KR20220076083A - 노이즈 유도 구조를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
노이즈 유도 구조를 포함하는 전자 장치 Download PDFInfo
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Abstract
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 도전성 부분을 포함하는 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 안테나 모듈로써, 제1기판면, 제1기판면과 반대 방향으로 향하는 제2기판면 및 제1기판면과 제2기판면 사이의 공간을 둘러싸는 기판 측면을 포함하는 기판과, 상기 기판에 배치되고, 상기 제1기판면이 향하는 방향으로 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 무선 통신 회로와, 상기 제2기판면에 배치되는 보호 부재 및 적어도 상기 보호 부재의 외면에 배치되는 도전성 차폐층을 포함하는 안테나 모듈과, 상기 도전성 부분의 적어도 일부에 배치되고, 적어도 일부 영역이 상기 도전성 차폐층의 적어도 일부와 대면하는 도전성 부재 및 상기 도전성 차폐층과 상기 도전성 부재 사이에서, 지정된 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터 구조를 형성하도록 배치되는 노이즈 유도층을 포함하고, 상기 안테나 모듈로부터 유기된 노이즈는 상기 캐패시터 구조를 통해 상기 도전성 부분으로 유도될 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예들이 가능할 수 있다.
Description
본 개시(disclosure)는 노이즈 유도 구조를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
무선 통신 기술의 발전에 따라 전자 장치(예: 통신용 전자 장치)는 일상 생활에 보편적으로 사용되고 있으며, 이로 인한 컨텐츠 사용이 기하급수적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러한 컨텐츠 사용의 급속한 증가에 의해 네트워크 용량은 점차 한계에 도달하고 있으며, 4G(4th generation) 통신 시스템의 상용화 이후, 증가하는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위하여 고주파(예: mmWave) 대역(예: 3 GHz ~ 300 GHz 대역)의 주파수를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 통신 시스템(예: 5G(5th generation), pre-5G 통신 시스템, 또는 new radio(NR))이 연구되고 있다.
차세대 무선 통신 기술은 실질적으로 3GHz ~ 100GHz 범위의 주파수를 이용하여 신호를 송수신할 수 있으며, 주파수 특성상 높은 자유 공간 손실을 극복하고, 안테나의 이득을 높이기 위한 효율적인 실장 구조 및 이에 부응하는 새로운 안테나 모듈로써 mmWave 안테나 모듈이 개발되고 있다. mmWave 안테나 모듈은 다양한 개 수의 안테나 엘리먼트들(예: 도전성 패치들)이 일정 간격으로 배치되는 어레이 형태의 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 안테나 엘리먼트들은 전자 장치 내부에서 어느 하나의 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 배치될 수 있다.
전자 장치는 mmWave 안테나 모듈이 추가되면서, 해당 모듈로 GHz단위의 IF (intermediate frequency) 신호와 더불어 MHz 단위의 LO(local oscillator) 신호가 인가되는 구조를 포함할 수 있다. 이로 인해 mmWave 안테나 모듈은, 인가되는 신호를 위해 FPCB 구조가 적용될 수 있으며, FPCB 구조의 특성상 인가되는 신호 성분에 의해 주변 시스템에 영향을 주거나 기존 안테나 모듈(예: legacy 안테나 모듈)로부터 유기되는 원하지 않는 신호(예: 노이즈)로 인해 mmWave 안테나 모듈의 신호 품질에 영향을 받기 쉬운 취약한 구조에 노출될 수 있다. 또한, mmWave 안테나 모듈에서 발생하는 LO 신호 및 mmWave 안테나 모듈 내의 DC 전압 공급부에서 발생하는 잡음(예: 노이즈)에 의해 주변의 다른 안테나 모듈(예: legacy 안테나 모듈)의 방사 성능이 저하될 수 있다. 더욱이, mmWave 안테나 모듈은 고주파 신호를 송신 및/또는 수신함으로써 발생되는 고온의 열을 방출하기 위한 방열 구조가 요구될 수 있다.
