KR20210090008A - 쉴드 조립체 및 이를 포함하는 모듈 장치 - Google Patents

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KR20210090008A
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Abstract

실시예에 의한 쉴드 조립체 및 이를 포함하는 모듈 장치가 개시된다. 상기 쉴드 조립체는 제1면과 제2면이 개구되는 쉴드 펜스; 상기 쉴드 펜스의 상부에 결합되고, 제1 열팽창 계수를 갖는 쉴드 캔; 및 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되고, 제2 열팽창 계수를 갖는 압착 부재를 포함하고, 상기 제1 열팽창 계수와 상기 제2 열팽창 계수는 서로 다른 값이다.

Description

쉴드 조립체 및 이를 포함하는 모듈 장치{SHIELD ASSEMBLY AND MODULE DEVICE INCLUDING THE SAME}
실시예는 고온에서 압착력을 유지할 수 있는 쉴드 조립체 및 이를 포함하는 모듈 장치에 관한 것이다.
일반적으로 통신기술이 급격하게 발달하면서 회로들을 좁은 공간에 밀집시켜 사용하는 것이 가능하게 되었다. 그러나 밀집된 회로와 부품 또는 통신모듈을 통해 발생하는 전자파(EMW, Electro Magnetic Wave)의 상호 간섭에 의해 기기가 오동작하는 문제가 생긴다.
따라서 통신모듈이나 칩 또는 소자 등이 설치된 인쇄회로기판 상부에 금속 재질의 쉴드캔(Shield can)을 설치하여 간섭원으로부터 발생되는 전자파를 차단한다.
도 1a 내지 도 1b는 종래 기술에 따른 쉴드 캔의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 인쇄회로기판(10)의 일에 장착된 부품으로부터의 발열을 방출하기 위해 부품의 상부에 써멀 패드(thermal PAD)(20), 쉴드 펜스(shield fence)(30), 쉴드 캔(shield can)(40)을 장착하여 쉴드 캔을 통해 외부로 열을 방출한다.
이때, 쉴드 캔(40)이 써멀 패드(20)를 눌러 압착하여 방열함으로써 온도를 낮출 수 있다.
도 1b를 참조하면, 하지만 외부 온도가 85도 이상의 고온 조건하에서는 쉴드 캔(40)이 열팽창에 의해 상부로 볼록하게 변형되어 쉴드 캔(40)이 써멀 패드(20)를 눌러 압착하는 힘이 낮아지기 때문에 열전도 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다.
등록특허공보 제10-1905464호 등록특허공보 제10-2048809호
실시예는, 고온에서 압착력을 유지할 수 있는 쉴드 조립체 및 이를 포함하는 모듈 장치를 제공할 수 있다.
실시예에 따른 쉴드 조립체는 제1면과 제2면이 개구되는 쉴드 펜스; 상기 쉴드 펜스의 상부에 결합되고, 제1 열팽창 계수를 갖는 쉴드 캔; 및 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되고, 제2 열팽창 계수를 갖는 압착 부재를 포함하고, 상기 제1 열팽창 계수와 상기 제2 열팽창 계수는 서로 다른 값일 수 있다.
상기 제2 열팽창 계수는 상기 제1 열팽창 계수보다 큰 값을 가질 수 있다.
상기 압착 부재는 미리 정해진 온도 이상에서 상기 쉴드 캔이 휘어지는 방향과 반대 방향으로 휘어질 수 있다.
상기 압착 부재는 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되지 않은 영역이 아래로 볼록하게 휘어질 수 있다.
상기 압착 부재는 가장 자리 영역 중 적어도 일부가 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합될 수 있다.
상기 압착 부재는 상기 가장 자리 영역 중 모서리 영역 또는 양쪽 측면 영역이 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합될 수 있다.
상기 압착 부재는 복수의 압착 부재를 포함하고, 상기 복수의 압착 부재 각각은 가장 자리 영역 중 적어도 일부가 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합될 수 있다.
실시예에 따른 모듈 장치는 전자 부품이 배치된 인쇄회로기판; 상기 전자 부품의 상부에 배치되는 써멀 패드; 및 상기 써멀 패드의 상부에 결합되고, 제1 열팽창 계수를 갖는 쉴드 캔과 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되고, 제2 열팽창 계수를 갖는 압착 부재를 포함하는 쉴드 조립체를 포함하고, 상기 제1 열팽창 계수와 상기 제2 열팽창 계수는 서로 다른 값일 수 있다.
실시예에 따르면, 쉴드 캔의 하부면에 압착 부재를 접합하되, 압착 부재의 가장 자리 영역 중 적어도 일부가 접합되어 고온에서 서로 다른 방향으로 휘어지도록 함으로써, 고온에서도 써멀 패드를 누르는 압착력을 유지할 수 있다.
실시예에 따르면, 고온에서도 써멀 패드를 누르는 압착력을 유지하기 때문에, 열전도 효율을 유지하는 것이 가능할 수 있다.
실시예에 따르면, 열전도 효율을 유지하는 것이 가능하기 때문에 쉴드 캔의 내측에 위치한 발열 부품의 수명을 연장시켜 제품의 안정적인 동작이 가능할 수 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래 기술에 따른 쉴드 캔의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3a 내지 도 3b는 도 2에 도시된 압착 부재의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 압착 부재의 접합 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 도 2에 도시된 쉴드 조립체의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시예에서는, 쉴드 캔의 하부면에 압착 부재를 접합하되, 압착 부재의 가장 자리 영역 중 적어도 일부가 접합되어 고온에서 서로 다른 방향으로 휘어지도록 한, 새로운 구조를 제안한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 장치를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3a 내지 도 3b는 도 2에 도시된 압착 부재의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 장치는 인쇄회로기판(100), 써멀 패드(thermal PAD)(200), 쉴드 조립체(300)를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(100)은 제1면과 제2면을 포함하고, 제1면에 전자 부품이 배치될 수 있다. 이때, 전자 부품은 열이 발생하는 모듈, 칩, 소자 등의 부품일 수 있다.
