WO2019160189A1 - 이동 단말기 - Google Patents

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WO2019160189A1
WO2019160189A1 PCT/KR2018/002966 KR2018002966W WO2019160189A1 WO 2019160189 A1 WO2019160189 A1 WO 2019160189A1 KR 2018002966 W KR2018002966 W KR 2018002966W WO 2019160189 A1 WO2019160189 A1 WO 2019160189A1
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WO
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metal plate
electronic device
shield
heat pipe
circuit board
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PCT/KR2018/002966
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English (en)
French (fr)
Inventor
박경의
김병선
김욱
이요셉
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a structure of a mobile terminal having improved heat dissipation performance.
  • Terminals may be classified into mobile / portable terminals and stationary terminals according to their mobility.
  • a mobile terminal may be classified into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal according to whether a user can directly carry it.
  • Terminals have various functions according to the development of technology.
  • the terminal may be implemented in the form of a multimedia player having complex functions such as taking a picture or a video, playing a music or a video file, playing a game, receiving a broadcast, etc. Improvements may be made in parts and / or software parts.
  • the electronic device when using various functions of the terminal at the same time, the electronic device generates a large amount of heat as it processes a large amount of data, if not quickly cooled, the performance of the electronic device not only degrades, the heat generated by the user The problem is delivered to the unpleasant.
  • a heat dissipation material is placed between an electronic device and a shield can to be in direct contact with the electronic device to cool.
  • the cooling of the circuit board and the electronic device through the heat dissipation is less effective, there is a problem that the structure of the terminal is complicated.
  • the present invention aims to solve the above-mentioned problems and other problems, and to provide a structure of a mobile terminal capable of effectively dissipating heat generated in an electronic device.
  • the present invention is to provide a structure of a mobile terminal capable of minimizing the internal structure change of the mobile terminal and ensuring heat dissipation performance without increasing the overall thickness.
  • a mobile terminal the terminal body; A circuit board installed in the terminal body; An electronic device mounted on one surface of the circuit board; A shield can installed on the circuit board to surround the electronic device and shielding electromagnetic waves generated from the electronic device; A metal plate composed of copper or a copper alloy which is combined with the shield can and has a high thermal conductivity; And a heat pipe positioned to face the shield can with the metal plate interposed therebetween, the heat pipe having a flow path so as to receive a fluid in a central portion thereof, wherein the metal plate and the heat pipe are integrally formed. Heat may be transferred to the heat pipe through the metal plate.
  • the metal plate and the heat pipe may be coupled to each other by a low temperature soldering unit.
  • a first heat transfer member may be positioned between the electronic device and the metal plate to closely contact the electronic device and the metal plate, and the metal plate and the inner frame may be coupled between the metal plate and the heat pipe.
  • the second heat transfer member may be located.
  • the mobile terminal according to the present invention, the terminal body; An inner frame installed inside the terminal body and supporting a rear surface of the terminal body; A first circuit board installed inside the main body of the terminal and having electronic elements mounted on both surfaces thereof; A second circuit board spaced apart from the first circuit board by a predetermined interval and disposed in parallel with the first circuit board, and having an electronic device mounted on one surface thereof; An interposer coupling the first and second circuit boards between the first circuit board and the second circuit board; A plurality of shield cans formed to cover each of the electronic devices; A horizontal portion extending from the side portions of the first and second circuit boards in a direction intersecting the first and second circuit boards, and horizontally formed to be in contact with the shield can after being bent at one end of the vertical part; A metal plate having a portion; And a heat pipe having one surface in contact with the metal plate and the other surface being in contact with the inner frame, wherein the metal plate and the heat pipe are integrally coupled by a low temperature soldering part.
  • the heat generated from the device can be absorbed
  • heat generated in the electronic device may be transferred to the heat pipe through the metal plate, and the performance deterioration due to the temperature rise of the electronic device may be prevented by maintaining the heat radiation performance.
  • the shield can replace at least a portion of the shield can with a metal plate, the heat generated in the electronic device can be effectively absorbed by the metal plate, it is possible to transfer the heat through the metal plate to the heat pipe.
  • FIG. 1A is a block diagram illustrating a mobile terminal according to the present invention.
  • 1B is a perspective view showing a state of a front portion of a mobile terminal.
  • 1C is a perspective view showing a state of a rear portion of a mobile terminal.
  • FIG. 2 is an exploded view of a mobile terminal according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which a circuit board is separated from an internal frame.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A when the circuit board and the inner frame of FIG. 3 are combined.
  • 5A is data showing values obtained by measuring surface temperatures of front and rear surfaces of a mobile terminal according to the present invention and the conventional invention.
  • Figure 5b graphically illustrates the temperature distribution over time on the front and back surfaces of a mobile terminal for the present invention and the prior art.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the top surface of the shield can formed by the metal plate 210.
  • FIG. 7 is a view illustrating a metal plate coupled to a side wall of a shield can.
  • FIG. 8 is a view showing a state in which the shield can and the metal plate are integrally formed.
  • FIG. 9 is a view showing a state in which the shield can and the metal plate are integrally formed.
  • FIG. 10 is a view showing a state of a mobile terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a mobile terminal according to another embodiment of FIG. 10.
  • 1A is a block diagram illustrating an electronic device 100 related to the present invention.
  • the electronic device 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, a controller 180, and a power supply unit 190. ) May be included.
  • the components shown in FIG. 1 are not essential to the implementation of the electronic device 100, and thus, the electronic device 100 described herein may have more or fewer components than those listed above.
  • the wireless communication unit 110 is between the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and another mobile terminal, or between the electronic device 100 and an external server. It may include one or more modules to enable wireless communication of. In addition, the wireless communication unit 110 may include one or more modules for connecting the electronic device 100 to one or more networks.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of the broadcast receiving module 111, the mobile communication module 112, the wireless internet module 113, the short range communication module 114, and the location information module 115. .
  • the input unit 120 may include a camera 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 122 for inputting an audio signal, an audio input unit, or a user input unit 123 for receiving information from a user. , Touch keys, mechanical keys, and the like.
  • the voice data or the image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a control command of the user.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the electronic device 100, surrounding environment information surrounding the electronic device 100, and user information.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity.
  • Optical sensors e.g. cameras 121), microphones (see 122), battery gauges, environmental sensors (e.g.
  • the mobile terminal disclosed herein may use a combination of information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is used to generate an output related to sight, hearing, or tactile sense, and includes at least one of a display unit 151, an audio output unit 152, a hap tip module 153, and an optical output unit 154. can do.
  • the display unit 151 forms a layer structure with or is integrally formed with the touch sensor, thereby implementing a touch screen.
  • the touch screen may function as a user input unit 123 that provides an input interface between the electronic device 100 and the user, and may also provide an output interface between the electronic device 100 and the user.
  • the interface unit 160 serves as a path to various types of external devices connected to the electronic device 100.
  • the interface unit 160 connects a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, and an identification module. It may include at least one of a port, an audio input / output (I / O) port, a video input / output (I / O) port, and an earphone port.
  • the electronic device 100 may perform appropriate control related to the connected external device.
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the electronic device 100.
  • the memory 170 may store a plurality of application programs or applications that are driven by the electronic device 100, data for operating the electronic device 100, and instructions. At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication.
  • at least some of these application programs may exist on the electronic device 100 from the time of shipment for basic functions (for example, a call forwarding, a calling function, a message receiving, and a calling function) of the electronic device 100.
  • the application program may be stored in the memory 170, installed on the electronic device 100, and driven to perform an operation (or function) of the electronic device 100 by the controller 180.
  • the controller 180 In addition to the operation related to the application program, the controller 180 typically controls the overall operation of the electronic device 100.
  • the controller 180 may provide or process information or a function appropriate to a user by processing signals, data, information, and the like, which are input or output through the above-described components, or by driving an application program stored in the memory 170.
  • controller 180 may control at least some of the components described with reference to FIG. 1A in order to drive an application program stored in the memory 170. In addition, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the electronic device 100 to drive the application program.
  • the power supply unit 190 receives power from an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power to each component included in the electronic device 100.
  • the power supply unit 190 includes a battery, which may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of the electronic device 100 according to various embodiments described below.
  • the operation, control, or control method of the electronic device 100 may be implemented on a mobile terminal by driving at least one application program stored in the memory 170.
  • the broadcast receiving module 111 of the wireless communication unit 110 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • Two or more broadcast receiving modules may be provided to the electronic device 100 for simultaneous broadcast reception or switching of broadcast channels for at least two broadcast channels.
  • the mobile communication module 112 may include technical standards or communication schemes for mobile communication (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), EV, etc.). Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced) and the like to transmit and receive a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, a server on a mobile communication network.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV etc.
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless internet module 113 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the electronic device 100.
  • the wireless internet module 113 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless internet technologies.
  • wireless Internet technologies include Wireless LAN (WLAN), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wireless Fidelity (Wi-Fi) Direct, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless Broadband (WiBro), and WiMAX (World).
  • the wireless Internet module 113 for performing a wireless Internet access through the mobile communication network 113 May be understood as a kind of mobile communication module 112.
  • the short range communication module 114 is for short range communication, and includes Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC. (Near Field Communication), at least one of Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-range communication.
  • the short-range communication module 114 may be different from the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and another mobile terminal, or different from the electronic device 100 through a wireless area network. It may support wireless communication between the network where the mobile terminal (or external server) is located.
  • the short range wireless communication network may be short range wireless personal area networks.
  • the other mobile terminal is a wearable device capable of exchanging (or interworking) data with the electronic device 100 according to the present invention, for example, a smart watch or a smart glass. glass, head mounted display (HMD).
  • the short range communication module 114 may detect (or recognize) a wearable device that can communicate with the electronic device 100 around the electronic device 100. Further, when the detected wearable device is a device that is authenticated to communicate with the electronic device 100 according to the present invention, the controller 180 may include at least a portion of data processed by the electronic device 100 in the short-range communication module ( The transmission may be transmitted to the wearable device through 114. Accordingly, the user of the wearable device may use data processed by the electronic device 100 through the wearable device. For example, according to this, when a call is received by the electronic device 100, the user performs a phone call through the wearable device, or when a message is received by the electronic device 100, the received through the wearable device. It is possible to check the message.
  • the location information module 115 is a module for acquiring the location (or current location) of the electronic device 100.
  • Examples of the location information module 115 include a global positioning system (GPS) module or a wireless fidelity (WiFi) module.
  • GPS global positioning system
  • WiFi wireless fidelity
  • the electronic device 100 may acquire the location of the electronic device 100 using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the location of the electronic device 100 is based on the Wi-Fi module and information of a wireless access point (AP) transmitting or receiving a wireless signal. Can be obtained.
  • AP wireless access point
  • the location information module 115 may perform at least one function of other modules of the wireless communication unit 110 to substitute or additionally obtain data regarding the location of the electronic device 100.
  • the location information module 115 is a module used to obtain a location (or current location) of the electronic device 100, and is not limited to a module that directly calculates or obtains a location of the electronic device 100.
  • the input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user.
  • the electronic device 100 is one for inputting image information.