다양한 실시예들은 안테나 모듈을 위한 노이즈 유도 구조를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들은 안테나 모듈로부터 발생된 고온의 열을 주변으로 빠르게 확산시키기 위한 방열 기능을 포함하는 노이즈 유도 구조를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 도전성 부분을 포함하는 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 안테나 모듈로써, 제1기판면, 제1기판면과 반대 방향으로 향하는 제2기판면 및 제1기판면과 제2기판면 사이의 공간을 둘러싸는 기판 측면을 포함하는 기판과, 상기 기판에 배치되고, 상기 제1면이 향하는 방향으로 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 무선 통신 회로와, 상기 제2기판면에 배치되는 보호 부재 및 적어도 상기 보호 부재의 외면에 배치되는 도전성 차폐층을 포함하는 안테나 모듈과, 상기 도전성 부분의 적어도 일부에 배치되고, 적어도 일부 영역이 상기 도전성 차폐층의 적어도 일부와 대면하는 도전성 부재 및 상기 도전성 차폐층과 상기 도전성 부재 사이에서, 지정된 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터 구조를 형성하도록 배치되는 노이즈 유도층을 포함하고, 상기 안테나 모듈로부터 유기된 노이즈는 상기 캐패시터 구조를 통해 상기 도전성 부분으로 유도될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 안테나 모듈과, 안테나 모듈이 지지되는 도전성 부재 사이에 제공되는 노이즈 유도 구조(예: 노이즈 유도층)는 안테나 모듈로부터 발생된 노이즈를 주변 도전성 구조물(예: 도전성 측면 부재)의 그라운드로 유도함으로써, 안테나 모듈의 방사 성능 향상에 도움을 줄 수 있다. 또한, 다양한 실시예들은 노이즈 유도 구조에 포함되거나, 주변에 배치된 열 전도성 물질 및/또는 열 전도성 부재를 통해, 안테나 모듈로부터 발생된 고온의 열을 빠르게 주변으로 확산시킴으로써 전자 장치의 효과적인 방열 작용에 도움을 줄 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 3a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 사시도이다.
도 3b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3c는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 2를 참조하여 설명된 제3안테나 모듈의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 4a의 (a)에 도시된 제3안테나 모듈의 라인 Y-Y'에 대한 단면을 도시한다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 라인 5b-5b를 따라 바라본 안테나 모듈의 단면도이다.
도 6a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈에 도전성 부재가 적용되는 상태를 도시한 분리 사시도이다.
도 6b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도층의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 6c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도전성 부재의 사시도이다.
도 7a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도전성 부재가 적용된 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 7b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 7a의 라인 7b-7b를 따라 바라본 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 8a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도층 및 절연 부재를 포함하는 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 8b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 절연 부재가 적용되는 도전성 부재의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도층과 도전성 차폐층 사이에 배치되는 열 전도성 부재를 포함하는 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 10a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도용 테이프 부재를 포함하는 전자 장치의 일부 사시도이다.
도 10b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도용 테이프 부재의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 10c는 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 고유전 물질과 열 전도성 부재가 레진에 혼합된 유전층의 확대도이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 3a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 사시도이다.
도 3b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3c는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 2를 참조하여 설명된 제3안테나 모듈의 구조의 일 실시예를 도시한다.
도 4b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 4a의 (a)에 도시된 제3안테나 모듈의 라인 Y-Y'에 대한 단면을 도시한다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈의 사시도이다.
도 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 라인 5b-5b를 따라 바라본 안테나 모듈의 단면도이다.
도 6a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈에 도전성 부재가 적용되는 상태를 도시한 분리 사시도이다.
도 6b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도층의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 6c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도전성 부재의 사시도이다.