써멀 패드(200)는 인쇄회로기판(100)에 배치된 전자 부품을 덮도록 배치될 수 있다. 이러한 써멀 패드(200)는 열전도율이 높아 내부 부품들의 열을 낮출 수 있다.
쉴드 조립체(300)는 인쇄회로기판(100)에 장착되어 열을 발생하는 전자 부품이나 모듈 등 발열 소스를 덮어 발열 소스로부터 발생하는 열을 방출하고 전자파를 차폐하는데 사용된다.
특히 쉴드 조립체(300)는 써멀 패드(200)의 상부에 배치되어 써멀 패드(200)를 눌러 압착하고, 회로 소자로부터 발생된 열을 써멀 패드(200)를 통해 전달받아 외부로 방출할 수 있다.
쉴드 조립체(300)는 쉴드 펜스(310), 쉴드 캔(320), 압착 부재(330)를 포함할 수 있다. 쉴드 펜스(310), 쉴드 캔(320), 압착 부재(330)는 금속 재질일 수 있다.
쉴드 펜스(310)는 써멀 패드(200)의 상부에 배치되어 하단 가장 자리 부분이 인쇄회로기판(100)에 결합될 수 있다. 쉴드 펜스(310)는 제1면과 제2면이 개구되는 적어도 하나의 개구 영역을 가질 수 있다. 쉴드 펜스(310)는 솔더링이 가능한 금속으로 형성되어, 하단 가장 자리 부분이 인쇄회로기판(100)에 솔더링 결합될 수 있다.
쉴드 캔(320)은 쉴드 펜스(310)의 상부에 배치되어 하단 가장 자리 부분이 인쇄회로기판(100)에 결합될 수 있다. 쉴드 캔(320)은 제1 열팽창 계수를 가질 수 있다.
압착 부재(330)는 쉴드 캔(320)의 하부면에 결합되되, 가장 자리 영역 중 적어도 일부가 결합될 수 있다. 이러한 압착 부재(330)는 제2 열팽창 계수를 가질 수 있다.
여기서, 제1 열팽창 계수와 제2 열팽창 계수는 서로 다른 값을 가질 수 있다.
쉴드 캔(320)과 압착 부재(330)는 미리 정해진 온도 예컨대, 85도 이상에서 휘어지는데, 서로 다른 방향으로 휘어질 수 있다. 예컨대, 쉴드 캔(320)은 상부 방향으로 볼록한 형상으로 휘어지고 압착 부재(330)는 하부 방향으로 볼록한 형상으로 휘어질 수 있다.
이를 위해서, 제2 열팽창 계수는 제1 열팽창 계수보다 큰 값을 가질 수 있다. 이때, 제2 열팽창 계수의 값이 커질수록 압착 부재(330)는 더 많이 휘어지게 된다.
따라서 미리 정해진 온도 미만에서는 쉴드 캔(320)의 변형이 일어나지 않아 쉴드 캔(320)이 써멀 패드(200)를 눌러 압착하게 되고, 미리 정해진 온도 이상에서는 쉴드 캔(320)의 변형이 일어나 압착 부재(330)가 써멀 패드(200)를 눌러 압착하게 된다.
도 3a를 참조하면, 실시예에 따른 압착 부재(330)는 쉴드 캔(320)의 하부면의 적어도 일부 영역에 결합되고, 써멀 패드(200)의 상부에 위치하도록 배치될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 실시예에 따른 압착 부재(330)는 복수의 압착 부재(331, 332)를 포함할 수 있고, 복수의 압착 부재(331, 332) 각각은 쉴드 캔(320)의 하부면의 적어도 일부 영역에 결합되고, 써멀 패드(200)의 상부에 위치하도록 배치될 수 있다.
이때, 복수의 압착 부재(331, 332)는 동일한 크기로 형성될 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 복수의 압착 부재(331, 332)는 서로 다른 크기로 형성될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 압착 부재의 접합 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하며, 실시예에 따른 압착 부재(330)는 쉴드 캔(320)의 하부면의 적어도 일부 영역에 결합되되, 가장 자리 영역 중 모서리 영역(P1, P2, P3, P4)이 접합 결합될 수 있다.
이때, 압착 부재(330)는 스폿 용접(spot welding)에 의해 접합 결합될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 실시예에 따른 압착 부재(330)는 쉴드 캔(320)의 하부면의 적어도 일부 영역에 결합되되, 가장 자리 영역 중 양쪽 측면 영역(P1', P2')이 접합 결합될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 실시예에 따른 복수의 압착 부재(331, 332)는 쉴드 캔(320)의 하부면의 적어도 일부 영역에 결합되되, 가장 자리 영역 중 양쪽 측면 영역이 접합 결합될 수 있다.
즉, 압착 부재(331)의 가장 자리 영역 중 양쪽 측면 영역(P1", P2")이 접합 결합되고, 압착 부재(332)의 가장 자리 영역 중 양쪽 측면 영역(P3", P4")이 접합 결합될 수 있다.
압착 부재(330)는 쉴드 캔(320)이 변형될 때 함께 변형되기 위해서는 도 4a 내지 도 4c와 같이 적어도 양쪽 영역에서 접합 결합이 되어 있어야만 가능할 수 있다.
도 5a 내지 도 5b는 도 2에 도시된 쉴드 조립체의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5b를 참조하며, 고온에서 쉴드 캔(320)이 상부 방향으로 볼록한 형상으로 휘어지는 경우 쉴드 캔(320)의 하부면에 결합된 압착 부재(330)가 하부 방향으로 볼록한 형상으로 휘어지기 된다.
이러한 쉴드 캔(320)의 변형을 통해 압착 부재(330) 또는 변형됨으로써 변형된 압착 부재(330)가 변형된 쉴드 캔(320)을 대신하여 써멀 패드를 압착하게 된다.
이러한 원리를 통해 고온에서도 써멀 패드를 지속적으로 압착할 수 있게 된다. 써멀 패드의 압착이 이루어져야 써멀 패드로부터 전달된 열의 방출이 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 인쇄회로기판
200: 써멀 패드
300: 쉴드 조립체
310: 쉴드 펜스
320: 쉴드 캔
330: 압착 부재

