 제1 내부면과 상기 제2 내부면 사이에 형성되며, 상기 외측면과 마주보는 내측면을 포함하는 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 내측면은 상기 결합홈 내에 배치되는 도피 공간을 사이에 두고 상기 외측면과 이격되는 전자 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 외측면의 적어도 일부는 상기 내측면과 접촉하는 전자 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 내측면은 상기 제1 구조물의 재질인 제1 금속의 산화물인 제1 산화피막으로 이루어지며,
    상기 외측면은 상기 제2 구조물의 재질인 제2 금속의 산화물인 제2 산화피막으로 이루어지며,
    상기 제1 산화피막의 적어도 일부는 상기 결합홈 내의 도피 공간을 사이에 두고 상기 제2 산화피막과 이격되는 전자 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 내측면은 상기 제1 구조물의 재질인 제1 금속의 산화물인 제1 산화피막으로 이루어지며,
    상기 외측면은 상기 제2 구조물의 재질인 제2 금속의 산화물인 제2 산화피막으로 이루어지며,
    상기 제1 산화피막의 적어도 일부는 상기 제2 산화피막과 접촉하는 전자 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 구조물은 상기 제1 내부면을 포함하며 상기 제2 내부면과 중첩되는 덮개 영역을 포함하며,
    상기 결합 돌기의 일부 영역은 상기 덮개 영역과 중첩되며,
    상기 결합 돌기의 나머지 영역 중 적어도 일부는 상기 덮개 영역과 비중첩되는 전자 장치.
  10. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 결합홈을 포함하는 제1 구조물과;
    상기 제1 구조물에 의해 둘러싸이도록 상기 결합홈 내에 삽입되는 결합 돌기를 포함하는 제2 구조물을 포함하며,
    상기 제1 구조물은
    상기 결합홈의 깊이 방향과 실질적으로 수직한 방향으로 상기 결합 돌기를 향하는 제1 내부면과;
    상기 제1 내부면과 반대 방향으로 상기 결합 돌기를 향하는 제2 내부면과;
    상기 제1 내부면과 상기 제2 내부면 사이에 형성되는 내측면을 포함하며,
    상기 결합 돌기는
    상기 제1 구조물의 제1 내부면과 접촉하여 제1 용접 계면을 형성하는 제1 돌기면과;
    상기 제1 구조물의 제2 내부면과 접촉하여 제2 용접 계면을 형성하는 제2 돌기면과;
    상기 제1 돌기면 및 상기 제2 돌기면 사이에 배치되며 상기 내측면과 마주보는 외측면을 포함하며,
    상기 제1 내부면과 상기 제1 돌기면 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제1 내부면과 상기 제1 돌기면은 용접되며,
    상기 제2 내부면과 상기 제2 돌기면 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제2 내부면과 상기 제2 돌기면은 용접되는 전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 용접 계면 및 상기 제2 용접 계면 중 적어도 어느 하나에는 상기 제1 구조물의 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물의 제2 금속 원자가 혼합된 라멜라(lamellar)층이 형성되는 전자 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 외측면은
    상기 결합홈 내에 배치되는 도피 공간을 사이에 두고 상기 내측면의 적어도 일부와 이격되는 전자 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 구조물 및 상기 제2 구조물은 이종 또는 동종 금속 재료로 형성되는 전자 장치.
  14. 전자 장치에 포함되는 제1 구조물 및 제2 구조물로 이루어진 접합 구조물의 형성 방법에 있어서,
    적어도 하나의 결합홈을 가지는 상기 제1 구조물과, 상기 결합홈과 대응되는 결합 돌기를 가지는 상기 제2 구조물을 형성하는 단계와;
    상기 결합홈에 의해 형성된 상기 제1 구조물의 내측면과, 상기 결합 돌기의 외측면이 상기 결합홈 내에서 서로 이격되게 배치시키는 단계와;
    상기 제1 구조물의 적어도 일부를 접합용 공구가 회전하면서 가압하여 상기 결합 돌기와 중첩되는 상기 제1 구조물의 덮개 영역을 형성하는 단계와;
    상기 접합용 공구가 회전하면서 상기 제1 구조물의 덮개 영역을 가압하여 상기 구조물의 제1 내부면과 상기 결합 돌기의 제1 돌기면 사이에 제1 용접 계면을 형성하는 단계와;
    상기 접합용 공구가 회전하면서 상기 제1 구조물의 덮개 영역을 가압하여 상기 제1 구조물의 제2 내부면과 상기 결합 돌기의 제2 돌기면 사이에 제2 용접 계면을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 구조물을 이루는 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물을 이루는 제2 금속 원자는 상기 제1 용접 계면 및 상기 제2 용접 계면에서 결합되는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 용접 계면 및 상기 제2 용접 계면 중 적어도 어느 하나에는 상기 제1 구조물의 제1 금속 원자와 상기 제2 구조물의 제2 금속 원자가 혼합된 라멜라(lamellar)층이 형성되는 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 내부면과 상기 제1 돌기면 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제1 내부면과 상기 제1 돌기면은 용접되며,
    상기 제2 내부면과 상기 제2 돌기면 간의 마찰과 교반에 의해 상기 제2 내부면과 상기 제2 돌기면은 용접되는 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 구조물 및 상기 제2 구조물은 이종 또는 동종 금속 재료로 형성되는 방법.
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