WO2020091514A1 - 방열 구조체 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

방열 구조체 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2020091514A1
WO2020091514A1 PCT/KR2019/014730 KR2019014730W WO2020091514A1 WO 2020091514 A1 WO2020091514 A1 WO 2020091514A1 KR 2019014730 W KR2019014730 W KR 2019014730W WO 2020091514 A1 WO2020091514 A1 WO 2020091514A1
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heat dissipation
plate
heat
rigid
dissipation structure
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PCT/KR2019/014730
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정혜인
구경하
배승재
윤현중
정재호
조용원
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삼성전자 주식회사
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    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20509—Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures
    • H—ELECTRICITY
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    • G06F2200/20—Indexing scheme relating to G06F1/20
    • G06F2200/201—Cooling arrangements using cooling fluid

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document are related to a heat dissipation structure capable of suppressing heat generation of electronic components and an electronic device including the same.
  • the electronic device As electronic devices evolve into a medium in which various functions are integrated, electronic components mounted on the electronic devices and supporting the operation of the functions are becoming diverse. Correspondingly, the electronic device has been designed with a high density oriented structure to accommodate a large number of electronic components while resolving internal space constraints.
  • the electronic components may generate heat when processing high-speed or large-capacity data, and as described above, a plurality of electronic components are arranged in a mutually confidential structure, and heat generated from some electronic components may cause damage or deterioration of the electronic components. In addition, it may affect other adjacent electronic components through heat convection or heat conduction, and accordingly, a heat dissipation structure for dissipating heat due to the heat to the outside in an adjacent region of the electronic component where heat is expected. Can be placed.
  • the heat dissipation structure may include a thin heat dissipation plate and a rigid reinforcement plate that provides durability to the heat dissipation plate.
  • the heat dissipation plate and the reinforcing plate may be joined through a reflow soldering process.
  • the initially designed joint location may be changed, which inhibits hermetic bonding between the heat dissipation plate and the reinforcing plate and deflects the heat dissipation structure. ) Can cause phenomena.
  • the heat dissipation structure may include at least one heat dissipation plate, an opening formed in one region, and joined to an upper portion of the at least one heat dissipation plate to provide durability to the at least one heat dissipation plate, At least one heat pipe joined to an area of the at least one heat dissipation plate facing at least a portion of the opening formed by the at least one rigid plate, and the at least one heat dissipation plate and the at least one stiffness It may include at least one fixing tool to support fixing between the plates.
  • An electronic device includes a housing, a printed circuit board disposed in one region inside the housing, a processor mounted in one region of the printed circuit board, and a shield can shielding at least a portion of the processor And a heat dissipation structure disposed adjacent to the processor and dissipating heat conducting from the processor, wherein the heat dissipation structure forms an opening in at least one heat dissipation plate, an area, and to an upper portion of the at least one heat dissipation plate.
  • At least one heat pipe, and the at least one A heat dissipation plate and at least one stiffening plate may include at least one fixing tool that supports fixing to each other.
  • the flatness of the heat dissipation structure is secured, so that efficient space design in the electronic device on which the heat dissipation structure is mounted is promoted and assembly tolerances between structures can be prevented.
  • FIG. 1 is a view showing a heat dissipation structure according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a view illustrating a first bonding process between heat dissipation structure components according to an embodiment.
  • 2B is a view showing a second bonding process between heat dissipation structure components according to an embodiment.
  • 2C is a view showing a third bonding process between heat dissipation structure components according to an embodiment.
  • 2D is a view illustrating a fourth bonding process between heat dissipation structure components according to an embodiment.
  • 2E is a diagram schematically showing a state of a heat dissipation structure in a fourth bonding process according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a view schematically showing a structure of a heat dissipation structure according to an embodiment.
  • FIG. 4A is a view showing a heat dissipation structure according to another embodiment.
  • 4B is a view showing a heat dissipation structure according to another embodiment.
  • 4C is a view showing a heat dissipation structure according to another embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electronic device including a heat dissipation structure according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a view schematically showing a contact structure between a heat dissipation structure and an electronic component according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a view showing a heat dissipation structure according to an embodiment.
  • the heat dissipation structure 100 may be disposed adjacent to an arbitrary heating element (eg, an electronic component) to suppress overheating of the heating element.
  • an arbitrary heating element eg, an electronic component
  • at least one region of the heat dissipation structure 100 is in contact with the heating element, and heat generated during driving of the heating element is conducted and discharged to the outside, thereby preventing overheating of the heating element and damage or malfunction thereof.
  • the heat dissipation structure 100 may include at least one heat pipe 110 (heat pipe), at least one heat dissipation reinforcement plate 130 and at least one rigid reinforcement plate 150.
  • the heat dissipation structure 100 may omit at least one of the above-described components, or may additionally include other components.
  • the heat dissipation structure 100 may further include at least one fixing tool, which will be described later.
  • the fixing tool may physically fix the heat dissipation reinforcing plate 130 and the rigid reinforcing plate 150 to each other, for example.
  • the fixing tool in the manufacturing process or operating environment of the heat dissipation structure 100, the relative positions between the heat dissipation reinforcement plate 130 and the rigid reinforcement plate 150 are constrained, and shape deformation (eg, curvature of at least some areas) ) Can be suppressed to improve the functional efficiency of the heat dissipation structure 100.
  • the heat pipe 110 may dissipate at least a portion of heat conducted from the heating element to the outside or transfer it to other components.
  • one area of the heat pipe 110 may be in contact with the heating element through a designated medium (for example, a thermal interface material (TIM)), and the internal space corresponding to the contact point with the heating element is a liquid (eg : Water or alcohol).
  • a designated medium for example, a thermal interface material (TIM)
  • the vapor of the liquid vaporized by the heat conducted from the heating element flows to another space and dissipates at least a portion of the heat to the outside, or other components contacting the heat pipe 110 (for example, reinforced heat dissipation) Plate 130).
  • the vapor flowing into the other space may be liquefied into a liquid according to the heat dissipation or heat transfer, and the liquefied liquid may return to an internal space corresponding to a point of contact with the heating element by capillary action.
  • the heat dissipation reinforcement plate 130 may assist heat dissipation of the heat pipe 110.
  • the heat dissipation reinforcing plate 130 is soldered to a region of the heat pipe 110 and external to at least a portion of heat transferred from the heat pipe 110 through at least one solder. Heat dissipation.
  • the heat dissipation reinforcing plate 130 may transfer at least a portion of heat transferred from the heat pipe 110 to other components to be soldered (eg, a rigid reinforcing plate 150).
  • the heat dissipation reinforcing plate 130 may include a material having excellent thermal conductivity (eg, copper (Cu), etc.), in connection with slimming of the electronic device to which the heat dissipation structure 100 is applied, etc. It can be formed into a thin film.
  • the heat dissipation reinforcement plate 130 may be disposed as the lowest layer on the heat dissipation structure 100, and in this regard, support or cover at least a portion of other components (eg, the rigid reinforcement plate 150). It may include a width, length, or area similar to or corresponding to the other components.
  • the rigid reinforcement plate 150 may reinforce the durability of the heat dissipation structure 100.
  • the rigid reinforcement plate 150 may receive at least a portion of the heat pipe 110 while seated on at least a portion of the heat dissipation reinforcement plate 130.
  • the rigid reinforcement plate 150 includes an opening 151 having a shape corresponding to the heat pipe 110 as an area, and receives at least a portion of the heat pipe 110 through the opening 151 Can be surrounded.
  • the rigid reinforcement plate 150 accommodates and surrounds a portion of the heat pipe 110 through the opening 151, depending on the shape in which the heat pipe 110 is implemented, and at the same time, the heat pipe 110 through one region Can support other parts of the In other words, the heat pipe 110 is surrounded by the rigid reinforcement plate 150 or at least partially surrounded by the rigid reinforcement plate 150, so as to be supported simultaneously with the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate It may be seated on the structure formed by 130.
  • the rigid reinforcement plate 150 may reinforce durability of the heat pipe 110 and the heat dissipation reinforcement plate 150.
  • at least a portion of the rigid reinforcement plate 150 may include a material having excellent durability and thermal conductivity (eg, aluminum (Al), etc.), and the heat pipe 110 or the heat dissipation reinforcement plate 130 Some regions may be omitted depending on the shape of.
  • the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 may be physically fixed through a designated fixing tool. For this, it will be described through the manufacturing process of the heat dissipation structure 100 to be described later.
  • FIGS. 2A to 2D are diagrams showing various bonding processes between components of the heat dissipation structure according to an embodiment
  • FIG. 2E is a diagram schematically showing a state of the heat dissipation structure during a fourth bonding process according to an embodiment. .
  • each of the rigid reinforcing plate 150 and the heat dissipation reinforcing plate 130 may be formed with at least one insertion hole that supports physical fixing to each other.
  • at least one first insertion hole 153 having a shape (eg, a void) penetrating the rigid reinforcement plate 150 may be formed in one region of the rigid reinforcement plate 150.