도 7a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도전성 부재가 적용된 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 7b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 7a의 라인 7b-7b를 따라 바라본 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 8a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도층 및 절연 부재를 포함하는 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 8b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 절연 부재가 적용되는 도전성 부재의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도층과 도전성 차폐층 사이에 배치되는 열 전도성 부재를 포함하는 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 10a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도용 테이프 부재를 포함하는 전자 장치의 일부 사시도이다.
도 10b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도용 테이프 부재의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 10c는 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 고유전 물질과 열 전도성 부재가 레진에 혼합된 유전층의 확대도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치(101)의 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 radio frequency front end(RFFE)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 네트워크(199)(예: 도 1의 제2 네트워크(199))는 제 1 네트워크(292)(예: 제1 셀룰러 네트워크)와 제2 네트워크(294)(예: 제2 셀룰러 네트워크)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및/또는 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및/또는 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(예: 도 1의 보조 프로세서(123)), 또는 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190))과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다.(예: up converter) 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. (예: down converter) 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수개의 안테나 엘레멘트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘레멘트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 안테나(248)는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들면 안테나는, 패치 안테나, 루프 안테나 및 다이폴 안테나 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나(248)에 포함된 복수의 안테나들 중 적어도 일부는 전자 장치(101)의 후면부(예: 도 3b의 ?z 축 방향)를 향해 빔을 형성하기 위한 패치 안테나일 수 있다. 다른 예로, 안테나(248)에 포함된 복수의 안테나들 중 다른 일부는 전자 장치(101)의 측면부(예: 도 3a의 x 축 방향 및/또는 도 3b의 ?x 축 방향)를 향해 빔을 형성하기 위한 다이폴 안테나 또는 루프 안테나일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(230)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3a는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 모바일 전자 장치(300)의 전면의 사시도이다. 도 3b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 3a의 전자 장치(300)의 후면의 사시도이다.
도 3a 및 도 3b의 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 제 1 면(또는 전면)(310A), 제 2 면(또는 후면)(310B), 및 제 1 면(310A) 및 제 2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징(310)은, 도 1의 제 1 면(310A), 제 2 면(310B) 및 측면(310C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(310A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(302)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(310B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(311)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(311)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(310C)은, 전면 플레이트(302) 및 후면 플레이트(311)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(318)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(311) 및 측면 베젤 구조(318)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(302)는, 상기 제 1 면(310A)으로부터 상기 후면 플레이트 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 제 1 영역(310D)을, 상기 전면 플레이트의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 3b 참조)에서, 상기 후면 플레이트(311)는, 상기 제 2 면(310B)으로부터 상기 전면 플레이트 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 제 2 영역(310E)을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(302) 또는 후면 플레이트(311)가 상기 제 1 영역(310D) 또는 제 2 영역(310E) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 전면 플레이트(302)는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하지 않고, 제 2 면(310B)과 평행하게 배치되는 편평한 평면만을 포함할 수도 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(318)는, 상기와 같은 제 1 영역(310D) 또는 제 2 영역(310E)이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께 (또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는, 디스플레이(301)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 입력 모듈(303)(예: 도 1의 입력 모듈(150)), 음향 출력 모듈(307, 314)(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155)), 센서 모듈(304, 319)(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 카메라 모듈(305, 312, 313)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 키 입력 장치(317), 인디케이터(미도시 됨), 및 커넥터(308, 309)(예: 도 1의 연결 단자(178)) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(317), 또는 인디케이터)를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(301)는, 예를 들어, 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(310A), 및 상기 측면(310C)의 제 1 영역(310D)을 형성하는 전면 플레이트(302)를 통하여 상기 디스플레이(301)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 디스플레이(301)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(304, 319)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(317)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(310D), 및/또는 상기 제 2 영역(310E)에 배치될 수 있다.