Claims (14)

  1. 제1면과 제2면이 개구되는 쉴드 펜스;
    상기 쉴드 펜스의 상부에 결합되고, 제1 열팽창 계수를 갖는 쉴드 캔; 및
    상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되고, 제2 열팽창 계수를 갖는 압착 부재를 포함하고,
    상기 제1 열팽창 계수와 상기 제2 열팽창 계수는 서로 다른 값인, 쉴드 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 열팽창 계수는 상기 제1 열팽창 계수보다 큰 값을 갖는, 쉴드 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압착 부재는,
    미리 정해진 온도 이상에서 상기 쉴드 캔이 휘어지는 방향과 반대 방향으로 휘어지는, 쉴드 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 압착 부재는,
    상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되지 않은 영역이 아래로 볼록하게 휘어지는, 쉴드 조립체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 압착 부재는,
    가장 자리 영역 중 적어도 일부가 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되는, 쉴드 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압착 부재는,
    상기 가장 자리 영역 중 모서리 영역 또는 양쪽 측면 영역이 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되는, 쉴드 조립체.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 압착 부재는 복수의 압착 부재를 포함하고,
    상기 복수의 압착 부재 각각은
    가장 자리 영역 중 적어도 일부가 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되는, 쉴드 조립체.
  8. 전자 부품이 배치된 인쇄회로기판;
    상기 전자 부품의 상부에 배치되는 써멀 패드; 및
    상기 써멀 패드의 상부에 결합되고, 제1 열팽창 계수를 갖는 쉴드 캔과 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되고, 제2 열팽창 계수를 갖는 압착 부재를 포함하는 쉴드 조립체를 포함하고,
    상기 제1 열팽창 계수와 상기 제2 열팽창 계수는 서로 다른 값인, 모듈 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 열팽창 계수는 상기 제1 열팽창 계수보다 큰 값을 갖는, 모듈 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 압착 부재는,
    미리 정해진 온도 이상에서 상기 쉴드 캔이 휘어지는 방향과 반대 방향으로 휘어지는, 모듈 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 압착 부재는,
    상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되지 않은 영역이 아래로 볼록하게 휘어지는, 모듈 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 압착 부재는,
    가장 자리 영역 중 적어도 일부가 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되는, 모듈 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 압착 부재는,
    상기 가장 자리 영역 중 모서리 영역 또는 양쪽 측면 영역이 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되는, 모듈 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 압착 부재는 복수의 압착 부재를 포함하고,
    상기 복수의 압착 부재 각각은
    가장 자리 영역 중 적어도 일부가 상기 쉴드 캔의 하부면에 결합되는, 모듈 장치.
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