  • At least one second insertion hole 131 may be formed in a shape (eg, a void or a groove) that is inserted into the heat dissipation reinforcement plate 130 at a predetermined depth.
  • the first insertion hole 153 and the second insertion hole 131 are molded when manufacturing a plate (eg, a rigid reinforcement plate 150 or a heat radiation reinforcement plate 130), or a separate drilling process It may be formed through, it may include the same or similar sizes to each other.
  • At least one solder 133 supporting soldering bonding with the rigid reinforcement plate 150 may be further formed in another region of the heat dissipation reinforcement plate 130.
  • the solder 133 may be formed as an area in which overlap with at least one second insertion hole 131 of the heat dissipation reinforcement plate 130 area is excluded.
  • the solder 133 is formed by coating a separate layer containing a patterned solder on the heat dissipation reinforcement plate 130, or the liquid solder is regularly or irregularly formed on the heat dissipation reinforcement plate 130. It can be formed by applying.
  • the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 may be fixed by a fixing tool 170.
  • the fastening tool 170 may include a rivet.
  • the fixing tool 170 is heated, the first insertion hole 153 (for example, voids) formed in the rigid reinforcement plate 150 and the second insertion hole 131 formed in the heat dissipation reinforcement plate 130 (for example: After passing through the voids, both end regions are shape-deformed by a blow, thereby fixing the plate (eg, the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130).
  • the fixing tool 170 may include an anchor bolt.
  • each of the first insertion hole 153 (for example, voids) formed in the rigid reinforcement plate 150 and the second insertion hole 131 (for example, grooves) formed in the heat dissipation reinforcement plate 130 includes threads on the inner surface.
  • the fastening tool 170 is engaged with the threads of the first insertion hole 153 and the threads of the second insertion hole 131 and is plated (for example, rigid reinforcement plate 150 and heat dissipation reinforcement plate 130) The liver can be fixed.
  • the heat pipe 110 on the structure of the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 physically fixed by the fixing tool 170 Can settle down.
  • the heat pipe 110 may be seated to be surrounded by the rigid reinforcement plate 150 by being accommodated in the opening 151 formed in the rigid reinforcement plate 150.
  • the heat pipe 110 may be seated such that a portion is accommodated in the opening 151 and surrounded by the rigid reinforcement plate 150 while the other portion is supported by the rigid reinforcement plate 150.
  • one region of the heat pipe 110 is rigid reinforcement plate 150
  • Through the opening 151 formed in the heat radiation reinforcement plate 130 may be in contact with or close to at least one solder 133.
  • a heat-radiating structure in which a heat pipe (110 in FIG. 2C) is seated on the structures of the rigid reinforcement plate 150 and the heat-radiating reinforcement plate 130 A reflow soldering process may be performed on 100.
  • the heat dissipation structure 100 is embedded in the jig assembly 10 having a shape corresponding to the heat dissipation structure 100, and the jig assembly 10 includes at least one solder 133 formed on the heat dissipation reinforcement plate 130. ) May be supplied with heat at a temperature to liquefy.
  • the at least one solder 133 is liquefied and adheres viscously to one region of the rigid reinforcement plate 150 and one region of the heat dissipation reinforcement plate 130, formed on the rigid reinforcement plate 150
  • One area of the heat pipe 110 and the other area of the heat dissipation reinforcing plate 130 may be viscously attached through the opening (151 of FIG. 2C).
  • the heat dissipation structure 100 is separated from the jig assembly 10, or cold air is supplied to the jig assembly 10 to cool the liquid solder 133, one region of the rigid reinforcement plate 150 and heat dissipation reinforcement One region of the plate 130 may be soldered, and one region of the heat pipe 110 and the other region of the heat dissipation reinforcement plate 130 may be soldered.
  • the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 are designated fixing tools 170 (eg, rivets or anchor bolts, etc.) before at least one solder 133 is liquefied.
  • fixing tools 170 eg, rivets or anchor bolts, etc.
  • mutual position can be constrained.
  • the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 by the fixing tool 170 are excluded, when supplying heat to the jig assembly 10, the rigid reinforcement plate 150 ) And the heat dissipation reinforcement plate 130 may expand to a size corresponding to the thermal expansion rate of the corresponding plate.
  • any one of the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 is relatively small relative to the other plate It can expand to large sizes. Accordingly, the alignment between the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 is dismantled, and the jointly designed joint location with respect to the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 can be changed.
  • a curvature occurs on at least one plate to reduce the heat dissipation efficiency of the heat dissipation structure 100 or the heat dissipation structure It may cause an assembly tolerance on the electronic device to which the 100 is applied.
  • the heat dissipation structure 100 prior to the reflow soldering process, the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 mutually at least one process tool 170 Can be bound by. Accordingly, during the reflow soldering process, different expansion between the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130, disassembly of the initial alignment, and change in the bonding location are suppressed, thereby flattening the heat dissipation structure 100 ( flatness) can be secured.
  • FIG. 3 is a view schematically showing a structure of a heat dissipation structure according to an embodiment.
  • the heat dissipation structure 100 includes at least one rigid reinforcement plate 150, at least one heat dissipation reinforcement plate 130 disposed under the rigid reinforcement plate 150, and at least a portion of the rigid reinforcement It may include at least one heat pipe 110 accommodated in the opening formed in the plate 150.
  • the rigid reinforcing plate 150 and the heat dissipation reinforcing plate 130 are arranged through a designated fixing tool 170 (for example, rivet or anchor bolt, etc.) in a state in which at least a portion of the edge regions of each other are stacked to correspond. Can be arrested.
  • At least one solder 133 formed on the heat dissipation reinforcement plate 130 avoids one region of the heat dissipation reinforcement plate 130 and the rigid reinforcement corresponding to one region of the heat dissipation reinforcement plate 130 when the lamination is performed.
  • One area of the plate 150 may be constrained through the fixing tool 170.
  • one region of the rigid reinforcement plate 150 and one region of the heat dissipation reinforcement plate 130 are soldered and joined using a part of the solder 133, and at least a portion of the rigid reinforcement plate 150 is attached to the rigid reinforcement plate 150.
  • One region of the heat pipe 110 seated to be received into the formed opening 151 may be soldered by using the other region of the heat dissipation reinforcement plate 130 facing the other portion of the solder 133.
  • the fixing area between the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 through the fixing tool 170 may be alternately designed with the solder 133 formed on the heat dissipation reinforcement plate 130. Can be.
  • the fixing area between the rigid reinforcement plate 150 and the heat dissipation reinforcement plate 130 may be designed as an area between the first solder and the second solder collinear with the first solder.
  • FIGS. 4A to 4C are views illustrating a heat dissipation structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • the heat dissipation structure of various embodiments described through FIGS. 4A to 4C may include at least some of the same or similar components to the heat dissipation structure (eg, the heat dissipation structure 100 of FIG. 1 or 3), or at least some of the same or A junction structure between similar components may be included, and overlapping descriptions hereinafter may be omitted.
  • the heat dissipation structure 100a or 100b includes at least one rigid reinforcement plate 150a or 150b, at least one heat dissipation reinforcement plate 130a or 130b, and at least one heat It may include a pipe (110a or 110b).
  • the rigid reinforcing plate (150a or 150b) and the heat dissipation reinforcing plate (130a or 130b) is at least a portion of the edge area between the stacked to correspond, at least one of the specified fixing tool (170a or 170b) ) (Eg, rivets or anchor bolts, etc.).
  • one region of the heat-radiating reinforcement plate 130a or 130b and one region of the rigid reinforcement plate 150a or 150b corresponding to one region of the heat-radiating reinforcement plate 130a or 130b at the time of lamination are respectively:
  • a third insertion hole 131a or 131b and a fourth insertion hole 153a or 153b may be formed to support penetration or fastening of the fixing tool 170a or 170b.
  • the rigid reinforcement plates 150a or 150b that are mutually constrained based on the penetration or fastening of the fixing tools 170a or 170b to the third insertion holes 131a or 131b and the fourth insertion holes 153a or 153b )
  • a heat pipe 110a or 110b may be seated on the structure of the heat dissipation reinforcement plate 130a or 130b.
  • the heat pipe 110a or 110b is accommodated in an opening 151a or 151b in which at least a portion is formed in the rigid reinforcement plate 150a or 150b, so that at least a portion of the edge region is the rigid reinforcement plate 150a or 150b).
  • the heat pipe 110a or 110b may include a bar shape extending in the longitudinal direction to improve the efficiency of heat conduction (eg, heat conduction from an internal heating space to a heat dissipation space).
  • the heat pipes 110a or 110b are implemented as a single heat pipe structure of the bar shape (eg, 110a), or a structure in which a plurality of heat pipes of the bar shape are connected and arranged (eg, 110b).
  • the plurality of heat pipes may include shapes that correspond to each other, and may be arranged in tandem so that at least a portion of each other is in contact with each other.
  • an area of the heat dissipation reinforcement plate 130a or 130b (eg A reflow soldering process using at least one solder 133a or 133b formed with a third insertion hole 131a or 131b is avoided may be performed.