  • the plurality of cameras 121 may be provided.
  • the camera 121 processes image frames such as still images or moving images obtained by the image sensor in the video call mode or the photographing mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170.
  • the plurality of cameras 121 provided in the electronic device 100 may be arranged to form a matrix structure, and through the camera 121 forming the matrix structure, various angles or focuses may be applied to the electronic device 100.
  • the plurality of pieces of image information may be input.
  • the plurality of cameras 121 may be arranged in a stereo structure to acquire a left image and a right image for implementing a stereoscopic image.
  • the microphone 122 processes external sound signals into electrical voice data.
  • the processed voice data may be variously used according to a function (or an application program being executed) performed by the electronic device 100. Meanwhile, various noise reduction algorithms may be implemented in the microphone 122 to remove noise generated in the process of receiving an external sound signal.
  • the user input unit 123 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 123, the controller 180 may control an operation of the electronic device 100 to correspond to the input information. .
  • the user input unit 123 may be a mechanical input unit (or a mechanical key, for example, a button, a dome switch, a jog wheel, or a jog, located on the front and rear or side surfaces of the electronic device 100). Switch, etc.) and touch input means.
  • the touch input means may include a virtual key, a soft key, or a visual key displayed on the touch screen through a software process, or a portion other than the touch screen. It may be made of a touch key disposed in the.
  • the virtual key or the visual key may be displayed on the touch screen while having various forms, for example, graphic, text, icon, video, or the like. It can be made of a combination of.
  • the sensing unit 140 senses at least one of information in the electronic device 100, surrounding environment information surrounding the electronic device 100, and user information, and generates a sensing signal corresponding thereto.
  • the controller 180 may control driving or operation of the electronic device 100 or perform data processing, function, or operation related to an application program installed in the electronic device 100 based on the sensing signal. Representative sensors among various sensors that may be included in the sensing unit 140 will be described in more detail.
  • the proximity sensor 141 refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object present in the vicinity without using a mechanical contact by using an electromagnetic force or infrared rays.
  • the proximity sensor 141 may be disposed in an inner region of the electronic device 100 covered by the touch screen as described above or near the touch screen.
  • the proximity sensor 141 examples include a transmission photoelectric sensor, a direct reflection photoelectric sensor, a mirror reflection photoelectric sensor, a high frequency oscillation proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may be configured to detect the proximity of the object by the change of the electric field according to the proximity of the conductive object.
  • the touch screen (or touch sensor) itself may be classified as a proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may detect a proximity touch and a proximity touch pattern (for example, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state). have.
  • the controller 180 processes data (or information) corresponding to the proximity touch operation and the proximity touch pattern detected through the proximity sensor 141 as described above, and further, provides visual information corresponding to the processed data. It can be output on the touch screen. Furthermore, the controller 180 may control the electronic device 100 to process different operations or data (or information) according to whether the touch on the same point on the touch screen is a proximity touch or a touch touch. .
  • the touch sensor senses a touch (or touch input) applied to the touch screen (or the display unit 151) using at least one of various touch methods such as a resistive film method, a capacitive method, an infrared method, an ultrasonic method, and a magnetic field method. do.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the touch screen or capacitance generated at the specific portion into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect a position, an area, a pressure at the touch, a capacitance at the touch, and the like, when the touch object applying the touch on the touch screen is touched on the touch sensor.
  • the touch object is an object applying a touch to the touch sensor and may be, for example, a finger, a touch pen or a stylus pen, a pointer, or the like.
  • the touch controller processes the signal (s) and then transmits the corresponding data to the controller 180.
  • the controller 180 can know which area of the display unit 151 is touched.
  • the touch controller may be a separate component from the controller 180 or may be the controller 180 itself.
  • the controller 180 may perform different control or perform the same control according to the type of touch object that touches the touch screen (or a touch key provided in addition to the touch screen). Whether to perform different control or the same control according to the type of touch object may be determined according to an operation state of the electronic device 100 or an application program being executed.
  • the touch sensor and the proximity sensor described above may be independently or combined, and may be a short (or tap) touch, a long touch, a multi touch, a drag touch on a touch screen. ), Flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, swipe touch, hovering touch, etc. A touch can be sensed.
  • the ultrasonic sensor may recognize location information of a sensing object using ultrasonic waves.
  • the controller 180 can calculate the position of the wave generation source through the information detected from the optical sensor and the plurality of ultrasonic sensors.
  • the position of the wave source can be calculated using the property that the light is much faster than the ultrasonic wave, that is, the time that the light reaches the optical sensor is much faster than the time when the ultrasonic wave reaches the ultrasonic sensor. More specifically, the position of the wave generation source may be calculated using a time difference from the time when the ultrasonic wave reaches the light as the reference signal.
  • the camera 121 which has been described as the configuration of the input unit 120, includes at least one of a camera sensor (eg, CCD, CMOS, etc.), a photo sensor (or image sensor), and a laser sensor.
  • a camera sensor eg, CCD, CMOS, etc.
  • a photo sensor or image sensor
  • a laser sensor e.g., a laser sensor
  • the camera 121 and the laser sensor may be combined with each other to detect a touch of a sensing object with respect to a 3D stereoscopic image.
  • the photo sensor may be stacked on a display element, which is configured to scan a movement of a sensing object in proximity to the touch screen. More specifically, the photo sensor mounts a photo diode and a transistor (TR) in a row / column and scans contents mounted on the photo sensor by using an electrical signal that varies according to the amount of light applied to the photo diode. That is, the photo sensor calculates coordinates of the sensing object according to the amount of light change, and thus, the position information of the sensing object can be obtained.
  • TR transistor
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the electronic device 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven by the electronic device 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information. .
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may be configured as a stereoscopic display unit for displaying a stereoscopic image.
  • the stereoscopic display unit may be a three-dimensional display method such as a stereoscopic method (glasses method), an auto stereoscopic method (glasses-free method), a projection method (holographic method).
  • the sound output unit 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.
  • the sound output unit 152 may also output a sound signal related to a function (for example, a call signal reception sound or a message reception sound) performed by the electronic device 100.
  • the sound output unit 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.
  • the haptic module 153 generates various haptic effects that a user can feel.
  • a representative example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may be vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the haptic module 153 may be controlled by the user's selection or the setting of the controller. For example, the haptic module 153 may synthesize different vibrations and output or sequentially output them.
  • the haptic module 153 is a pin array that vertically moves with respect to the contacted skin surface, the blowing force or suction force of air through the injection or inlet, the grazing to the skin surface, the contact of the electrode, the electrostatic force, and the like.
  • Various tactile effects can be produced, such as the effects of the heat-absorbing effect and the effect of reproducing a sense of cold using the elements capable of absorbing heat or heat.
  • the haptic module 153 may not only deliver a tactile effect through direct contact, but also may allow a user to feel the tactile effect through a muscle sense such as a finger or an arm. Two or more haptic modules 153 may be provided according to a configuration aspect of the electronic device 100.
  • the light output unit 154 outputs a signal for notifying occurrence of an event by using light of a light source of the electronic device 100.
  • Examples of events generated in the electronic device 100 may include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, and information reception through an application.
  • the signal output from the light output unit 154 is implemented as the electronic device 100 emits light of a single color or a plurality of colors to the front or the rear.
  • the signal output may be terminated by the electronic device 100 detecting an event confirmation of the user.
  • the interface unit 160 serves as a path to all external devices connected to the electronic device 100.
  • the interface unit 160 receives data from an external device, receives power, transfers the power to each component inside the electronic device 100, or transmits data within the electronic device 100 to an external device.
  • the port, audio input / output (I / O) port, video input / output (I / O) port, earphone port, etc. may be included in the interface unit 160.
  • the identification module is a chip that stores a variety of information for authenticating the use authority of the electronic device 100, a user identification module (UIM), subscriber identity module (SIM), universal user authentication And a universal subscriber identity module (USIM).
  • a device equipped with an identification module (hereinafter referred to as an 'identification device') may be manufactured in the form of a smart card. Therefore, the identification device may be connected to the electronic device 100 through the interface unit 160.
  • the interface unit 160 may be a passage through which power from the cradle is supplied to the electronic device 100 when the electronic device 100 is connected to an external cradle, or inputted from the cradle by a user.
  • Various command signals may be passages to the electronic device 100.
  • Various command signals or power input from the cradle may operate as signals for recognizing that the electronic device 100 is correctly mounted on the cradle.
  • the memory 170 may store a program for the operation of the controller 180 and may temporarily store input / output data (for example, a phone book, a message, a still image, a video, etc.).
  • the memory 170 may store data regarding vibration and sound of various patterns output when a touch input on the touch screen is performed.
  • the memory 170 may include a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SSD type, a silicon disk drive type, and a multimedia card micro type. ), Card-type memory (e.g., SD or XD memory), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read It may include at least one type of storage medium of -only memory (PROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk and optical disk.
  • the electronic device 100 may be operated in connection with a web storage that performs a storage function of the memory 170 on the Internet.
  • the controller 180 controls operations related to application programs, and generally the overall operations of the electronic device 100. For example, if the state of the electronic device 100 satisfies a set condition, the controller 180 may execute or release a lock state that restricts input of a user's control command to applications.
  • controller 180 may perform control and processing related to voice call, data communication, video call, or the like, or may perform pattern recognition processing for recognizing handwriting input or drawing input performed on a touch screen as text and images, respectively. Can be. Furthermore, in order to implement various embodiments described below on the electronic device 100 according to the present disclosure, the controller 180 may control any one or a plurality of components described above in combination.
  • the power supply unit 190 receives an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power for operation of each component.
  • the power supply unit 190 may include a battery, and the battery may be a built-in battery configured to be rechargeable, and may be detachably coupled to the terminal body for charging.
  • the power supply unit 190 may be provided with a connection port, the connection port may be configured as an example of the interface 160 that is electrically connected to the external charger for supplying power for charging the battery.
  • the power supply unit 190 may be configured to charge the battery in a wireless manner without using the connection port.
  • the power supply unit 190 uses one or more of an inductive coupling based on a magnetic induction phenomenon or a magnetic resonance coupling based on an electromagnetic resonance phenomenon from an external wireless power transmitter. Power can be delivered.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented in a recording medium readable by a computer or a similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.
  • the disclosed electronic device 100 includes a terminal body having a bar shape.
  • the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to various structures such as a watch type, a clip type, a glass type, or a folder type, a flip type, a slide type, a swing type, a swivel type, and two or more bodies which are coupled to be movable relative to each other.
  • the following description will relate to a particular type of mobile terminal, but the description of a particular type of mobile terminal may generally apply to other types of mobile terminals.
  • the terminal body may be understood as a concept of referring to the electronic device 100 as at least one assembly.
  • the electronic device 100 includes a case (eg, a main body, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an external appearance. As shown, the electronic device 100 may include a front case 101 and a rear case 102. Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102. At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • a case eg, a main body, a frame, a housing, a cover, etc.
  • the electronic device 100 may include a front case 101 and a rear case 102.
  • Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102.