  • a region of the rigid reinforcement plates 150a or 150b facing each other in the stacked state and a region of the heat dissipation reinforcement plate 130a or 130b are soldered, and similarly the rigid reinforcement plate
  • One region of the heat pipes 110a or 110b that faces each other through the openings 151a or 151b of (150a or 150b) and the other region of the heat dissipation reinforcement plate 130a or 130b may be soldered.
  • the heat dissipation structure 100c may include a vapor chamber 190 and a rigid reinforcement plate 150c.
  • the vapor chamber 190 may function similarly to the aforementioned heat pipe (heat pipe 110 of FIG. 1 or FIG. 3).
  • the vapor chamber 190 includes a liquid (eg, water or alcohol, etc.) in an interior space corresponding to a contact point with any heating element (eg, an electronic component), and the liquid is transferred by heat conducted from the heating element. When it is vaporized and flows to another space, at least a part of the heat may be radiated to the outside.
  • a liquid eg, water or alcohol, etc.
  • the vapor chamber 190 includes at least one fifth insertion hole 191 (for example, a groove) formed into a region in the manufacturing process of the vapor chamber 190, and the fifth insertion hole ( 191) may include at least one solder 193 having a regular or irregular pattern as another area to be avoided.
  • the fifth insertion hole 191 of the vapor chamfer 190 corresponds to At least one sixth insertion hole 153c (eg, a void) may be included in the region of the rigid reinforcement plate 150c at the position.
  • the rigid reinforcement plate 150c may include a shape identical or similar to the shape of the vapor chamber 190.
  • the rigid reinforcement plate 150c may include a shape having a relatively large area relative to the vapor chamber 190, or increase the external exposure area of the vapor chamber 190 in relation to the heat dissipation efficiency of the vapor chamber 190.
  • some regions eg, the central region
  • a fixed tool 170c (eg, a welding rod) designated through the fifth insertion hole 191 and the sixth insertion hole 153c may be disposed.
  • the fixing tool 170c penetrates through the sixth insertion hole 153c and may be drawn into at least a portion of the fifth insertion hole 191.
  • the fixing tool 170c disposed through the fifth insertion hole 191 and the sixth insertion hole 153c may be cooled after being melted through resistance welding or the like, and accordingly, the fifth insertion hole formed in the vapor chamber 190 ( 191)
  • the region and the region of the sixth insertion hole 153c formed in the rigid reinforcement plate 150c may be physically joined.
  • at least one solder 193 formed in the vapor chamber 190 may be excluded from liquefaction due to a different melting point from the fixing tool 170c.
  • the bonded vapor chamber 190 and the rigid reinforcement plate 150c based on melting and cooling of the fixing tool 170c use at least one solder 193 formed in the vapor chamber 190. It may be soldered by a reflow soldering process.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electronic device including a heat dissipation structure according to an embodiment
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a contact structure between a heat dissipation structure and an electronic component according to an embodiment.
  • the above-described heat dissipation structure (eg, 100 in FIG. 1 or 3, 100a in FIG. 4a, or 100b in FIG. 4b, hereinafter referred to as reference number 100) is an electronic device 1000 Included in the can support the resource management of the electronic device 1000.
  • the heat dissipation structure 100 is disposed to be adjacent to a specific electronic component mounted on the electronic device 1000 to dissipate heat conducted from the electronic component to the outside.
  • the electronic device 1000 may include a printed circuit board 1100, a processor 1200, and a shield can 1300.
  • the above-described components may be accommodated in the housing 1500 forming at least a part of the body of the electronic device 100.
  • the electronic device 1000 may omit at least one of the above-described components or additionally include other components.
  • the electronic device 1000 includes a communication module that supports communication with at least one external device, a memory that stores at least one data or command related to a functional operation of the electronic device 1000, and various contents.
  • a display supporting output and a battery supplying driving power to the components may be further included.
  • a processor 1200 including at least one of a central processing unit, an application processor, a graphic processing unit, an image signal processor, a sensor hub processor, and a communication processor may be mounted on a printed circuit board.
  • the processor 1200 may be embedded in the shield can 1300.
  • the processor 1200 may be at least partially shielded from the outside by a shield can 1300 including an opening of a predetermined size while mounted on the printed circuit board 1100.
  • the shield can 1300 may shield, for example, electromagnetic waves generated during operation of the electronic device 1000 or remove noise generated from the printed circuit board 1100.
  • a thermal interface member 1400 (thermal interface material) supporting heat dissipation of the processor 1200 may be disposed in the inner space of the shield can 1300.
  • the heat conduction member 1400 may support heat conduction from the processor 1200 to the heat dissipation structure 100 disposed adjacent to the processor 1200.
  • one region of the heat-conducting member 1400 may contact the processor 1200 and the other region may contact the heat pipe 110 of the heat dissipation structure 100.
  • the heat dissipation structure 100 is a heat dissipation reinforcement plate 130, a heat dissipation reinforcement plate 130 through a portion of the solder 133 formed on the heat dissipation reinforcement plate 130 Heat that is soldered to the heat-reinforcement plate 130 through the other portion of the permanent solder 133 by receiving at least a portion of the rigid reinforcement plate 150 that is soldered to the upper portion and an opening included in the rigid reinforcement plate 150 at all times.
  • the pipe 110 and the heat dissipation reinforcing plate 130 and the rigid reinforcing plate 150 may include a fixing tool 170 for mechanically restraining (or fixing) each other.
  • the heat dissipation structure 100 may be disposed above the processor 1200.
  • the heat dissipation reinforcement plate 130 avoids overlap with the shield can 1300 accommodating the processor 1200, or is in contact with the processor 1200 and extends heat conduction to the outside of the shield can 1300
  • it may be implemented with a plurality of heat dissipation reinforcement plates 130 spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the heat dissipation reinforcing plate 130 is implemented as a single structure, and may include a space that is inserted into a central region at a predetermined depth, and the heat conduction member 1400 is located in a region of the heat dissipation reinforcement plate 130 corresponding to the indentation space. ) Can be formed for insertion.
  • a plate, at least one heat pipe at least a portion of which is received and faces the opening formed by the at least one rigid plate and is joined to an area of the at least one heat dissipation plate, and the at least one heat dissipation plate and the at least one It may include at least one fixing tool (tool) to support the fixing between the rigid plate.
  • the at least one heat dissipation plate may include, as an area, at least one solder supporting the bonding with at least one of the at least one rigid plate and the at least one heat pipe. Can be.
  • the at least one rigid plate may form the opening corresponding to the shape of the at least one heat pipe.
  • the heat pipe may be arranged such that one region is accommodated in the opening and the other region is supported by the rigid plate.
  • the at least one fixing tool may include at least one of a rivet and an anchor bolt.
  • the at least one rigid plate may include at least one first insertion hole to support penetration or fastening of the at least one fixing tool.
  • the at least one heat dissipation plate when stacked with the at least one rigid plate, supports penetration or fastening of the at least one fixing tool to an area corresponding to the at least one first insertion hole. It may include at least one second insertion hole.
  • the at least one second insertion hole may be included as an area where overlap with the at least one solder is avoided.
  • At least one of the at least one first insertion hole and the at least one second insertion hole may include a thread on an inner surface.
  • the at least one solder may include a plurality of solders.
  • the at least one second insertion hole may be included as a region between a first solder included in the plurality of solders and a second solder collinear with the first solder.
  • the at least one heat pipe may include a plurality of heat pipes.
  • the plurality of heat pipes may include shapes corresponding to each other, and may be arranged to be connected so that at least a portion of each other is in contact.
  • the electronic device includes a housing, a printed circuit board disposed in one region inside the housing, a processor mounted in one region of the printed circuit board, and a shield can shielding at least a portion of the processor can), and a heat dissipation structure disposed adjacent to the processor to dissipate heat conducted from the processor, the heat dissipation structure comprising: at least one heat dissipation plate, an opening formed in one region, and the at least one heat dissipation plate At least one rigid plate that is joined to the upper portion to support durability of the at least one radiating plate, and at least a portion of the at least one radiating plate facing and received in the opening formed by the at least one rigid plate At least one heat pipe to be joined, and the enemy It may also include at least one fixed tool (tool) which supports fixed between a heat-radiating plate and said at least one rigid plate cross.
  • tools which supports fixed between a heat-radiating plate and said at least one rigid plate cross.
  • the electronic device further includes a heat conduction member that supports a heat conduction from the processor to the heat dissipating structure, with one area in contact with the processor and the other area in contact with the at least one heat pipe. can do.
  • the heat dissipation structure may be disposed above the shield can.
  • the at least one heat dissipation plate may include a plurality of heat dissipation plates.
  • the plurality of heat dissipation plates may be arranged to be spaced apart from each other at a specified distance so that overlapping with the shield can is avoided.
  • the at least one heat dissipation plate may include, as an area, at least one solder supporting the bonding with at least one of the at least one rigid plate and the at least one heat pipe. Can be.
  • the at least one rigid plate may include at least one first insertion hole to support penetration or fastening of the at least one fixing tool.
  • the at least one heat dissipation plate when stacked with the at least one rigid plate, supports penetration or fastening of the at least one fixing tool to an area corresponding to the at least one first insertion hole. It may include at least one second insertion hole.
  • At least one of the at least one first insertion hole and the at least one second insertion hole may include a thread on an inner surface.
  • the at least one fixing tool may include at least one of a rivet and an anchor bolt.
  • the heat dissipation structure includes at least one vapor chamber, at least one rigid plate joined to an upper portion of the at least one vapor chamber, and supporting durability to the at least one vapor chamber, and And at least one fixing tool supporting fixing between the at least one vapor chamber and the at least one rigid plate.
  • the at least one vapor chamber may include at least one third insertion hole supporting penetration of the at least one fixing tool.
  • the at least one vapor chamber may include at least one solder supporting the bonding with the at least one rigid plate as an area where the at least one third insertion hole is avoided. Can be.
  • the at least one rigid plate when the at least one rigid plate is stacked with the at least one vapor chamber, at least one supporting the penetration of the at least one fixing tool to an area corresponding to the at least one third insertion hole. It may include a fourth insertion hole.
  • the at least one fixing tool may include a welding rod.
  • the at least one fixing tool may be melted through a designated process and then cooled to bond at least a portion between the vapor chamber and the at least one rigid plate.
  • An electronic device may be a device of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a laptop, a desktop, a tablet, or a portable multimedia device.
  • portable medical device e.g., a portable medical device
  • camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • phrases such as “at least one of,, B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase of the phrases, or all possible combinations thereof.
  • Terms such as “first”, “second”, or “first” or “second” can be used to simply distinguish a component from other components, and to separate components from other aspects (eg, importance or Order).
  • Any (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the term “functionally” or “communically”
  • any of the above components can be connected directly to the other components (eg, by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, components, or circuits.
  • the module may be an integrally configured component or a minimum unit of the component or a part thereof performing one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present disclosure may include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101). It may be implemented as software (e.g., program 140) that includes.
  • a processor eg, processor 120
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the storage medium readable by the device may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device, and does not include a signal (eg, electromagnetic waves). It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a method according to various embodiments disclosed in this document may be provided as being included in a computer program product.
  • Computer program products are commodities that can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play StoreTM) or two user devices ( It can be distributed (eg, downloaded or uploaded) directly or online between smartphones).
  • a portion of the computer program product may be temporarily stored at least temporarily in a storage medium readable by a device such as a memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server, or may be temporarily generated.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components the same or similar to that performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or the like. , Or one or more other actions can be added.

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 적어도 하나의 방열 플레이트, 일 영역으로 개구를 형성하고 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 상부로 접합되어 상기 적어도 하나의 방열 플레이트에 내구성을 지원하는 적어도 하나의 강성 플레이트, 적어도 일부가 상기 적어도 하나의 강성 플레이트에 의해 형성된 상기 개구에 수용되어 대면하는 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 일 영역과 접합되는 적어도 하나의 히트 파이프, 및 상기 적어도 하나의 방열 플레이트 및 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 상호 간의 고정을 지원하는 적어도 하나의 고정 툴(tool)을 포함하는 방열 구조체와, 상기 방열 구조체를 포함하는 전자 장치를 개시한다. 이 외에도 명세서를 통하여 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

방열 구조체 및 이를 포함하는 전자 장치
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 전자 부품의 발열을 억제할 수 있는 방열 구조체 및 이를 포함하는 전자 장치와 관련된다.
전자 장치가 다양한 기능이 집약된 매체로 진화하면서, 전자 장치에 탑재되어 상기 기능의 운용을 지원하는 전자 부품들이 다채로워지고 있다. 이에 상응하여, 전자 장치는 내부 공간적 제약을 해소하며 다수의 전자 부품들을 수용하기 위해 고집적(high density)을 지향하는 구조로 설계되고 있다.
상기 전자 부품들은 고속 또는 대용량의 데이터 처리 시 발열할 수 있으며, 상술과 같이 다수의 전자 부품들은 상호 기밀한 구조로 배치되는 바, 일부 전자 부품에서 발생되는 발열은 해당 전자 부품의 손상 또는 기능 저하를 초래할 뿐만 아니라, 열 대류 또는 열 전도 등을 통하여 인접한 다른 전자 부품에 영향을 미칠 수 있다, 이에 따라, 발열이 예상되는 전자 부품의 인접 영역으로는 상기 발열에 따른 열을 외부로 방출시키기 위한 방열 구조체가 배치될 수 있다.
방열 구조체는 박형의 방열 플레이트 및 상기 방열 플레이트에 내구성을 부여하는 강성의 보강 플레이트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 방열 플레이트 및 보강 플레이트는 리플로우 솔더링(reflow soldering) 공정을 통하여 접합될 수 있다. 그러나, 상기 리플로우 솔더링 공정 시 방열 플레이트 및 보강 플레이트의 열 팽창 정도가 상이한 경우, 초기 설계된 접합 개소가 변경될 수 있으며, 이는 방열 플레이트 및 보강 플레이트 간의 기밀한 접합을 저해시켜 방열 구조체의 휨(deflection) 현상을 유발할 수 있다.
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 방열 플레이트 및 보강 플레이트 상호에 대한 구속을 구현하여, 접합 개소의 변경 및 방열 구조체의 형상 변형을 억제함으로써, 평탄도(flatness)가 확보되는 방열 구조체 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른 방열 구조체는, 적어도 하나의 방열 플레이트, 일 영역으로 개구를 형성하고 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 상부로 접합되어 상기 적어도 하나의 방열 플레이트에 내구성을 지원하는 적어도 하나의 강성 플레이트, 적어도 일부가 상기 적어도 하나의 강성 플레이트에 의해 형성된 상기 개구에 수용되어 대면하는 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 일 영역과 접합되는 적어도 하나의 히트 파이프, 및 상기 적어도 하나의 방열 플레이트 및 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 상호 간의 고정을 지원하는 적어도 하나의 고정 툴(tool)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징의 내부 일 영역으로 배치되는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 일 영역에 실장 되는 프로세서, 상기 프로세서의 적어도 일부를 차폐하는 쉴드 캔(shield can), 및 상기 프로세서에 인접 배치되고 상기 프로세서로부터 전도되는 열을 방열하는 방열 구조체를 포함하고, 상기 방열 구조체는, 적어도 하나의 방열 플레이트, 일 영역으로 개구를 형성하고 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 상부로 접합되어 상기 적어도 하나의 방열 플레이트에 내구성을 지원하는 적어도 하나의 강성 플레이트, 적어도 일부가 상기 적어도 하나의 강성 플레이트에 의해 형성된 상기 개구에 수용되어 대면하는 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 일 영역과 접합되는 적어도 하나의 히트 파이프, 및 상기 적어도 하나의 방열 플레이트 및 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 상호 간의 고정을 지원하는 적어도 하나의 고정 툴(tool)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 방열 구조체의 평탄도가 확보됨으로써, 상기 방열 구조체가 탑재되는 전자 장치 내의 효율적 공간 설계가 도모되고, 구조물 간의 조립 공차 발생을 차단할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통하여 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 방열 구조체를 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 방열 구조체 구성요소들 간의 제1 접합 공정을 도시한 도면이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 방열 구조체 구성요소들 간의 제2 접합 공정을 도시한 도면이다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 방열 구조체 구성요소들 간의 제3 접합 공정을 도시한 도면이다.
도 2d는 일 실시 예에 따른 방열 구조체 구성요소들 간의 제4 접합 공정을 도시한 도면이다.
도 2e는 일 실시 예에 따른 제4 접합 공정 시의 방열 구조체 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 방열 구조체의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4a는 다른 실시 예에 따른 방열 구조체를 도시한 도면이다.
도 4b는 또 다른 실시 예에 따른 방열 구조체를 도시한 도면이다.
도 4c는 또 다른 실시 예에 따른 방열 구조체를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 방열 구조체를 포함하는 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 방열 구조체 및 전자 부품 간의 접촉 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 부여될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 방열 구조체를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 방열 구조체(100)는 임의의 발열체(예: 전자 부품)에 인접 배치되어 상기 발열체의 과열을 억제할 수 있다. 예를 들어, 방열 구조체(100)는 적어도 일 영역이 발열체에 접촉되고, 상기 발열체의 구동 시 발생하는 열을 전도 받아 외부로 방출함으로써, 발열체의 과열 및 그에 따른 손상 또는 오동작을 방지할 수 있다. 이와 관련하여, 방열 구조체(100)는 적어도 하나의 히트 파이프(110)(heat pipe), 적어도 하나의 방열 보강 플레이트(130) 및 적어도 하나의 강성 보강 플레이트(150)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 방열 구조체(100)는 상술한 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 방열 구조체(100)는 후술을 통하여 언급될 적어도 하나의 고정 툴(tool)을 더 포함할 수 있다. 상기 고정 툴은 예컨대, 방열 보강 플레이트(130) 및 강성 보강 플레이트(150) 상호 간을 물리적으로 고정할 수 있다. 상기 고정 툴에 따르면, 방열 구조체(100)의 제조 공정 또는 운용 환경 상에서, 방열 보강 플레이트(130) 및 강성 보강 플레이트(150) 상호 간의 상대적 위치가 구속되고, 형상 변형(예: 적어도 일부 영역의 만곡)이 억제되어 상기 방열 구조체(100)의 기능 효율이 제고될 수 있다.