  • At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • the display unit 151 may be disposed in front of the terminal body to output information. As shown, the window 151a of the display unit 151 may be mounted to the front case 101 to form a front surface of the terminal body together with the front case 101.
  • an electronic component may be mounted on the rear case 102.
  • Electronic components attachable to the rear case 102 include a removable battery, an identification module, a memory card, and the like.
  • the rear cover 102 may be detachably coupled to the rear case 102 to cover the mounted electronic component. Therefore, when the rear cover 103 is separated from the rear case 102, the electronic components mounted on the rear case 102 are exposed to the outside.
  • the rear cover 103 when the rear cover 103 is coupled to the rear case 102, a portion of the side surface of the rear case 102 may be exposed. In some cases, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 300 during the coupling. On the other hand, the rear cover 103 may be provided with an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside.
  • the cases 101, 102, and 103 may be formed by injecting a synthetic resin, or may be formed of a metal, for example, stainless steel (STS), aluminum (Al), titanium (Ti), or the like.
  • STS stainless steel
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • the electronic device 100 may be configured such that one case may provide the internal space, unlike the above example in which a plurality of cases provide an internal space for accommodating various electronic components.
  • the electronic device 100 of the unibody in which the synthetic resin or the metal extends from the side to the back may be implemented.
  • the electronic device 100 may include a waterproof part (not shown) to prevent water from penetrating into the terminal body.
  • the waterproof portion is provided between the window 151a and the front case 101, between the front case 101 and the rear case 102 or between the rear case 102 and the rear cover 103, and a combination thereof. It may include a waterproof member for sealing the inner space.
  • the electronic device 100 includes a display unit 151, first and second sound output units 152a and 152b, a proximity sensor 141, an illuminance sensor 142, a light output unit 154, and first and second devices.
  • the cameras 121a and 121b, the first and second manipulation units 123a and 123b, the microphone 122, the interface unit 160, and the like may be provided.
  • the display unit 151, the first sound output unit 152a, the proximity sensor 141, the illuminance sensor 142, and the light output unit may be disposed on the front surface of the terminal body.
  • the first camera 121a and the first operation unit 123a are disposed, and the second operation unit 123b, the microphone 122, and the interface unit 160 are disposed on the side of the terminal body.
  • the electronic device 100 in which the second sound output unit 152b and the second camera 121b are disposed on the rear surface of the electronic device 100 will be described as an example.
  • first manipulation unit 123a may not be provided on the front surface of the terminal body, and the second sound output unit 152b may be provided on the side of the terminal body instead of the rear surface of the terminal body.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the electronic device 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven by the electronic device 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information. .
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible display). display, a 3D display, or an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • display a 3D display, or an e-ink display.
  • two or more display units 151 may exist according to the implementation form of the electronic device 100.
  • the plurality of display units may be spaced apart or integrally disposed on one surface of the electronic device 100, or may be disposed on different surfaces.
  • the display unit 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 151 so as to receive a control command by a touch method.
  • the touch sensor may sense the touch, and the controller 180 may generate a control command corresponding to the touch based on the touch sensor.
  • the content input by the touch method may be letters or numbers, or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the touch sensor is formed of a film having a touch pattern and disposed between the window 151a and the display (not shown) on the back of the window 151a, or a metal wire directly patterned on the back of the window 151a.
  • the touch sensor may be integrally formed with the display.
  • the touch sensor may be disposed on a substrate of the display or provided inside the display.
  • the display unit 151 may form a touch screen together with the touch sensor, and in this case, the touch screen may function as the user input unit 123 (see FIG. 1A). In some cases, the touch screen may replace at least some functions of the first manipulation unit 123a.
  • the display unit (display module) for outputting the image and the touch sensor are collectively referred to as a touch screen 151.
  • the first sound output unit 152a may be implemented as a receiver for transmitting a call sound to the user's ear, and the second sound output unit 152b may be a loud speaker for outputting various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. It can be implemented in the form of).
  • a sound hole for emitting sound generated from the first sound output unit 152a may be formed in the window 151a of the display unit 151.
  • the present invention is not limited thereto, and the sound may be configured to be emitted along an assembly gap between the structures (for example, a gap between the window 151a and the front case 101).
  • an externally formed hole may be invisible or hidden for sound output, thereby simplifying the appearance of the electronic device 100.
  • the light output unit 154 is configured to output light for notifying when an event occurs. Examples of the event may include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
  • the controller 180 may control the light output unit 154 to end the light output.
  • the first camera 121a processes an image frame of a still image or a moving image obtained by the image sensor in a shooting mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 and stored in the memory 170.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be collectively referred to as a manipulating portion as an example of the user input unit 123 manipulated to receive a command for controlling the operation of the electronic device 100. have.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be adopted in any manner as long as the user is tactile manner such as touch, push, scroll, and the like while the user is tactile.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be employed in such a manner that the first and second manipulation units 123a and 123b are operated without a tactile feeling by the user through proximity touch, hovering touch, or the like.
  • the first operation unit 123a is illustrated as being a touch key, but the present invention is not limited thereto.
  • the first manipulation unit 123a may be a mechanical key or a combination of a touch key and a push key.
  • the contents input by the first and second manipulation units 123a and 123b may be variously set.
  • the first operation unit 123a receives a command such as a menu, a home key, a cancellation, a search, etc.
  • the second operation unit 123b is output from the first or second sound output units 152a and 152b.
  • the user may receive a command such as adjusting the volume of the sound and switching to the touch recognition mode of the display unit 151.
  • a rear input unit (not shown) may be provided on the rear surface of the terminal body.
  • the rear input unit is manipulated to receive a command for controlling the operation of the electronic device 100, and the input content may be variously set. For example, commands such as power on / off, start, end, scroll, etc., control of the volume of sound output from the first and second sound output units 152a and 152b, and the touch recognition mode of the display unit 151. Commands such as switching can be received.
  • the rear input unit may be implemented in a form capable of input by touch input, push input, or a combination thereof.
  • the rear input unit may be disposed to overlap the front display unit 151 in the thickness direction of the terminal body.
  • the rear input unit may be disposed at the rear upper end of the terminal body so that the user can easily manipulate the index body when the user grips the terminal body with one hand.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the position of the rear input unit may be changed.
  • the rear input unit when the rear input unit is provided at the rear of the terminal body, a new type user interface using the same may be implemented.
  • the touch screen or the rear input unit described above replaces at least some functions of the first operation unit 123a provided in the front of the terminal body, the first operation unit 123a is not disposed on the front of the terminal body.
  • the display unit 151 may be configured with a larger screen.
  • the electronic device 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the controller 180 may use fingerprint information sensed through the fingerprint recognition sensor as an authentication means.
  • the fingerprint recognition sensor may be embedded in the display unit 151 or the user input unit 123.
  • the microphone 122 is configured to receive a user's voice, other sounds, and the like.
  • the microphone 122 may be provided at a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
  • the interface unit 160 serves as a path for connecting the electronic device 100 to an external device.
  • the interface unit 160 may be connected to another device (eg, an earphone or an external speaker), a port for short-range communication (for example, an infrared port (IrDA Port), or a Bluetooth port (Bluetooth). Port), a wireless LAN port, or the like, or a power supply terminal for supplying power to the electronic device 100.
  • the interface unit 160 may be implemented in the form of a socket for receiving an external card such as a subscriber identification module (SIM) or a user identity module (UIM), a memory card for storing information.
  • SIM subscriber identification module
  • UIM user identity module
  • the second camera 121b may be disposed on the rear surface of the terminal body. In this case, the second camera 121b has a photographing direction substantially opposite to that of the first camera 121a.
  • the second camera 121b may include a plurality of lenses arranged along at least one line.
  • the plurality of lenses may be arranged in a matrix format.
  • Such a camera may be referred to as an 'array camera'.
  • the second camera 121b is configured as an array camera, images may be photographed in various ways using a plurality of lenses, and images of better quality may be obtained.
  • the flash 124 may be disposed adjacent to the second camera 121b.
  • the flash 124 emits light toward the subject when the subject is photographed by the second camera 121b.
  • the second sound output unit 152b may be additionally disposed on the terminal body.
  • the second sound output unit 152b may implement a stereo function together with the first sound output unit 152a and may be used to implement a speakerphone mode during a call.
  • the terminal body may be provided with at least one antenna for wireless communication.
  • the antenna may be built in the terminal body or formed in the case.
  • an antenna that forms part of the broadcast receiving module 111 (refer to FIG. 1A) may be configured to be pulled out from the terminal body.
  • the antenna may be formed in a film type and attached to the inner side of the rear cover 300, or may be configured such that a case including a conductive material functions as an antenna.
  • the terminal body is provided with a power supply unit 190 (see FIG. 1A) for supplying power to the electronic device 100.
  • the power supply unit 190 may include a battery 191 embedded in the terminal body or detachably configured from the outside of the terminal body.
  • the battery 191 may be configured to receive power through a power cable connected to the interface unit 160.
  • the battery 191 may be configured to enable wireless charging through a wireless charger.
  • the wireless charging may be implemented by a magnetic induction method or a resonance method (magnetic resonance method).
  • the rear cover 103 is coupled to the rear case 102 to cover the battery 191 to limit the detachment of the battery 191 and to protect the battery 191 from external shock and foreign matter.
  • the rear cover 300 may be detachably coupled to the rear case 102.
  • the electronic device 100 may include an accessory that protects the appearance or assists or expands the function of the electronic device 100.
  • An example of such an accessory may be a cover or pouch that covers or accommodates at least one surface of the electronic device 100.
  • the cover or pouch may be configured to interoperate with the display unit 151 to expand a function of the electronic device 100.
  • Another example of the accessory may be a touch pen for assisting or extending a touch input to a touch screen.
  • the mobile terminal will be described as an example of the electronic device 100 described above.
  • FIG. 2 shows an exploded view of the mobile terminal 100 according to the present invention.
  • the mobile terminal 100 has a space formed therein by the front case 101 and the rear case 102, and the rear cover 103 is coupled to the rear case 102.
  • An accommodation space for mounting the battery 190 may be formed on one surface of the rear case 102.
  • the rear cover 103 may be mounted to the rear case 102 to cover the battery 190.
  • the inner frame 104 is disposed inside the rear case 102.
  • the display unit 151 is coupled to one surface of the inner frame 104, and a circuit board 180 is installed on the other surface of the inner frame 104.
  • the circuit board 180 may be formed so as not to overlap the battery 190.
  • a plurality of electronic devices 220 including a driving chip (not shown) may be disposed on the circuit board 180, and a shield can 223 (see FIG. 3) may be installed on the electronic devices 220. It is configured to cover it.
  • a plurality of shield cans 223 may be formed to individually cover each electronic device 220 (see FIG. 3).
  • the shield can 200 (refer to FIG. 3) serves to prevent electromagnetic waves from radiating into the outer space of the shield can by receiving electromagnetic waves radiated by the operation of the electronic device 220 to the ground region of the circuit board 180. do.
  • a circuit board 180 is installed inside the mobile terminal 100, and heat is generated in the electronic device 220 mounted on the circuit board 180 (see FIG. 3) according to the operation of the mobile terminal.