상기 히트 파이프(110)는 발열체로부터 전도되는 열의 적어도 일부를 외부로 방열하거나, 다른 구성요소로 전달할 수 있다. 이와 관련하여, 히트 파이프(110)의 일 영역은 지정된 매개체(예: TIM(Thermal Interface Material))를 통하여 상기 발열체에 접촉될 수 있으며, 상기 발열체와의 접촉 개소에 대응하는 내부 공간은 액체(예: 물 또는 알코올 등)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 발열체로부터 전도된 열에 의하여 기화되는 액체의 증기는 다른 공간으로 유동하며 열의 적어도 일부를 외부로 방열하거나, 상기 히트 파이프(110)에 접촉된 다른 구성요소(예: 방열 보강 플레이트(130))로 전달할 수 있다. 상기 다른 공간으로 유동한 증기는 예컨대, 상기 방열 또는 열 전달에 따라 액체로 액화되고, 상기 액화된 액체는 모세관 현상에 의해 상기 발열체와의 접촉 개소에 대응하는 내부 공간으로 회귀할 수 있다.
상기 방열 보강 플레이트(130)는 히트 파이프(110)의 방열을 보조할 수 있다. 예를 들어, 방열 보강 플레이트(130)는 히트 파이프(110)의 일 영역과 솔더링(soldering) 접합되고, 적어도 하나의 솔더(solder)를 통하여 상기 히트 파이프(110)로부터 전달되는 열의 적어도 일부를 외부로 방열할 수 있다. 또는, 방열 보강 플레이트(130)는 상기 히트 파이프(110)로부터 전달되는 열의 적어도 일부를 솔더링 접합되는 다른 구성요소(예: 강성 보강 플레이트(150))로 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 방열 보강 플레이트(130)의 적어도 일부는 열전도성이 우수한 소재(예: 구리(Cu) 등)를 포할 수 있으며, 방열 구조체(100)가 적용되는 전자 장치의 슬림화 등과 관련하여 박막으로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 방열 보강 플레이트(130)는 방열 구조체(100) 상에서 최하 레이어로 배치될 수 있으며, 이와 관련하여 다른 구성요소(예: 강성 보강 플레이트(150))의 적어도 일부를 지지하거나, 커버할 수 있도록 상기 다른 구성요소와 유사 또는 대응하는 폭, 길이 또는 면적을 포함할 수 있다.
상기 강성 보강 플레이트(150)는 방열 구조체(100)의 내구성을 보강할 수 있다. 이와 관련하여, 강성 보강 플레이트(150)는 방열 보강 플레이트(130)의 적어도 일부에 안착된 상태에서, 히트 파이프(110)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 예를 들어, 강성 보강 플레이트(150)는 일 영역으로 상기 히트 파이프(110)와 대응하는 형상의 개구(151)를 포함하고, 상기 개구(151)를 통해 히트 파이프(110)의 적어도 일부를 수용하며 둘러쌀 수 있다. 또는, 강성 보강 플레이트(150)는 히트 파이프(110)가 구현되는 형상에 따라, 개구(151)를 통해 히트 파이프(110)의 일부를 수용하며 둘러싸는 동시에, 일 영역을 통하여 히트 파이프(110)의 다른 일부를 지지할 수 있다. 다시 말해, 히트 파이프(110)는 적어도 일부가 강성 보강 플레이트(150)에 의해 둘러 싸이거나, 또는 강성 보강 플레이트(150)에 의해 둘러 싸임과 동시에 지지되도록, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)가 이루는 구조체 상에 안착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 히트 파이프(110)의 안착 이후, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 간의 적어도 일부와, 히트 파이프(110) 및 방열 보강 플레이트(130) 간의 적어도 일부는 지정된 공정에 의해 솔더링 접합될 수 있으며, 이에 따라 강성 보강 플레이트(150)는 히트 파이프(110) 및 방열 보강 플레이트(150)의 내구성을 보강할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 강성 보강 플레이트(150)의 적어도 일부는 내구성 및 열전도성이 우수한 소재(예: 알루미늄(Al) 등)를 포함할 수 있으며, 히트 파이프(110) 또는 방열 보강 플레이트(130)의 형상에 따라 일부 영역이 생략될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 방열 구조체(100) 구성요소들 간의 솔더링 접합 이전, 상기 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 상호 간은 지정된 고정 툴을 통하여 물리적으로 고정될 수 있다. 이에 대해서는, 후술되는 방열 구조체(100)의 제조 공정을 통하여 살펴보기로 한다.
도 2a 내지 도 2d는 일 실시 예에 따른 방열 구조체 구성요소들 간의 다양한 접합 공정을 도시한 도면이고, 도 2e는 일 실시 예에 따른 제4 접합 공정 시의 방열 구조체 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 제1 제조 공정(A)에서, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 각각에는 상호 간의 물리적 고정을 지원하는 적어도 하나의 삽입구가 형성될 수 있다. 예를 들어, 강성 보강 플레이트(150)의 일 영역에는 상기 강성 보강 플레이트(150)를 관통하는 형태(예: 공극)의 적어도 하나의 제1 삽입구(153)가 형성될 수 있다. 대응적으로, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)의 적층 시 상기 제1 삽입구(153)와 대응하는 위치의 방열 보강 플레이트(130) 영역에는 상기 방열 보강 플레이트(130)를 관통하거나, 상기 방열 보강 플레이트(130)에 소정 깊이로 내입되는 형태(예: 공극 또는 홈)의 적어도 하나의 제2 삽입구(131)가 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 삽입구(153) 및 제2 삽입구(131)는 플레이트(예: 강성 보강 플레이트(150) 또는 방열 보강 플레이트(130)) 제조 시 성형되거나, 별도의 드릴링(drilling) 공정을 통하여 형성될 수 있으며, 상호 동일 또는 유사한 크기를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 제조 공정(A)에서, 방열 보강 플레이트(130)의 다른 영역에는 강성 보강 플레이트(150)와의 솔더링 접합을 지원하는 적어도 하나의 솔더(133)가 더 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 솔더(133)는 방열 보강 플레이트(130) 영역 중 적어도 하나의 제2 삽입구(131)와의 중첩이 배제되는 영역으로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 솔더(133)는 패턴화된 솔더를 포함하는 별도의 레이어를 방열 보강 플레이트(130) 상에 코팅하여 형성되거나, 액상의 솔더를 방열 보강 플레이트(130) 상에 규칙적 또는 불규칙적으로 도포하여 형성될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제2 제조 공정(B)에서, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)는 고정 툴(170)에 의하여 고정될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 고정 툴(170)은 리벳(rivet)을 포함할 수 있다. 이 경우, 고정 툴(170)은 가열된 상태로 강성 보강 플레이트(150)에 형성된 제1 삽입구(153)(예: 공극) 및 방열 보강 플레이트(130)에 형성된 제2 삽입구(131)(예: 공극)를 관통한 후, 양측 종단 영역이 타격에 의해 형상 변형됨으로써, 플레이트(예: 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)) 간을 고정할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 고정 툴(170)은 앵커 볼트(anchor bolt)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 강성 보강 플레이트(150)에 형성된 제1 삽입구(153)(예: 공극) 및 방열 보강 플레이트(130)에 형성된 제2 삽입구(131)(예: 홈) 각각은 내면으로 나사산을 포함할 수 있으며, 고정 툴(170)은 상기 제1 삽입구(153)의 나사산 및 제2 삽입구(131)의 나사산에 맞물려 체결되며 플레이트(예: 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)) 간을 고정할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 제3 제조 공정(C)에서, 상기 고정 툴(170)에 의하여 물리적으로 고정된 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)의 구조체 상에 히트 파이프(110)가 안착될 수 있다. 예를 들어, 상기 히트 파이프(110)는 적어도 일부가 강성 보강 플레이트(150)에 형성된 개구(151)에 수용됨으로써, 상기 강성 보강 플레이트(150)에 의해 둘러 싸이도록 안착될 수 있다. 또는, 히트 파이프(110)는 일부가 상기 개구(151)에 수용되어 강성 보강 플레이트(150)에 의해 둘러 싸이는 동시에, 다른 일부가 강성 보강 플레이트(150)에 의해 지지되도록 안착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)의 구조체 상에 상기 히트 파이프(110)가 안착되는 경우, 히트 파이프(110)의 일 영역은 강성 보강 플레이트(150)에 형성된 개구(151)를 통해 방열 보강 플레이트(130) 상의 적어도 하나의 솔더(133)와 접촉 또는 근접할 수 있다.