  • high heat is generated in the main chip (Appliacation processor) of the electronic device 220, and if the heat generated by the large data processing is not efficiently dissipated, there is a concern that a performance degradation such as chip dead may occur. Will be.
  • the mobile terminal 200 has a structure including a metal plate 210 and a heat pipe 230 to effectively dissipate heat generated from an electronic device located therein. Details will be described later.
  • FIG 3 is a view showing the inside of the mobile terminal 200 according to the present invention, which shows the circuit board 280 separated from the inner frame 204.
  • FIG 3 shows the metal plate 210 and the heat pipe 230 installed on the circuit board 280, and the figure on the right shows the internal frame 204.
  • the shield can 223 is installed on the circuit board 280 to surround the electronic device 220 and the electronic device 220.
  • the shield can 223 serves to shield electromagnetic waves generated from the electronic device 220. Due to the operation of the mobile terminal 200, high heat is generated in the electronic device 220 mounted on the circuit board 280. In order to effectively dissipate such heat, the mobile terminal 200 according to the present invention is provided with a metal plate 210 adjacent to the electronic device 220 mounted on the circuit board 280, the heat pipe on the metal plate 210 230 has a structure that is coupled.
  • the heat generated from the electronic device 220 is transferred to the metal plate 210 through the heat transfer member 260a, transferred to the heat pipe 230 coupled to the metal plate 210, and then the heat pipe 230
  • the internal frame 204 positioned to be in contact with allows for effective discharge of heat generated from the electronic device 220.
  • the inner frame 204 is disposed behind the display unit to support the display unit, and serves to maintain the rigidity of the mobile terminal 200.
  • the inner frame 204 includes a metal material such as aluminum or magnesium to secure rigidity.
  • the surface of the inner frame 204 may be formed to form an insulating coating to prevent electrical conduction.
  • the metal plate 210 and the heat pipe 230 may be disposed on the side of the battery 290 so as to be spaced apart from the battery 290. something to do.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A when the circuit board 280 and the inner frame 204 of FIG. 3 are combined.
  • the electronic device 220 is mounted on one surface of the circuit board 280 installed inside the main body of the terminal, and is installed on the circuit board 280 to surround the electronic device 220, and generates electromagnetic waves from the electronic device 220.
  • Shield can 223 is installed to shield the.
  • the shield can 223 includes a sidewall portion 221 vertically installed on the circuit board 280 and a shielding portion 222 extending from the sidewall portion 221 and disposed parallel to the circuit board 280.
  • the electronic device 220 installed in the circuit board 280 may refer to an application processor (AP) for processing and calculating data or a power amplifier module (PAM) for converting and supplying power, and the mobile terminal 200. ) Generates a lot of heat during data and power processing. When the electronic device 220 is above a certain temperature by heat generated, its performance may be degraded or, in severe cases, the electronic device 220 may be damaged by thermal runaway. In addition, heat generated in each electronic device 220 may be transferred to the circuit board 280 to cause discomfort to the user due to the high temperature.
  • AP application processor
  • PAM power amplifier module
  • heat generated from the electronic device 220 may be transferred to the metal plate 210.
  • the metal plate 210 is positioned below the shield can 223, and the metal plate 210 has a rectangular plate shape having a predetermined thickness so as to correspond to an upper surface (shielding portion 222) of the shield can 223. Can be.
  • the metal plate 210 may be made of a material including copper (Cu) to have high thermal conductivity.
  • the metal plate may be made of copper or a copper alloy.
  • the copper alloy is a Cu-Ni-Si-based copper alloy C70250 (or C7025) is 2.2-4.2% by weight of nickel (Ni) and 0.25-1.20% by weight of silicon (Si), 0.05 to 0.30% by weight of magnesium (Mg) and the balance may be composed of copper (Cu), nickel (Ni) 2.5 to 6.0% by weight, silicon (Si) 0.4 to 1.5% by weight, titanium (Ti ) May comprise 0.003 to 0.5 wt% to improve strength and electrical conductivity.
  • this is only one example and the constituent material will not be limited as long as the thermal conductivity is maintained.
  • the metal plate 210 may be coupled to the shield 222 and the conductive tape 250 of the shield can 223. One surface of the metal plate 210 is in contact with the shield can 223, and the other surface of the metal plate 210 is in contact with the heat pipe 230.
  • the present invention may be made so that the metal plate 210 constitutes a part of the upper surface 222 of the shield can 223.
  • a portion of the upper surface 222 may mean a portion of the upper surface 222 that is cut open.
  • a first heat transfer member 260a may be disposed between the electronic device 220 and the metal plate 210 to closely contact the electronic device 220 and the metal plate 210 and increase an area in contact therewith.
  • the first heat transfer member 260a may be formed of a material having a high thermal conductivity of about 1 to 3 W / mk, and may mean a gel, grease, or paste.
  • a phase change occurs in a liquid state and fills a fine air layer between the electronic device 220 and the metal plate 210, thereby improving PCM (phase change). It may also be made of a material sheet.
  • the first heat transfer member 260a widens an area contacted between the metal plate 210 and the electronic device 220, and serves to smoothly transfer heat emitted from the electronic device 220 to the metal plate 210. .
  • the heat pipe 230 is positioned to be spaced apart from the shield can 223 by a predetermined interval, and serves to absorb heat generated from the electronic device 220 to contact the inner frame 204 to transfer heat.
  • the heat pipe 230 is formed in a plate shape having a predetermined thickness, and a flow path 231 capable of moving the working fluid is formed at the center thereof.
  • the metal plate 210 and the heat pipe 230 may be coupled to each other by the low temperature soldering part 240.
  • the soldering method combines two members using a solder paste of a liquid or paste (half-liquid) metal material, and has a strong bonding force, and there is no gap between the two members, thereby providing high thermal conductivity.
  • a low-temperature soldering method that can be soldered at low temperatures using a solder paste alloyed with a metal melted at a low temperature with tin, the metal plate 210 and the metal plate 210 are not damaged without damaging the flow path 231 formed at the center of the heat pipe 230.
  • the heat pipe 230 can be coupled.
  • the melting point of the low temperature soldering part 240 is approximately 135 degrees, and the thermal conductivity is 19 W / mk.
  • the low temperature soldering part may be made of a copper alloy.
  • the groove 204a may be formed in the inner frame 204 to accommodate the heat pipe 230.
  • the groove 204a may be formed to have a width and a depth corresponding to that of the heat pipe 230.
  • the second heat transfer member 260b is positioned between the metal plate 210 and the inner frame 204 to allow heat transfer between the metal plate 210 and the inner frame 204.
  • the second heat transfer member 260b is positioned in the space between the metal plate 210 and the heat pipe 230.
  • the second heat transfer member 260b may be made of a material having a high thermal conductivity of approximately 1 to 3 W / mk, and may be formed in a gel or paste state. It may mean absence.
  • a phase change occurs in a liquid state to fill the space between the metal plate 210 and the inner frame 204 with a fine air layer to improve heat transfer performance.
  • It may also be made of a material sheet. The second heat transfer member 260b widens the contact area between the metal plate 210 and the inner frame 204, so that the emitted heat can be more smoothly transferred to the inner frame 204.
  • FIG. 5A illustrates an AP operation for 40 minutes for a mobile terminal 200 according to the present invention including a metal plate 210 and a heat pipe 230, and a conventional mobile terminal 200 without the same. After this, the surface temperature is measured for a specific point of the front and rear of the mobile terminal 200 where the AP is located,
  • Figure 5b is a graph showing the temperature distribution over time.
  • the present invention is about 3.2 degrees lower in temperature at the front of the mobile terminal 200 and about 0.7 degrees lower in the rear than the conventional invention.
  • the present invention was confirmed that the temperature measured from the front and rear of the mobile terminal 200 is lower than the existing invention. This means that the heat generated from the electronic device 220 is effectively dissipated by the structure of the present invention including the metal plate 210 and the heat pipe 230.
  • FIG. 6 to 9 are diagrams illustrating the structure of a mobile terminal 200 according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, the difference from the structure of the mobile terminal 200 of FIG. 4 will be described.
  • FIG. 6 illustrates a state in which the upper surface 222 of the shield can 223 is formed by the metal plate 210.
  • the side wall part 221 of the shield can 223 and the metal plate 210 may be coupled by a conductive tape 250.
  • the metal plate (B) is bent outward so that the area of the side wall portion 221 of the shield can 223 is increased. 210 can be combined with.
  • the metal plate 210 When the upper surface 222 of the shield can 223 is replaced by the metal plate 210, the metal plate 210 not only receives heat from the first heat transfer member 260a from the electronic device 220, The shield can 223 may be sealed to serve to shield electromagnetic waves generated from the electronic device 220. In addition, since the upper surface 222 of the shield can 223 is unnecessary, the overall thickness of the mobile terminal 200 may be reduced by the thickness.
  • the shield can 223 is composed of a plurality of metal plates 210 may be naturally installed to cover the upper surface 222 of each shield can 223.
  • FIG. 7 is a view illustrating a metal plate 210 coupled to the side wall part 221 of the shield can 223.
  • the metal plate 210 may be deformed into a shape surrounding the electronic device 220 to be fixed to the circuit board 280 by being positioned outside the sidewall part 221 of the shield can 223.
  • the metal plate 210 may not only shield electromagnetic waves generated from the electronic device 220 positioned inside the metal plate 210, but the metal plate 210 may also serve as the electronic device 220 and the heat transfer member 260a. Since the contact through, the heat generated from the electronic device 220 will be able to smoothly transfer to the heat pipe 230.
  • the metal plate 210 is coupled to the heat pipe 230 by the low temperature soldering part 240.
  • FIG. 8 is a view showing a state in which the shield can 223 and the metal plate 210 are integrally formed. 6, the metal plate 210 does not replace the upper surface 222 of the shield can 223 but the metal plate 210 does not replace the upper surface 222 of the shield can 223. Can be made to replace.
  • the shield 222 (or the upper surface) and the side wall portion 221 of the shield can 223 may be made of a copper alloy, and the upper surface 222 of the shield can 223 may be a heat pipe 230 and a low temperature. It may be directly coupled by the soldering unit 240. At this time, the metal plate 210 is formed in the shape of the shield can 223, it may be understood that the metal plate 210 is installed on the circuit board 280 to replace the shield can 223.
  • the shield 222 (upper surface 222) and the side wall portion 221 of the shield can 223 may be made of a copper alloy, and the upper surface 222 of the shield can 223 is a heat pipe 230. And by the low temperature soldering unit 240 may be directly coupled.
  • the metal plate 210 may be formed in the shape of the shield can 223 so that the metal plate 210 may be replaced by the shield can 223, and the circuit board 280 may be coupled to the metal plate 210.
  • a binding member 212 having a clip shape is installed at the upper portion thereof, so that the metal plate 210 having a shield can 223 shape can be more stably supported.
  • FIG. 10 is a view showing a state of a mobile terminal according to another embodiment of the present invention.
  • a metal plate 310 having a deformed structure and a heat pipe 330 installed to contact the metal plate 310 are provided.
  • the structure to include is shown.
  • the structure including the pipe 330 is the same as described above.
  • the mobile terminal includes a first circuit board 380 on which an inner frame 304 for supporting a rear surface of a terminal main body is disposed, and an electronic device 320 is mounted on both surfaces thereof, and a first circuit board ( The second circuit board 382 is disposed to be spaced apart by a predetermined interval in the vertical direction from the 380 and is parallel to the first circuit board 381, and the electronic device 320 is mounted on one surface thereof.
  • An interposer 383 may be located between the first circuit board 381 and the second circuit board 382.
  • the interposer 383 serves to electrically connect the first circuit board 381 and the second circuit board 382 disposed up and down.
  • electromagnetic waves may be shielded through the interposer 383, and thus the first circuit board 381 and the first circuit board 381 may be shielded.
  • a separate shield can 323 may not be installed.
  • the metal plate 310 extends in a direction crossing the first circuit board 381 and the second circuit board 382 at the sides of the first circuit board 381 and the second circuit board 382. 311 and a horizontal portion 312 formed to be bent at both ends of the vertical portion 311 and extended to contact each shield can 223.
  • the horizontal part 312 is formed to extend in parallel with the first circuit board 381 and the second circuit board 382.
  • the heat pipes 330a and 330b are positioned such that one surface is in contact with the metal plate 310 and the other surface is in contact with the inner frame 304.
  • the heat pipes 330a and 330b may include the first heat pipe 330a coupled to one side of the vertical portion 311 of the metal plate 310 by the low temperature soldering part 340a and the horizontal of the metal plate 310.
  • One side of the portion 312 may include a second heat pipe 330b coupled by the low temperature soldering portion 340b.
  • the metal plate 310, the first heat pipe 330a, and the second heat pipe 330b may be integrally formed.
  • the first heat pipe 330a may be coupled by the vertical portion 311 and the low temperature soldering portion 340a of the metal plate 310.
  • the first heat pipe 330a may be coupled through the inner frame 204 and the heat transfer member 360b.
  • Heat generated by the electronic device 320 mounted on both surfaces of the first circuit board 381 may cause the vertical portion 311 of the metal plate 310 to be in contact with the sidewall portion 321 of the shield can 323. It can be delivered through.
  • the vertical portion 311 of the metal plate 310 is coupled to the first heat pipe 330a through the low temperature soldering portion 340a, and the first heat pipe 330a is connected to the inner frame 304 by the heat transfer member 360a. Since it is contacted through, the heat generated from the electronic device 320 will be able to radiate heat transmitted to the inner frame 304 via the metal plate 310 and the first heat pipe 330a.
  • the second heat pipe 330b may be coupled by the horizontal portion 312 and the low temperature soldering portion 340b of the metal plate 310, and the heat generated from the electronic device 320 may pass through the metal plate 310. 2 can be delivered to the heat pipe (330b). Since the second heat pipe 330b is accommodated in the groove 304a formed in the inner frame 304 and contacts the inner frame 304, heat generated from the electronic device 320 is transferred to the inner frame 304. It will be possible.
  • flow paths 331a and 331b may be formed to accommodate the working fluid.
  • a working fluid is accommodated in each of the flow paths 331a and 331b, and the working fluid is able to absorb heat from the electronic device 320 because a phase change occurs when the temperature increases.
  • the first heat pipe 330a and the second heat pipe 330b are respectively in contact with one side of the inner frame 304, heat generated from the electronic device 320 may be transferred to the inner frame 304. will be.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a state of a mobile terminal 300 according to another embodiment of FIG. 10.
  • the first heat pipe 330a and the second heat pipe 330b may be inserted into grooves 304a and 304a ′ formed in the inner frame 304, respectively.
  • the first heat pipe 330a coupled by the vertical portion 311 and the low temperature soldering portion 340a of the metal plate 310 may be positioned to be accommodated in the groove portion 304a formed in the inner frame 304. In this case, since the contact area with the inner frame 304 is increased without increasing the overall length of the mobile terminal 300 by the width of the first heat pipe 330a, effective heat transfer can be achieved.
  • the second heat pipe 330b is formed to be coupled by the horizontal portion 312 and the low temperature soldering portion 340b of the metal plate 310 and positioned to be accommodated in the groove portion 304a 'formed in the inner frame 304. do.
  • the contact area between the second heat pipe 330b and the inner frame 304 may be increased, thereby enabling effective heat transfer.
  • the total thickness of the mobile terminal 300 may be limited by the thickness of the second heat pipe 330b.
  • the present invention can be applied and applied to a mobile terminal in which the securing of heat dissipation performance is a problem.

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Abstract

본 발명은, 단말기 본체; 상기 단말기 본체의 내부에 설치되는 회로기판; 상기 회로기판의 일면에 장착되는 전자소자; 상기 전자소자를 감싸도록 상기 회로기판에 설치되고, 상기 전자소자에서 발생하는 전자파를 차폐하는 쉴드캔; 상기 쉴드캔과 결합되고 열전도성이 높은 물질로 구성되는 금속플레이트; 및 상기 금속플레이트를 사이에 두고 상기 쉴드캔과 마주보도록 위치되고, 중심부에 유체가 수용되도록 유로를 구비하는 히트파이프를 포함하며, 상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 일체로 이루어져, 상기 전자소자에서 발생한 열이 상기 금속플레이트를 지나 상기 히트파이프에 전달될 수 있는 이동 단말기에 관한 것이다.

Description

이동 단말기
본 발명은, 방열 성능이 개선된 이동 단말기의 구조에 관한 것이다.
단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal)와 고정 단말기(stationary terminal)로 구분할 수 있다. 또한, 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대형 단말기(handheld terminal)와 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 구분할 수 있다.
단말기(terminal)는 기술의 발전에 따라 다양한 기능을 가지게 되었다. 단말기는 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(multimedia player) 형태로 구현될 수 있으며, 단말기의 기능 증대를 위해 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
최근에는 단말기의 디자인이 점차 단순해지고 그 두께가 얇아짐에 따라, 단말기의 내부에 설치되는 회로기판에 실장된 전자소자 특히, 메인프로세서(AP, application processor)에서 발생하는 열을 효과적으로 냉각시키는 것이 중요하다.
특히, 단말기의 다양한 기능 동시에 사용하게 되는 경우, 전자소자는 다량의 데이터를 처리함에 따라 큰 열을 발생시키게 되고, 이를 신속하게 냉각하지 못하면 전자소자의 성능이 저하될 뿐 만 아니라, 발생한 열이 사용자에게 전달되어 불쾌감을 주는 문제점이 생기게 된다.
이를 해소하기 위해 종래에는, 전자소자와 쉴드캔 사이에 방열재를 위치시켜 전자소자에 직접 접촉시켜 냉각하는 것이 일반적이었다. 다만, 방열재를 통해 회로기판과 전자소자를 냉각 시키는 것은 그 효과가 적으며, 단말기의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
이에, 이동 단말기의 내부 구조를 변경하여, 이동 단말기의 성능을 유지하고 내구성이 향상되도록 전자소자에서 발생하는 열을 보다 효율적으로 방열할 수 있는 이동 단말기에 대한 필요성이 있다.
본 발명은, 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 전자소자에서 발생한 열을 효과적으로 방열시킬 수 있는 이동 단말기의 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은, 이동 단말기의 내부 구조 변경을 최소화하고, 전체 두께를 증가시키지 않으면서 방열 성능을 확보할 수 있는 이동 단말기의 구조를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동 단말기는, 단말기 본체; 상기 단말기 본체의 내부에 설치되는 회로기판; 상기 회로기판의 일면에 장착되는 전자소자; 상기 전자소자를 감싸도록 상기 회로기판에 설치되고, 상기 전자소자에서 발생하는 전자파를 차폐하는 쉴드캔; 상기 쉴드캔과 결합되고 열전도성이 높은 물질인 구리 또는 구리 합금으로 구성되는 금속플레이트; 및 상기 금속플레이트를 사이에 두고 상기 쉴드캔과 마주보도록 위치되고, 중심부에 유체가 수용되도록 유로를 구비하는 히트파이프를 포함하며, 상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 일체로 이루어져, 상기 전자소자에서 발생한 열이 상기 금속플레이트를 지나 상기 히트파이프에 전달될 수 있다.
이때, 금속플레이트와 상기 히트파이프는 저온 솔더링부에 의해 서로 결합되도록 이루어질 수 있다.
전자소자와 상기 금속플레이트의 사이에는 상기 전자소자와 상기 금속플레이트를 서로 밀착시키도록 제1 열전달부재가 위치될 수 있으며, 상기 금속플레이트와 상기 히트파이프 사이에는 상기 금속플레이트와 상기 내부프레임을 결합시키는 제2 열전달부재가 위치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 이동 단말기는, 단말기 본체; 상기 단말기 본체의 내부에 설치되고, 상기 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임; 및 상기 단말기 본체의 내부에 설치되고, 양면에 전자소자가 실장되는 제1 회로기판; 상기 제1 회로기판과 일정한 간격만큼 이격되어 상기 제1 회로기판과 나란하게 배치되고, 일면에 전자소자가 실장되는 제2 회로기판; 상기 제1 회로기판과 상기 제2 회로기판 사이에서 상기 제1 및 제2 회로기판을 결합시키는 인터포저; 상기 각 전자소자를 덮도록 형성되는 복수개의 쉴드캔; 상기 제1 및 제2 회로기판의 측부에서 상기 제1 및 제2 회로기판과 교차되는 방향으로 연장되는 수직부와, 상기 수직부의 일 단에서 벤딩된 후 상기 각 쉴드캔과 접촉되도록 연장 형성되는 수평부를 구비하는 금속플레이트; 및 일면은 상기 금속플레이트와 접촉되고, 다른 일면은 상기 내부프레임과 접촉되도록 설치되는 히트파이프;를 포함하고, 상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 저온 솔더링부에 의해 일체로 결합되도록 이루어져, 상기 각 전자소자로부터 발생하는 열을 흡수할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 이동 단말기는, 전자소자에서 발생한 열이 금속플레이트를 거쳐 히트파이프에 전달될 수 있으며, 방열 성능의 유지를 통해 전자 소자의 온도 상승에 따른 성능 저하를 방지할 수 있게 된다.
또한, 쉴드캔의 적어도 일부를 금속플레이트로 대체시킴으로써, 전자소자에서 발생한 열이 금속플레이트에 의해 효과적으로 흡수될 수 있으며, 금속플레이트를 거쳐 히트파이프까지 열의 전달이 가능하게 된다.
또한, 복수개의 회로 기판이 적층된 구조의 경우, 금속플레이트를 벤딩시켜 각 회로기판에 인접하게 배치되며 금속플레이트의 서로 다른 개소에 접촉되는 히트파이프를 통해 각 회로기판에 실장된 전자소자에서 발생한 열을 충분한 방열이 가능하게 된다.
도 1a는, 본 발명에 따른 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b는, 이동 단말기의 전면부의 모습을 나타 나타내는 사시도이다.