도 2d 및 도 2e를 참조하면, 제4 제조 공정(D)에서, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)의 구조체 상에 히트 파이프(도 2c의 110)가 안착된 상태의 방열 구조체(100)에 대하여 리플로우 솔더링 공정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 방열 구조체(100)는 상기 방열 구조체(100)에 대응하는 형상의 지그 어셈블리(10)에 내장되고, 지그 어셈블리(10)에는 방열 보강 플레이트(130)에 형성된 적어도 하나의 솔더(133)가 액화되기 위한 온도의 열이 공급될 수 있다. 이에 따라, 상기 적어도 하나의 솔더(133)는 액화되어 상호 대면하는 강성 보강 플레이트(150)의 일 영역 및 방열 보강 플레이트(130)의 일 영역을 점도 있게 부착시키고, 강성 보강 플레이트(150)에 형성된 개구(도 2c의 151)를 통하여 상호 대면하는 히트 파이프(110)의 일 영역 및 방열 보강 플레이트(130)의 타 영역을 점도 있게 부착시킬 수 있다. 상기 지그 어셈블리(10)로부터 방열 구조체(100)가 분리되거나, 지그 어셈블리(10)에 냉기가 공급되어 액상의 솔더(133)가 냉각되는 경우, 상기 강성 보강 플레이트(150)의 일 영역 및 방열 보강 플레이트(130)의 일 영역은 솔더링 접합되고, 또한 상기 히트 파이프(110)의 일 영역 및 방열 보강 플레이트(130)의 타 영역은 솔더링 접합될 수 있다.
상술과 같은 리플로우 솔더링 공정에서, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)는 적어도 하나의 솔더(133)가 액화되기 이전, 지정된 고정 툴(170)(예: 리벳 또는 앵커볼트 등)에 의하여 상호 간의 위치가 구속될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 고정 툴(170)에 의한 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 간의 구속이 배제되는 경우를 살펴보면, 지그 어셈블리(10)에 열 공급 시, 상기 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)는 해당 플레이트의 열 팽창률에 대응하는 크기로 팽창할 수 있다. 만일, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 상호 간의 열 팽창률이 상이한 경우, 상기 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 중 어느 하나의 플레이트는 다른 플레이트에 상대적으로 작거나 큰 크기로 팽창할 수 있다. 이에 따라, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 간의 정렬이 해체되며 상기 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 상호 간에 대하여 초기 설계된 접합 개소가 변경될 수 있다. 이는 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)의 수축 시, 적어도 하나의 플레이트에 만곡(또는, 휨) 현상을 발생시켜, 방열 구조체(100)의 방열 효율을 저감시키거나, 상기 방열 구조체(100)가 적용되는 전자 장치 상에서의 조립 공차를 유발할 수 있다.
이상을 고려하였을 때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방열 구조체(100)는 리플로우 솔더링 공정 이전에, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 상호가 적어도 하나의 공정 툴(170)에 의하여 구속될 수 있다. 이에 따라, 상기 리플로우 솔더링 공정 시, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 상호 간의 상이한 팽창, 초기 정렬의 해체 및 접합 개소의 변경이 억제됨으로써, 방열 구조체(100)의 평탄도(flatness)가 확보될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 방열 구조체의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 방열 구조체(100)는 적어도 하나의 강성 보강 플레이트(150), 상기 강성 보강 플레이트(150)의 하부로 배치되는 적어도 하나의 방열 보강 플레이트(130) 및 적어도 일부가 상기 강성 보강 플레이트(150)에 형성된 개구에 수용되는 적어도 하나의 히트 파이프(110)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130)는 상호 간의 가장자리 영역 적어도 일부가 대응하도록 적층된 상태에서 지정된 고정 툴(170)(예: 리벳 또는 앵커 볼트 등)을 통하여 기구적으로 구속될 수 있다. 예를 들어, 방열 보강 플레이트(130)에 형성된 적어도 하나의 솔더(133)가 회피되는 방열 보강 플레이트(130)의 일 영역 및 상기 적층 시 상기 방열 보강 플레이트(130)의 일 영역과 대응하는 강성 보강 플레이트(150)의 일 영역은 상기 고정 툴(170)을 통하여 구속될 수 있다. 이 상태에서, 상기 강성 보강 플레이트(150)의 일 영역 및 방열 보강 플레이트(130)의 일 영역은 상기 솔더(133)의 일부를 이용하여 솔더링 접합되고, 적어도 일부가 상기 강성 보강 플레이트(150)에 형성된 개구(151) 내부로 수용되도록 안착되는 히트 파이프(110)의 일 영역은 대면하는 방열 보강 플레이트(130)의 타 영역과 상기 솔더(133)의 다른 일부를 이용하여 솔더링 접합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 고정 툴(170)을 통한 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 간의 고정(또는, 구속) 영역은, 상기 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 상호 간의 가장 자리 영역에 지정된 이격 간격으로 설계될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 상기 고정 툴(170)을 통한 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 간의 고정 영역은, 방열 보강 플레이트(130)에 형성된 솔더(133)와 교번적으로 설계될 수 있다. 예를 들어, 상기 강성 보강 플레이트(150) 및 방열 보강 플레이트(130) 간의 고정 영역은 제1 솔더 및 상기 제1 솔더와 동일 선상의 제2 솔더 사이 영역으로 설계될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 다양한 실시 예에 따른 방열 구조체를 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c를 통하여 설명되는 다양한 실시 예의 방열 구조체는 전술한 방열 구조체(예: 도 1 또는 도 3의 방열 구조체(100))와 적어도 일부 동일 또는 유사한 구성요소를 포함하거나, 적어도 일부 동일 또는 유사한 구성요소들 간의 접합 구조를 포함할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 방열 구조체(100a 또는 100b)는 적어도 하나의 강성 보강 플레이트(150a 또는 150b), 적어도 하나의 방열 보강 플레이트(130a 또는 130b) 및 적어도 하나의 히트 파이프(110a 또는 110b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 강성 보강 플레이트(150a 또는 150b) 및 방열 보강 플레이트(130a 또는 130b)는 상호 간의 가장 자리 영역 적어도 일부가 대응하도록 적층된 상태에서, 지정된 적어도 하나의 고정 툴(170a 또는 170b)(예: 리벳 또는 앵커볼트 등)을 통하여 상호 기구적으로 구속될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 방열 보강 플레이트(130a 또는 130b)의 일 영역 및 상기 적층 시 상기 방열 보강 플레이트(130a 또는 130b)의 일 영역과 대응하는 강성 보강 플레이트(150a 또는 150b)의 일 영역 각각에는, 상기 고정 툴(170a 또는 170b)의 관통 또는 체결을 지원하는 제3 삽입구(131a 또는 131b) 및 제4 삽입구(153a 또는 153b)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제3 삽입구(131a 또는 131b) 및 제4 삽입구(153a 또는 153b)에 대한 고정 툴(170a 또는 170b)의 관통 또는 체결을 기반으로 상호 구속되는 강성 보강 플레이트(150a 또는 150b) 및 방열 보강 플레이트(130a 또는 130b)의 구조체 상에는 히트 파이프(110a 또는 110b)가 안착될 수 있다. 예를 들어, 상기 히트 파이프(110a 또는 110b)는 적어도 일부가 강성 보강 플레이트(150a 또는 150b)에 형성된 개구(151a 또는 151b)에 수용됨으로써, 가장 자리 영역의 적어도 일부가 상기 강성 보강 플레이트(150a 또는 150b)에 의해 둘러싸이도록 안착될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 히트 파이프(110a 또는 110b)는 열전도(예: 내부의 가열 공간으로부터 방열 공간으로의 열전도) 효율 향상을 위해, 길이 방향으로 신장되는 바(bar) 형상을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 히트 파이프(110a 또는 110b)는 상기 바 형상의 단일 히트 파이프 구조(예: 110a)로 구현되거나, 상기 바 형상의 복수의 히트 파이프가 연접하며 배열되는 구조(예: 110b)로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 히트 파이프는 상호 대응하는 형상을 포함하고, 상호 간의 적어도 일부가 접촉되도록 연접 배열될 수 있다.