도 1c는, 이동 단말기의 후면부의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 이동 단말기의 분해도이다.
도 3은, 회로기판을 내부프레임으로부터 분리시킨 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 3의 회로기판과 내부프레임이 결합되었을 때, A-A를 기준으로 절단한 단면도이다.
도 5a는, 본 발명과 종래의 발명에 대해 이동 단말기의 전후면의 표면 온도를 측정한 값을 나타내는 데이터이다.
도 5b는 본 발명과 종래의 발명에 대해 이동 단말기의 전후면의 표면에서 시간에 따른 온도 분포를 그래프로 나타낸 것이다.
도 6은, 쉴드캔의 상부면이 금속플레이트(210)에 의해 형성되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은, 쉴드캔의 측벽부에 금속플레이트가 결합된 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은, 쉴드캔과 금속플레이트가 일체로 이루어지는 모습을 나타내는 도면이다.
도 9는, 쉴드캔과 금속플레이트가 일체로 이루어지는 모습을 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기의 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은, 도 10과 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기의 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명과 관련된 전자장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
상기 전자장치(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 전자장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 전자장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중, 무선 통신부(110)는, 전자장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자장치(100)와 다른 이동 단말기의 사이, 또는 전자장치(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 전자장치(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 전자장치(100) 내 정보, 전자장치(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 전자장치(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 전자장치(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 전자장치(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자장치(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 전자장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 전자장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 전자장치(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 전자장치(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 전자장치(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 전자장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원 공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 전자장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어 방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 전자장치(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 전자장치(100)에 제공될 수 있다.
이동 통신 모듈(112)은, 이동 통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 전자장치(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선 인터넷 접속은 이동 통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동 통신망을 통해 무선 인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동 통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자장치(100)와 다른 이동 단말기 사이, 또는 전자장치(100)와 다른 이동 단말기(또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 이동 단말기는 본 발명에 따른 전자장치(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트 와치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 전자장치(100) 주변에, 상기 전자장치(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 전자장치(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 전자장치(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서 웨어러블 디바이스의 사용자는, 전자장치(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 전자장치(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 전자장치(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치 정보 모듈(115)은 전자장치(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 전자장치(100)는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전자장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 전자장치(100)는 Wi-Fi 모듈을 활용하면, Wi-Fi 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전자장치(100)의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치 정보 모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 전자장치(100)의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다. 위치 정보 모듈(115)은 전자장치(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 전자장치(100)의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 전자장치(100)는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 전자장치(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 전자장치(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상 정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스테레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 전자장치(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 전자장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 전자장치(100)의 전후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치 스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치 스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 센싱부(140)는 전자장치(100) 내 정보, 전자장치(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 전자장치(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 전자장치(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 전자장치(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린 상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 전자장치(100)를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.
한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 전자장치(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝(scanning)하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.
디스플레이부(151)는 전자장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 전자장치(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.
상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
음향 출력부(152)는 호 신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 전자장치(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉된 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 전자장치(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광 출력부(154)는 전자장치(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 전자장치(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 통화 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
광 출력부(154)가 출력하는 신호는 전자장치(100)가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 전자장치(100)가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 전자장치(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 전자장치(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 전자장치(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
한편, 식별 모듈은 전자장치(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 전자장치(100)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 인터페이스부(160)는 전자장치(100)가 외부의 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 전자장치(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 전자장치(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 전자장치(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 전자장치(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 전자장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 전자장치(100)의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 전자장치(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 전원 공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일예로서 구성될 수 있다.
다른 예로서, 전원 공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
이하, 상기 도 1a에서 살펴본 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치(100) 또는 상술한 구성요소들이 배치된 단말기의 구조를 도 1b 및 도 1c를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 1b 및 도 1c를 참조하면, 개시된 전자장치(100)는, 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이하의 설명은 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 단말기 바디는 전자장치(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
전자장치(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 본체, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 전자장치(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면 커버(300)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면 커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
전자장치(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 전자장치(100)가 구현될 수 있다.
한편, 전자장치(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
전자장치(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 전자장치(100)를 일 예로 들어 설명한다.
다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.
디스플레이부(151)는 전자장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 전자장치(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 전자장치(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 전자장치(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치 센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치 센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴 항목 등일 수 있다.
한편, 터치 센서는, 터치 패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치 센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치 센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 상기 이미지를 출력하는 디스플레이부(디스플레이 모듈)과 상기 터치 센서를 통합하여 터치 스크린(151)으로 칭한다.
제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 전자장치(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 전자장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.
한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 전자장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.
한편, 전자장치(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.
인터페이스부(160)는 전자장치(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 전자장치(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
단말기 바디의 후면에는 제2 카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 카메라(121b)는 제1 카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
제2 카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 제2 카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2 카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(300)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 전자장치(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(300)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
전자장치(100)에는 외관을 보호하거나, 전자장치(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 전자장치(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 전자장치(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
이하 명세서에서는 앞서 설명한 전자장치(100)의 일예로 이동 단말기를 들어 설명하기로 한다.
도 2는, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)를 분해한 분해도를 나타낸다.
이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)에 의해 내부에 공간이 형성되고, 리어 케이스(102)에는 후면 커버(103)가 결합된다. 리어 케이스(102)의 일 면에는 배터리(190)가 장착되기 위한 수납 공간이 형성될 수 있다. 후면 커버(103)는 배터리(190)를 덮을 수 있도록 리어 케이스(102)에 장착될 수 있다.
리어 케이스(102)의 내부에는 내부프레임(104)이 배치된다. 내부 프레임(104)의 일 면에는 디스플레이부(151)가 결합되고, 내부 프레임(104)의 다른 일면에는 회로기판(180)이 설치된다. 회로기판(180)은 배터리(190)와 중첩되지 않도록 형성될 수 있다.
회로기판(180) 위에는 구동칩(미도시)을 포함하는 복수개의 전자소자(220, 도 3 참고)가 배치될 수 있으며, 전자소자(220) 위에는 쉴드캔(223, 도 3 참고)이 설치되어 이를 덮도록 구성된다.
쉴드캔(223, 도 3 참고)은 복수개로 이루어져 각 전자소자(220, 도 3 참고)를 개별적으로 덮도록 이루어질 수 있다. 쉴드캔(200, 도 3 참고)은 전자소자(220)의 작동으로 방사되는 전자파를 전달받아 회로기판(180)의 그라운드 영역으로 방출시킴으로써 전자파가 쉴드캔의 외부 공간으로 방사되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이동 단말기(100)의 내부에는 회로기판(180)이 설치되는데, 이동 단말기의 작동에 따라 회로기판(180)에 실장된 전자소자(220, 도 3 참고)에서는 열이 발생하게 된다. 특히, 전자소자(220) 중 특히 메인칩(Appliacation processor)에서는 높은 열이 발생하게 되며, 큰 데이터 처리로 인해 발생하는 열을 효율적으로 방열시키지 못하게 되면, 칩데드와 같은 성능 저하 현상이 발생할 우려가 있게 된다.
또한, 이동 단말기(200)의 특정부분에서 열이 지속적으로 발생하게 되면, 부품 파손이 일어날 수 있으며, 사용자의 손으로 열이 직접 전달되므로 사용자의 불쾌감을 유발하게 되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명에 따른 이동 단말기(200)는 내부 위치되는 전자소자에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있도록, 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)를 포함하는 구조를 가진다. 자세한 내용에 대해서는 후술하기로 한다.
도 3은, 본 발명에 따른 이동 단말기(200)의 내부 모습을 나타내는 도면으로, 회로기판(280)을 내부프레임(204)으로부터 분리시킨 모습을 나타낸다.
도 3의 좌측 도면은 회로기판(280)에 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)가 설치되는 모습을 나타내며 우측의 도면은 내부프레임(204)의 모습을 나타낸다.
회로기판(280)에는 전자소자(220)와 전자소자(220)를 감싸도록 설치되는 쉴드캔(223)이 설치된다. 쉴드캔(223)은 전자소자(220)에서 발생하는 전자파를 차폐하는 역할을 하게 된다. 이동 단말기(200)의 작동으로 인해, 회로기판(280)에 실장된 전자소자(220)에서는 높은 열이 발생하게 된다. 이러한 열의 효과적인 방출하기 위해, 본 발명에 따른 이동 단말기(200)는 회로기판(280)에 실장된 전자소자(220)와 인접하게 금속플레이트(210)가 설치되고, 금속플레이트(210)에 히트파이프(230)가 결합되는 구조를 가진다. 즉, 전자소자(220)로부터 발생하는 열은 열전달부재(260a)를 통해 금속플레이트(210)에 전달되고, 금속플레이트(210)와 결합된 히트파이프(230)에 전달된 후, 히트파이프(230)와 접촉하도록 위치되는 내부프레임(204)을 통해 전자소자(220)로부터 발생하는 열의 효과적인 배출이 가능하게 된다.
도 3의 우측 도면에서 보듯이, 내부프레임(204)은 디스플레이부의 뒤쪽에 배치되어 디스플레이부를 지지하며, 이동 단말기(200)의 강성을 유지하는 역할을 한다. 내부프레임(204)은 강성의 확보를 위해 알루미늄이나 마그네슘과 같은 금속재질을 포함한다. 내부프레임(204)의 표면에는 전기 전도를 방지하기 위한 절연 코팅이 형성되도록 이루어질 수 있다.
이때, 배터리(290)에 높은 열이 가해지게 되면 폭발의 위험성이 있으므로, 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)는 배터리(290)와 이격되도록 배터리(290)의 측방향에 배치되는 것이 바람직할 것이다.
도 4는, 도 3의 회로기판(280)과 내부프레임(204)이 결합되었을 때, A-A를 기준으로 절단한 단면도를 나타낸다.
단말기 본체의 내부에 설치되는 회로기판(280)의 일면에는 전자소자(220)가 장착되며, 전자소자(220)를 감싸도록 회로기판(280)에 설치되며 상기 전자소자(220)에서 발생하는 전자파를 차폐하는 쉴드캔(223)이 설치된다. 쉴드캔(223)은 회로기판(280)에 수직하게 설치되는 측벽부(221)와 측벽부(221)로부터 연장되어 회로기판(280)과 나란하게 배치되는 차폐부(222)를 포함한다.
회로기판(280)에 설치되는 전자소자(220)는 데이터를 처리하고 연산하기 위한 AP(Application Processor)나 전원을 변환하며 공급하기 위한 PAM(Power Amplifier Module)을 의미할 수 있으며, 이동 단말기(200)의 구동으로 데이터 및 전원 처리 과정에서는 많은 열이 발생하게 된다. 전자소자(220)는 발생하는 열에 의해 일정한 온도 이상이 되면, 그 성능이 저하되거나 심한 경우 열폭주에 의해 전자소자(220)가 손상될 수 있다. 또한, 각 전자소자(220)에서 발생하는 열은 회로기판(280)으로 전달되어 높은 온도에 의해 사용자에게 불쾌감을 줄수도 있게 된다.