일 실시 예에서, 강성 보강 플레이트(150a 또는 150b) 및 방열 보강 플레이트(130a 또는 130b)의 구조체 상에 히트 파이프(110a 또는 110b)가 안착되면, 방열 보강 플레이트(130a 또는 130b)의 일 영역(예: 제3 삽입구(131a 또는 131b)가 회피되는 영역)으로 형성된 적어도 하나의 솔더(133a 또는 133b)를 이용하는 리플로우 솔더링 공정이 수행될 수 있다. 상기 리플로우 솔더링 공정에 따르면, 상기 적층된 상태에서 상호 대면하는 강성 보강 플레이트(150a 또는 150b)의 일 영역 및 방열 보강 플레이트(130a 또는 130b)의 일 영역이 솔더링 접합되고, 유사하게 상기 강성 보강 플레이트(150a 또는 150b)의 개구(151a 또는 151b)를 통하여 상호 대면하는 히트 파이프(110a 또는 110b)의 일 영역 및 방열 보강 플레이트(130a 또는 130b)의 타 영역이 솔더링 접합될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 방열 구조체(100c)는 베이퍼 챔버(190)(vapor chamber) 및 강성 보강 플레이트(150c)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 베이퍼 챔버(190)는 전술된 히트 파이프(도 1 또는 도 3의 히트 파이프(110))와 유사하게 기능할 수 있다. 예를 들어, 베이퍼 챔버(190)는 임의의 발열체(예: 전자 부품)와의 접촉 개소에 대응하는 내부 공간에 액체(예: 물 또는 알코올 등)를 포함하고, 상기 발열체로부터 전도되는 열에 의해 상기 액체가 기화되어 다른 공간으로 유동 시 열의 적어도 일부가 외부로 방열될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 베이퍼 챔버(190)는 상기 베이퍼 챔버(190)의 제조 공정에서 일 영역으로 성형되는 적어도 하나의 제5 삽입구(191)(예: 홈)를 포함하고, 상기 제5 삽입구(191)가 회피되는 다른 영역으로 규칙 또는 불규칙 패턴의 적어도 하나의 솔더(193)를 포함할 수 있다. 대응적으로, 상기 베이퍼 챔버(190) 및 강성 보강 플레이트(150c) 상호 간의 가장자리 영역 적어도 일부가 대응하도록(또는, 정렬되도록) 적층 시 상기 베이퍼 챔퍼(190)의 제5 삽입구(191)와 대응하는 위치의 강성 보강 플레이트(150c) 영역에는 적어도 하나의 제6 삽입구(153c)(예: 공극)가 포함될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 강성 보강 플레이트(150c)는 상기 베이퍼 챔버(190)의 형상과 동일 또는 유사한 형상을 포함할 수 있다. 또는, 강성 보강 플레이트(150c)는 상기 베이퍼 챔버(190)에 상대적으로 넓은 면적의 형상을 포함하거나, 베이퍼 챔버(190)의 방열 효율과 관련하여 상기 베이퍼 챔버(190)의 외부 노출 면적을 증가시키기 위해 일부 영역(예: 중심부 영역)이 소정 크기로 개방된 형상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제5 삽입구(191) 및 제6 삽입구(153c)를 통하여 지정된 고정 툴(170c)(예: 용접봉)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 툴(170c)은 제6 삽입구(153c)를 관통하며 제5 삽입구(191)의 적어도 일부에 인입될 수 있다. 상기 제5 삽입구(191) 및 제6 삽입구(153c)를 통하여 배치된 고정 툴(170c)은 저항 용접 등을 통하여 용융된 후 냉각될 수 있으며, 이에 따라 베이퍼 챔버(190)에 형성된 제5 삽입구(191) 영역 및 강성 보강 플레이트(150c)에 형성된 제6 삽입구(153c) 영역은 물리적으로 접합될 수 있다. 이 공정에서, 상기 베이퍼 챔버(190)에 형성된 적어도 하나의 솔더(193)는 상기 고정 툴(170c)과의 상이한 녹는점으로 인하여 액화가 배제될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 고정 툴(170c)의 용융 및 냉각을 기반으로 접합된 베이퍼 챔버(190) 및 강성 보강 플레이트(150c)는 상기 베이퍼 챔버(190)에 형성된 적어도 하나의 솔더(193)를 이용하는 리플로우 솔더링 공정에 의하여 솔더링 접합될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 방열 구조체를 포함하는 전자 장치를 도시한 도면이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 방열 구조체 및 전자 부품 간의 접촉 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 전술된 방열 구조체(예: 도 1 또는 도 3의 100, 또는 도 4a의 100a, 또는 도 4b의 100b, 이하 참조 번호 100으로 통칭함)는 전자 장치(1000)에 포함되어 상기 전자 장치(1000)의 리소스 운용을 지원할 수 있다. 예를 들어, 방열 구조체(100)는 상기 전자 장치(1000)에 탑재된 특정 전자 부품에 인접하도록 배치되어, 상기 전자 부품으로부터 전도되는 열을 외부로 방열할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 전자 장치(1000)는 인쇄회로기판(1100), 프로세서(1200) 및 쉴드 캔(1300)(shield can)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상술된 구성요소들은 전자 장치(100)의 바디(body) 적어도 일부를 형성하는 하우징(1500)에 수용될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치(1000)는 상술된 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1000)는 적어도 하나의 외부 장치와의 통신을 지원하는 통신 모듈, 상기 전자 장치(1000)의 기능 동작과 관계되는 적어도 하나의 데이터 또는 명령을 저장하는 메모리, 각종 콘텐츠의 출력을 지원하는 디스플레이 및 상기 구성요소들로 구동 전력을 공급하는 배터리 등을 더 포함할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(1100) 상에는 전자 장치(1000)의 기능 운용과 관계되는 적어도 하나의 전자 부품 또는 소자가 실장 될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판 상에는 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서 및 커뮤니케이션 프로세서 중 적어도 하나를 포함하는 프로세서(1200)가 실장 될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 프로세서(1200)는 적어도 일부가 쉴드 캔(1300)에 내장될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1200)는 인쇄회로기판(1100)에 실장 된 상태에서 소정 크기의 개구를 포함하는 쉴드 캔(1300)에 의해 적어도 일부가 외부로부터 차폐될 수 있다. 상기 쉴드 캔(1300)은 예컨대, 전자 장치(1000) 운용 시 발생하는 전자파를 차폐하거나, 인쇄회로기판(1100)에서 발생하는 노이즈를 제거할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 쉴드 캔(1300)의 내부 공간에는 프로세서(1200)의 방열을 지원하는 열전도 부재(1400)(thermal interface material)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 열전도 부재(1400)는 프로세서(1200)로부터 상기 프로세서(1200)에 인접 배치되는 방열 구조체(100)로의 열전도를 지원할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 열전도 부재(1400)는 일 영역이 프로세서(1200)에 접촉되고, 타 영역은 상기 방열 구조체(100)의 히트 파이프(110)와 접촉될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 방열 구조체(100)의 구조를 살펴보면, 방열 구조체(100)는 방열 보강 플레이트(130), 상기 방열 보강 플레이트(130)에 형성된 솔더(133) 일부를 통하여 방열 보강 플레이트(130) 상부로 솔더링 접합되는 강성 보강 플레이트(150), 상기 강성 보강 플레이트(150)가 포함하는 개구에 적어도 일부가 수용되어 상시 솔더(133)의 다른 일부를 통해 방열 보강 플레이트(130)와 솔더링 접합되는 히트 파이프(110) 및 상기 방열 보강 플레이트(130)와 강성 보강 플레이트(150) 상호를 기구적으로 구속(또는, 고정)하는 고정 툴(170)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방열 구조체(100)는 프로세서(1200)의 상부로 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 방열 보강 플레이트(130)는 프로세서(1200)를 수용하는 쉴드 캔(1300)과의 중첩을 회피하거나, 상기 프로세서(1200)와 접촉되어 쉴드 캔(1300)의 외부로 연장되는 열전도 부재(1400)와 히트 파이프(110) 간의 접촉을 지원하기 위하여, 상호 소정 거리로 이격 된 복수의 방열 보강 플레이트(130)로 구현될 수 있다. 또는, 방열 보강 플레이트(130)는 단일의 구조로 구현되고, 중심 영역에 소정 깊이로 내입되는 공간을 포함할 수 있으며, 상기 내입 공간에 해당하는 방열 보강 플레이트(130) 영역에는 상기 열전도 부재(1400)의 삽입을 위한 개구가 형성될 수 있다.
전술된 다양한 실시 예에 따른 방열 구조체는, 적어도 하나의 방열 플레이트, 일 영역으로 개구를 형성하고 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 상부로 접합되어 상기 적어도 하나의 방열 플레이트에 내구성을 지원하는 적어도 하나의 강성 플레이트, 적어도 일부가 상기 적어도 하나의 강성 플레이트에 의해 형성된 상기 개구에 수용되어 대면하는 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 일 영역과 접합되는 적어도 하나의 히트 파이프, 및 상기 적어도 하나의 방열 플레이트 및 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 상호 간의 고정을 지원하는 적어도 하나의 고정 툴(tool)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 방열 플레이트는, 일 영역으로 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 및 상기 적어도 하나의 히트 파이프 중 적어도 하나와의 상기 접합을 지원하는 적어도 하나의 솔더(solder)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 강성 플레이트는, 상기 적어도 하나의 히트 파이프의 형상과 대응하는 상기 개구를 형성할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 히트 파이프는, 일 영역이 상기 개구에 수용되고, 타 영역은 상기 강성 플레이트에 의해 지지되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 고정 툴은, 리벳(rivet) 및 앵커볼트(anchor bolt) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 강성 플레이트는, 상기 적어도 하나의 고정 툴의 관통 또는 체결을 지원하는 적어도 하나의 제1 삽입구를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 방열 플레이트는, 상기 적어도 하나의 강성 플레이트와의 적층 시, 상기 적어도 하나의 제1 삽입구와 대응하는 영역으로 상기 적어도 하나의 고정 툴의 관통 또는 체결을 지원하는 적어도 하나의 제2 삽입구를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제2 삽입구는, 상기 적어도 하나의 솔더와의 중첩이 회피되는 영역으로 포함될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제1 삽입구 및 상기 적어도 하나의 제2 삽입구 중 적어도 하나는, 내면으로 나사산을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 솔더는, 복수의 솔더를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제2 삽입구는, 상기 복수의 솔더가 포함하는 제1 솔더 및 상기 제1 솔더와 동일 선상의 제2 솔더 사이 영역으로 포함될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 히트 파이프는, 복수의 히트 파이프를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 히트 파이프는, 상호 대응하는 형상을 포함하며, 상호 간의 적어도 일부가 접촉되도록 연접 배열될 수 있다.