본 발명에 따른 이동 단말기(200)의 경우, 전자소자(220)에서 발생하는 열이 금속플레이트(210)에 전달될 수 있는 구조를 가진다. 쉴드캔(223)의 하부에는 금속플레이트(210)가 위치되며, 금속플레이트(210)는 쉴드캔(223)의 상부면(차폐부, 222)와 대응하도록 일정한 두께를 갖는 사각형의 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.
금속플레이트(210)는 높은 열전도성을 가지도록 구리(Cu)를 포함하는 재료로 이루어지는 것이 바람직할 것이다. 구체적으로, 금속플레이트는 구리 또는 구리 합금으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 구리 합금은 전도성 강화를 위해, Cu-Ni-Si계 구리합금인 C70250(또는 C7025)은 2.2∼4.2 중량%의 니켈(Ni)과 0.25∼1.20 중량%의 실리콘(Si)과, 0.05∼0.30 중량%의 마그네슘(Mg) 및 잔부인 구리(Cu)를 포함하여 구성될 수 있으며, 니켈(Ni)이 2.5 내지 6.0 중량%, 실리콘(Si)은 0.4 내지 1.5 중량%, 티타늄(Ti)은 0.003 내지 0.5 중량%를 포함시켜 강도와 전기전도성을 향상되도록 구성될 수 있을 것이다. 다만, 이는 하나의 예일 뿐이며, 열전도성이 유지된다면 구성 재료가 한정되지는 않을 것이다.
금속플레이트(210)는 쉴드캔(223)의 차폐부(222)와 도전테이프(250)를 통해 결합될 수 있다. 금속플레이트(210)는 일면은 쉴드캔(223)과 접촉되고, 다른 일면은 히트파이프(230)와 접촉되도록 이루어진다.
또한, 본 발명은 금속플레이트(210)가 쉴드캔(223)의 상부면(222)의 일부를 구성하도록 이루어지는 것도 가능할 것이다. 여기서 상부면(222)의 일부란, 절개되어 개방된 상부면(222)의 일부를 의미할 수 있다.
전자소자(220)와 금속플레이트(210) 사이에는 전자소자(220)와 금속플레이트(210)를 서로 밀착시키고, 접촉되는 면적을 증가시키기 위한 제1 열전달부재(260a)가 배치될 수 있다.
제1 열전달부재(260a)는, 대략 1~3 W/mk의 높은 열전도도를 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 겔(gel)이나 구리스, 페이스트 상태의 부재를 의미할 수 있다. 또한, 제1 열전달부재(260a)는 일정한 온도에 도달하는 경우, 액체 상태로 상변화가 일어나 전자소자(220)와 금속플레이트(210) 사이를 미세한 에어층으로 채워져 열전달 성능이 향상된 PCM(phase change material) 시트로 이루어지는 것도 가능할 것이다.
제1 열전달부재(260a)는 금속플레이트(210)와 전자소자(220) 사이에 접촉되는 면적을 넓혀, 전자소자(220)에서 방출되는 열이 금속플레이트(210)에 원활히 전달하는 역할을 하게 된다.
히트파이프(230)는 쉴드캔(223)과 일정한 간격만큼 이격되게 위치되며, 전자소자(220)로부터 발생한 열을 흡수하여 내부프레임(204)과 접촉하여 열을 전달하는 역할을 하게 된다.
히트파이프(230)는 일정한 두께를 가지는 판상형으로 이루어지며, 중심부에 작동유체의 이동이 가능한 유로(231)가 형성된다. 작동유체는 금속플레이트(210)로부터 열을 흡수하여 끓는점 이상의 온도가 되면 기체 상태로 그 상태가 변화하게 된다. 작동유체는 끓는점 이하의 온도에서는 액체 상태로 상변화가 일어나게 된다.
금속플레이트(210)와 히트파이프(230)는 저온 솔더링부(240)에 의해 서로 결합될 수 있다. 솔더링 방식은 액상 또는 페이스트 상태(반액상)의 금속재질의 솔더 페이스트를 이용하여 2개의 부재를 결합하는 것으로 결합력이 강하고, 두 개의 부재사이에 빈 틈이 없어 열 전도율이 높은 장점이 있게 된다. 주석과 저온에서 용융되는 금속을 합금한 솔더 페이스트를 이용하여 저온에서도 솔더링 작업이 가능한 저온 솔더링 방식을 이용하게 되면 히트파이프(230)의 중심부에 형성된 유로(231)의 파손없이 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)의 결합이 가능하게 된다. 저온 솔더링부(240)의 용융점은 대략 135도 이며, 열전도도는 19 W/mk이다. 저온 솔더링부는 구리합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 도 4에서 보는 바와 같이, 내부프레임(204)에는 히트파이프(230)가 수용될 수 있도록 홈부(204a)가 형성될 수 있다. 홈부(204a)는 히트파이프(230)에 상응하는 폭과 깊이를 가지도록 이루어질 수 있다. 이와 같이, 히트파이프(230)가 내부프레임(204)의 홈부(204a)에 수용되게 되면, 히트파이프(230)에 의한 두께의 증가를 막을 수 있을 뿐만 아니라, 히트파이프(230)와 내부프레임(204) 사이의 접촉 면적이 증가되므로, 히트파이프(230)로부터 내부프레임(204)에 전달되는 열량을 증가시킬 수 있게 된다.
금속플레이트(210)와 내부프레임(204) 사이에는 제2 열전달부재(260b)가 위치되어, 금속플레이트(210)와 내부프레임(204) 사이의 열전달이 가능하게 된다. 제2 열전달부재(260b)는 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)의 사이의 공간에 위치하게 된다.
제2 열전달부재(260b)는 앞서 설명한 제1 열전달부재(260a)와 마찬가지로, 대략 1~3 W/mk의 높은 열전도도를 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 겔(gel)이나 페이스트(paste) 상태의 부재를 의미할 수 있다. 또한, 제2 열전달부재(260b)는 일정한 온도에 도달하는 경우, 액체 상태로 상변화가 일어나 금속플레이트(210)와 내부프레임(204) 사이를 미세한 에어층으로 채워 열전달 성능이 향상된 PCM(phase change material) 시트로 이루어지는 것도 가능할 것이다. 제2 열전달부재(260b)는 금속플레이트(210)와 내부프레임(204) 사이의 접촉 면적을 넓혀, 방출되는 열이 내부프레임(204)에 보다 원활히 전달할 수 있게 된다.
도 5a는 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)를 구성으로 포함하는 본 발명에 따른 이동 단말기(200)와, 이를 구비하지 않는 종래의 이동 단말기(200)에 대해, AP를 각각 40분간 작동시킨 후, AP가 위치되는 이동 단말기(200)의 전면과 후면의 특정 지점을 대상으로 그 표면 온도를 측정한 값을 나타내며, 도 5b는 시간에 따른 온도 분포를 그래프로 나타낸 것이다.
도 5a에서 보듯이, 본 발명은 이동 단말기(200)의 전면에서는 기존의 발명에 비해, 대략 3.2도 정도 온도가 낮았으며, 후면에서는 대략 0.7도 정도 낮음을 확인하였다. 또한, 도 5b에서 보듯이, 시간에 따른 온도 분포를 확인한 결과, 본 발명은 기존 발명에 비해, 이동 단말기(200)의 전면과 후면에서 측정되는 온도가 낮음을 확인할 수 있었다. 이는, 금속플레이트(210)와 히트파이프(230)를 포함하는 본원 발명의 구조에 의해, 전자소자(220)로부터 발생하는 열이 효과적으로 방열되었음을 의미하는 것이다.
도 6 내지 도 9는, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기(200)의 구조를 나타내는 도면이다. 이하에서는, 앞서 설명한 도 4의 이동 단말기(200)의 구조와의 차이점을 중심으로 기술하기로 한다.
도 6은, 쉴드캔(223)의 상부면(222)이 금속플레이트(210)에 의해 형성되는 모습을 나타낸다. 쉴드캔(223)의 측벽부(221)와 금속플레이트(210)는 도전테이프(250)에 의해 결합될 수 있다. 이때, 쉴드캔(223)의 측벽부(221)와 금속플레이트(210) 사이의 원활한 결합을 위해, 쉴드캔(223)의 측벽부(221)의 면적이 증가되도록 외측으로 벤딩시킨 후 금속플레이트(210)와 결합시킬 수 있게 된다.
쉴드캔(223)의 상부면(222)이 금속플레이트(210)에 의해 대체되는 경우, 금속플레이트(210)는 전자소자(220)로부터 제1 열전달부재(260a)로부터 열을 전달받을 뿐만 아니라, 쉴드캔(223)을 밀폐시켜 전자소자(220)로부터 발생하는 전자파를 차폐하는 역할도 할 수 있게 된다. 또한, 쉴드캔(223)의 상부면(222)이 불필요하므로 그 두께만큼 이동 단말기(200) 전체 두께가 감소하는 효과를 얻을 수 있을 것이다.
또한, 도면에서는 생략하였으나, 쉴드캔(223)이 복수개로 이루어지는 경우에도 금속플레이트(210)는 각 쉴드캔(223)의 상부면(222)들을 덮도록 설치되는 것도 당연히 가능할 것이다.
도 7은, 쉴드캔(223)의 측벽부(221)에 금속플레이트(210)가 결합된 모습을 나타내는 도면이다.
금속플레이트(210)는 전자소자(220)를 감싸는 형상으로 변형시켜, 쉴드캔(223)의 측벽부(221)의 외측에 위치되도록 함으로써 회로기판(280)에 고정될 수 있게 된다. 금속플레이트(210)는 금속플레이트(210)의 안쪽에 위치되는 전자소자(220)에서 발생하는 전자파를 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라, 금속플레이트(210)는 전자소자(220)와 열전달부재(260a)를 통해 접촉되므로, 전자소자(220)에서 발생한 열을 히트파이프(230)에 까지 원활히 전달할 수 있게 될 것이다. 금속플레이트(210)는 저온 솔더링부(240)에 의해 히트파이프(230)와 결합된다.
도 8은, 쉴드캔(223)과 금속플레이트(210)가 일체로 이루어지는 모습을 나타내는 도면이다. 본 실시예의 경우, 도 6에서 설명한 것에서 더 나아가, 쉴드캔(223)의 상부면(222)을 금속플레이트(210)가 대체하는 것이 아닌, 쉴드캔(223)의 전체를 금속플레이트(210)가 대체하도록 이루어질 수 있다.
쉴드캔(223)의 차폐부(222)(또는 상부면)과 측벽부(221)는 구리 합금으로 구성될 수 있으며, 쉴드캔(223)의 상부면(222)은 히트파이프(230)와 저온 솔더링부(240)에 의해 직접 결합될 수 있다. 이때, 금속플레이트(210)는 쉴드캔(223)의 형상으로 이루어져, 금속플레이트(210)가 쉴드캔(223)을 대체하여 회로기판(280)에 설치되는 것으로 이해해도 무방할 것이다.
도 9는, 쉴드캔(223)과 금속플레이트(210)가 일체로 이루어지는 모습을 나타낸다.