전술된 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징의 내부 일 영역으로 배치되는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 일 영역에 실장 되는 프로세서, 상기 프로세서의 적어도 일부를 차폐하는 쉴드 캔(shield can), 및 상기 프로세서에 인접 배치되어 상기 프로세서로부터 전도되는 열을 방열하는 방열 구조체를 포함하고, 상기 방열 구조체는, 적어도 하나의 방열 플레이트, 일 영역으로 개구를 형성하고 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 상부로 접합되어 상기 적어도 하나의 방열 플레이트에 내구성을 지원하는 적어도 하나의 강성 플레이트, 적어도 일부가 상기 적어도 하나의 강성 플레이트에 의해 형성된 상기 개구에 수용되어 대면하는 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 일 영역과 접합되는 적어도 하나의 히트 파이프, 및 상기 적어도 하나의 방열 플레이트 및 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 상호 간의 고정을 지원하는 적어도 하나의 고정 툴(tool)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 일 영역이 상기 프로세서에 접촉되고, 타 영역은 상기 적어도 하나의 히트 파이프와 접촉되어, 상기 프로세서로부터 상기 방열 구조체로의 열전도를 지원하는 열전도 부재를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 방열 구조체는, 상기 쉴드 캔의 상부로 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 방열 플레이트는, 복수의 방열 플레이트를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 방열 플레이트는, 상기 쉴드 캔과의 중첩이 회피되도록, 상호 간이 지정된 거리로 이격 되어 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 방열 플레이트는, 일 영역으로 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 및 상기 적어도 하나의 히트 파이프 중 적어도 하나와의 상기 접합을 지원하는 적어도 하나의 솔더(solder)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 강성 플레이트는, 상기 적어도 하나의 고정 툴의 관통 또는 체결을 지원하는 적어도 하나의 제1 삽입구를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 방열 플레이트는, 상기 적어도 하나의 강성 플레이트와의 적층 시, 상기 적어도 하나의 제1 삽입구와 대응하는 영역으로 상기 적어도 하나의 고정 툴의 관통 또는 체결을 지원하는 적어도 하나의 제2 삽입구를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제1 삽입구 및 상기 적어도 하나의 제2 삽입구 중 적어도 하나는, 내면으로 나사산을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 고정 툴은, 리벳(rivet) 및 앵커볼트(anchor bolt) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전술된 다양한 실시 예에 따른 방열 구조체는, 적어도 하나의 베이퍼 챔버(vapor chamber), 상기 적어도 하나의 베이퍼 챔버의 상부로 접합되어 상기 적어도 하나의 베이퍼 챔버에 내구성을 지원하는 적어도 하나의 강성 플레이트, 및 상기 적어도 하나의 베이퍼 챔버와 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 상호 간의 고정을 지원하는 적어도 하나의 고정 툴(tool)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 베이퍼 챔버는, 상기 적어도 하나의 고정 툴의 관통을 지원하는 적어도 하나의 제3 삽입구를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 베이퍼 챔버는, 상기 적어도 하나의 제3 삽입구가 회피되는 일 영역으로 상기 적어도 하나의 강성 플레이트와의 상기 접합을 지원하는 적어도 하나의 솔더(solder)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 강성 플레이트는, 상기 적어도 하나의 베이퍼 챔버와의 적층 시, 상기 적어도 하나의 제3 삽입구와 대응하는 영역으로 상기 적어도 하나의 고정 툴의 관통을 지원하는 적어도 하나의 제4 삽입구를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 고정 툴은, 용접봉을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 고정 툴은, 지정된 공정을 통하여 용융된 후 냉각되어, 상기 베이퍼 챔버 및 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 상호 간의 적어도 일부를 접합시킬 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 방열 플레이트;
    일 영역으로 개구를 형성하고, 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 상부로 접합되어 상기 적어도 하나의 방열 플레이트에 내구성을 지원하는 적어도 하나의 강성 플레이트;
    적어도 일부가 상기 적어도 하나의 강성 플레이트에 의해 형성된 상기 개구에 수용되어, 대면하는 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 일 영역과 접합되는 적어도 하나의 히트 파이프; 및
    상기 적어도 하나의 방열 플레이트 및 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 상호 간의 고정을 지원하는 적어도 하나의 고정 툴(tool);을 포함하는, 방열 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열 플레이트는,
    상기 적어도 하나의 강성 플레이트 및 상기 적어도 하나의 히트 파이프 중 적어도 하나와의 상기 접합을 지원하는 적어도 하나의 솔더(solder);를 포함하는, 방열 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 강성 플레이트는,
    상기 적어도 하나의 히트 파이프의 형상과 대응하는 상기 개구를 포함하는, 방열 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 히트 파이프는,
    일 영역이 상기 개구에 수용되고, 타 영역은 상기 강성 플레이트에 의해 지지되도록 배치되는, 방열 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 고정 툴은,
    리벳(rivet) 및 앵커 볼트(anchor bolt) 중 적어도 하나를 포함하는, 방열 구조체.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 강성 플레이트는,
    상기 적어도 하나의 고정 툴의 관통 또는 체결을 지원하는 적어도 하나의 제1 삽입구를 포함하는, 방열 구조체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열 플레이트는,
    상기 적어도 하나의 강성 플레이트와의 적층 시, 상기 적어도 하나의 제1 삽입구와 대응하는 영역으로 상기 적어도 하나의 고정 툴의 관통 또는 체결을 지원하는 적어도 하나의 제2 삽입구를 포함하는, 방열 구조체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 삽입구는,
    상기 적어도 하나의 솔더와의 중첩이 회피되는 영역에 형성되는, 방열 구조체.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 삽입구 및 상기 적어도 하나의 제2 삽입구 중 적어도 하나는,
    내면으로 나사산을 포함하는, 방열 구조체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 히트 파이프는,
    복수의 히트 파이프를 포함하고,
    상기 복수의 히트 파이프는,
    상호 대응하는 형상을 포함하며, 상호 간의 적어도 일부가 접촉되도록 연접 배열되는, 방열 구조체.
  11. 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 내부 일 영역으로 배치되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 일 영역에 실장 되는 프로세서;
    상기 프로세서의 적어도 일부를 차폐하는 쉴드 캔(shield can); 및
    상기 프로세서에 인접 배치되어 상기 프로세서로부터 전도되는 열을 방열하는 방열 구조체;를 포함하고,
    상기 방열 구조체는,
    적어도 하나의 방열 플레이트;
    일 영역으로 개구를 형성하고, 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 상부로 접합되어 상기 적어도 하나의 방열 플레이트에 내구성을 지원하는 적어도 하나의 강성 플레이트;
    적어도 일부가 상기 적어도 하나의 강성 플레이트에 의해 형성된 상기 개구에 수용되어, 대면하는 상기 적어도 하나의 방열 플레이트의 일 영역과 접합되는 적어도 하나의 히트 파이프; 및
    상기 적어도 하나의 방열 플레이트 및 상기 적어도 하나의 강성 플레이트 상호 간의 고정을 지원하는 적어도 하나의 고정 툴(tool);을 포함하는, 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    일 영역이 상기 프로세서에 접촉되고, 타 영역은 상기 적어도 하나의 히트 파이프와 접촉되어, 상기 프로세서로부터 상기 방열 구조체로의 열전도를 지원하는 열전도 부재;를 더 포함하는, 전자 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 방열 구조체는,
    상기 쉴드 캔의 상부로 배치되는, 전자 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열 플레이트는,
    복수의 방열 플레이트를 포함하고,
    상기 복수의 방열 플레이트는 상기 쉴드 캔과의 중첩이 회피되도록, 상호 간에 지정된 거리로 이격 되어 배치되는, 전자 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열 플레이트는,
    상기 적어도 하나의 강성 플레이트 및 상기 적어도 하나의 히트 파이프 중 적어도 하나와의 상기 접합을 지원하는 적어도 하나의 솔더(solder);를 포함하는, 전자 장치.
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