쉴드캔(223)의 차폐부(222)(상부면(222))과 측벽부(221)는 구리 합금으로 구성될 수 있으며, 쉴드캔(223)의 상부면(222)은 히트파이프(230)와 저온 솔더링부(240)에 의해 직접 결합될 수 있다. 금속플레이트(210)는 쉴드캔(223)의 형상으로 성형되어, 금속플레이트(210)가 쉴드캔(223)을 대체하도록 이루어질 수 있으며, 회로기판(280)에는 금속플레이트(210)와 결합되는 부위에 클립 형상으로 이루어지는 결착부재(212)가 설치되어, 쉴드캔(223) 형상으로 이루어지는 금속플레이트(210)를 보다 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
도 10은, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기의 모습을 나타내는 도면이다.
본 실시예에서는 이동 단말기의 내부에 복수개의 회로기판(380)이 상하로 배치되는 경우, 변형된 구조를 갖는 금속플레이트(310)와 금속플레이트(310)와 접하도록 설치되는 히트파이프(330)를 포함하는 구조에 대해 도시하고 있다.
전자소자(320)와 이를 감싸도록 설치되는 쉴드캔(323), 쉴드캔(323)과 접촉되도록 설치되는 금속플레이트(310), 금속플레이트(310)와 저온 솔더링부(340)에 의해 결합되는 히트파이프(330)를 포함하는 구조는 앞서 설명과 동일하다.
본 실시예에 따른 이동 단말기는, 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임(304)가 위치되고, 양면에 전자소자(320)가 실장되는 제1 회로기판(380)과, 제1 회로기판(380)과 상하 방향으로 일정한 간격만큼 이격되게 배치되고 제1 회로기판(381)과 나란하게 배치되며 일면에 전자소자(320)가 실장되는 제2 회로기판(382)을 포함한다.
제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382) 사이에는 인터포저(383)(interposer)가 위치될 수 있다. 인터포저(383)는 상하로 배치되는 제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382)을 전기적으로 연결하는 역할을 하게 된다. 제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382)의 사이에 인터포저(383)가 설치되는 경우, 인터포저(383)를 통해 전자파가 차폐될 수 있으므로, 제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382)의 사이에 설치되는 전자소자(320)는 별도의 쉴드캔(323)이 설치되지 않는 것도 가능하다.
금속플레이트(310)는, 제1 회로기판(381)과 제2 회로기판(382)의 측부에서 제1 회로기판(381) 및 제2 회로기판(382)과 교차되는 방향으로 연장 형성되는 수직부(311)와, 상기 수직부(311)의 양 단에서 벤딩된 후 상기 각 쉴드캔(223)과 접촉되도록 연장 형성되는 수평부(312)를 포함하도록 이루어진다. 수평부(312)는 제1 회로기판(381) 및 제2 회로기판(382)과 나란한 방향으로 연장되도록 이루어진다.
히트파이프(330a, 330b)는 일면이 금속플레이트(310)와 접촉되고, 다른 일면은 내부프레임(304)와 접촉되도록 위치된다.
히트파이프(330a, 330b)는, 금속플레이트(310)의 수직부(311)의 일 측과 저온 솔더링부(340a)에 의해 결합되는 제1 히트파이프(330a)와, 금속플레이트(310)의 수평부(312)의 일측과 저온 솔더링부(340b)에 의해 결합되는 제2 히트파이프(330b)를 포함할 수 있다.
금속플레이트(310)와 제1 히트파이프(330a) 및 제2 히트파이프(330b)는 일체로 이루어지는 것도 가능할 것이다.
제1 히트파이프(330a)는 금속플레이트(310)의 수직부(311)와 저온 솔더링부(340a)에 의해 결합될 수 있다. 제1 히트파이프(330a)는 내부프레임(204)과 열전달부재(360b)를 통해 결합되도록 이루어질 수 있다.
제1 회로기판(381)의 양면에 실장된 전자소자(320)에 의해 발생한 열은 쉴드캔(323)의 측벽부(321)와 접하도록 위치되는 금속플레이트(310)의 수직부(311)를 통해 전달될 수 있게 된다. 금속플레이트(310)의 수직부(311)는 저온 솔더링부(340a)를 통해 제1 히트파이프(330a)와 결합되고, 제1 히트파이프(330a)는 내부프레임(304)에 열전달부재(360a)를 통해 접촉되므로, 전자소자(320)에서 발생한 열은 금속플레이트(310)와 제1 히트파이프(330a)를 거쳐 내부프레임(304)으로 전달되는 방열이 이루어질 수 있게 될 것이다.
제2 히트파이프(330b)는 금속플레이트(310)의 수평부(312)와 저온 솔더링부(340b)에 의해 결합될 수 있으며, 전자소자(320)로부터 발생한 열은 금속플레이트(310)를 거쳐 제2 히트파이프(330b)에 전달될 수 있게 된다. 제2 히트파이프(330b)는 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a)에 수용되어 있으며, 내부프레임(304)과 접촉하므로, 전자소자(320)에서 발생한 열은 내부프레임(304)에 까지 전달될 수 있게 될 것이다.
제1 히트파이프(330a)와 제2 히트파이프(330b)의 내부에는, 작동유체가 수용될 수 있는 유로(331a, 331b)가 형성될 수 있다. 각 유로(331a, 331b)에는 작동유체가 수용되며, 작동유체는 온도가 증가하면 상변화가 일어나게 되므로 전자소자(320)로부터 열을 흡수하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제1 히트파이프(330a)와 제2 히트파이프(330b)는 각각 내부프레임(304)의 일측과 접촉되므로, 전자소자(320)에서 발생한 열은 내부프레임(304)에까지 전달될 수 있게 될 것이다.
도 11은, 도 10과 다른 실시예를 나타내는 이동 단말기(300)의 모습을 나타내는 도면이다.
제1 히트파이프(330a)와 제2 히트파이프(330b)는 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a, 304a')에 각각 삽입되도록 이루어질 수 있다. 금속플레이트(310)의 수직부(311)와 저온 솔더링부(340a)에 의해 결합된 제1 히트파이프(330a)는 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a)에 수용되도록 위치될 수 있다. 이 경우, 제1 히트파이프(330a)의 폭만큼 이동 단말기(300)의 전체 길이가 증가되지 않으면서 내부프레임(304)와의 접촉 면적이 증가되는 효과를 얻을 수 있으므로 효과적인 열전달이 이루어질 수 있게 된다.
제2 히트파이프(330b)는, 금속플레이트(310)의 수평부(312)와 저온 솔더링부(340b)에 의해 결합되도록 이루어지며, 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a')에 수용되도록 위치된다. 내부프레임(304)에 형성된 홈부(304a')에 제2 히트파이프(330b)가 수용되면, 제2 히트파이프(330b)와 내부프레임(304)의 접촉 면적이 증가될 수 있어 효과적인 열전달이 가능하며, 제2 히트파이프(330b)의 두께 만큼 이동 단말기(300)의 전체 두께가 증가되는 것을 제한할 수 있게 될 것이다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은, 방열 성능의 확보가 문제되는 이동 단말기에 적용 및 응용되는 것이 가능하다.

Claims (17)

  1. 단말기 본체;
    상기 단말기 본체의 내부에 설치되는 회로기판;
    상기 회로기판의 일면에 장착되는 전자소자;
    상기 전자소자를 감싸도록 상기 회로기판에 설치되고, 상기 전자소자에서 발생하는 전자파를 차폐하는 쉴드캔;
    상기 쉴드캔과 결합되고 구리 또는 구리 합금으로 구성되는 금속플레이트; 및
    상기 금속플레이트를 사이에 두고 상기 쉴드캔과 마주보도록 위치되고, 중심부에 유체가 수용되도록 유로를 구비하는 히트파이프를 포함하며,
    상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 일체로 이루어져, 상기 전자소자에서 발생한 열이 상기 금속플레이트를 지나 상기 히트파이프에 전달되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 저온 솔더링부에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자소자와 상기 금속플레이트의 사이에 위치되어, 상기 전자소자와 상기 금속플레이트를 서로 밀착시키는 제1 열전달부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금속플레이트와 상기 히트파이프 사이에서 상기 금속플레이트와 상기 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임을 결합시키는 제2 열전달부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드캔의 상부면은 상기 금속플레이트와 일체로 형성되도록 이루어져, 상기 쉴드캔을 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속플레이트는, 상기 쉴드캔의 상부면의 일부를 구성하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드캔과 상기 금속플레이트는 일체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회로 기판에는, 상기 금속플레이트를 고정시켜 상기 금속플레이트와의 결합을 위한 결착부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속플레이트와 상기 쉴드캔의 상부면 사이에 위치되어 상기 금속플레이트와 상기 쉴드캔을 밀착시키는 도전테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단말기 본체의 내부에 설치되고 상기 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임을 더 포함하며,
    상기 히트파이프는 상기 내부프레임과 접촉되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 내부프레임에는, 상기 히트파이프가 수용되도록 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  12. 단말기 본체;
    상기 단말기 본체의 내부에 설치되고, 상기 단말기 본체의 배면을 지지하기 위한 내부프레임; 및
    상기 단말기 본체의 내부에 설치되고, 양면에 전자소자가 실장되는 제1 회로기판;
    상기 제1 회로기판과 일정한 간격만큼 이격되어 상기 제1 회로기판과 나란하게 배치되고, 일면에 전자소자가 실장되는 제2 회로기판;
    상기 제1 회로기판과 상기 제2 회로기판 사이에서 상기 제1 및 제2 회로기판을 결합시키는 인터포저;
    상기 각 전자소자를 덮도록 형성되는 복수개의 쉴드캔;
    상기 제1 및 제2 회로기판의 측부에서 상기 제1 및 제2 회로기판과 교차되는 방향으로 연장되는 수직부와, 상기 수직부의 일 단에서 벤딩된 후 상기 각 쉴드캔과 접촉되도록 연장 형성되는 수평부를 구비하는 금속플레이트; 및
    일면은 상기 금속플레이트와 접촉되고, 다른 일면은 상기 내부프레임과 접촉되도록 설치되는 히트파이프;를 포함하고,
    상기 금속플레이트와 상기 히트파이프는 저온 솔더링부에 의해 일체로 결합되도록 이루어져, 상기 각 전자소자로부터 발생하는 열을 흡수하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 히트파이프는,
    상기 수직부의 일측과 저온 솔더링부에 의해 결합되는 제1 히트파이프; 및
    상기 수평부의 일측과 저온 솔더링부에 의해 결합되는 제2 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 히트파이프는, 상기 내부프레임에 형성된 홈부에 각각 삽입되게 위치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 전자소자와 상기 금속플레이트의 사이에 위치되고, 상기 전자소자와 상기 금속플레이트를 서로 밀착시키는 열전달부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 금속플레이트는 상기 쉴드캔의 상부면의 일부를 구성하도록 형성되어, 상기 금속플레이트에 의해 상기 쉴드캔을 덮도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 금속플레이트와 상기 각 쉴드캔 사이에 위치되고, 상기 금속플레이트와 상기 쉴드캔을 밀착시키는 도전테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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