입력 장치(303)는, 마이크(303)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 입력 장치(303)는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 배치되는 복수개의 마이크(303)들을 포함할 수 있다. 음향 출력 장치(307, 314)는 스피커들(307, 314)을 포함할 수 있다. 스피커들(307, 314)은, 외부 스피커(307) 및 통화용 리시버(314)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 마이크(303), 스피커들(307, 314) 및 커넥터들(308, 309)은 전자 장치(300)의 상기 공간에 배치되고, 하우징(310)에 형성된 적어도 하나의 홀을 통하여 외부 환경에 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는 하우징(310)에 형성된 홀은 마이크(303) 및 스피커들(307, 314)을 위하여 공용으로 사용될 수 있다. 어떤 실시예에서는 음향 출력 장치(307, 314)는 하우징(310)에 형성된 홀이 배제된 채, 동작되는 스피커(예: 피에조 스피커)를 포함할 수 있다.
센서 모듈(304, 319)은, 전자 장치(300)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(304, 319)은, 예를 들어, 하우징(310)의 제 1 면(310A)에 배치된 제 1 센서 모듈(304)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(310)의 제 2 면(310B)에 배치된 제 3 센서 모듈(319)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(310)의 제 1 면(310A)에 배치될 수 있다. 지문 센서(예: 초음파 방식 또는 광학식 지문 센서)는 제 1 면(310A) 중 디스플레이(301) 아래에 배치될 수 있다. 전자 장치(300)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(305, 312, 313)은, 전자 장치(300)의 제 1 면(310A)에 배치된 제 1 카메라 장치(305), 및 제 2 면(310B)에 배치된 제 2 카메라 장치(312), 및/또는 플래시(313)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈들(305, 312)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(313)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 상기 전자 장치(300)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(317)는, 하우징(310)의 측면(310C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(300)는 상기 언급된 키 입력 장치(317)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 다른 실시예로, 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301)에 포함된 압력 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
인디케이터는, 예를 들어, 하우징(310)의 제 1 면(310A)에 배치될 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, 전자 장치(300)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자는, 예를 들어, 카메라 모듈(305)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(308, 309)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터 또는 IF 모듈(interface connector port 모듈)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(308), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(또는 이어폰 잭)(309)을 포함할 수 있다.
카메라 모듈들(305, 312) 중 일부 카메라 모듈(305), 센서 모듈(304, 319)들 중 일부 센서 모듈(304) 또는 인디케이터는 디스플레이(101)를 통해 노출되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈(305), 센서 모듈(304) 또는 인디케이터는 전자 장치(300)의 내부 공간에서, 디스플레이(301)의, 전면 플레이트(302)까지 천공된 오프닝을 통해 외부 환경과 접할 수 있도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 일부 센서 모듈(304)은 전자 장치의 내부 공간에서 전면 플레이트(302)를 통해 시각적으로 노출되지 않고 그 기능을 수행하도록 배치될 수도 있다. 예컨대, 이러한 경우, 디스플레이(301)의, 센서 모듈과 대응하는 영역은 천공된 오프닝이 불필요할 수도 있다. 예를 들면, 카메라 모듈(305)는, 언더 디스플레이 카메라(UDC, under display camera)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(301)의 일부 카메라 모듈(305)과 대응하는 영역은 콘텐트를 표시하는 영역의 일부로서 지정된 투과율을 갖는 투과 영역으로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 투과 영역은 약 20% 내지 약 40% 범위의 투과율을 갖도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 투과 영역은, 이미지 센서(예: 카메라 모듈(305)의 이미지 센서)로 결상되어 화상을 생성하기 위한 광이 통과하는, 카메라 모듈(305)의 유효 영역(예: 화각 영역(FOV; field of view))과 중첩되는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(301)의 투과 영역은 주변보다 픽셀의 밀도 및/또는 배선 밀도가 낮은 영역을 포함할 수 있다.
도 3c는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 3a의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3c를 참조하면, 전자 장치(300)는, 측면 부재(310)(예: 측면 베젤 구조), 제 1 지지 부재(3111)(예: 브라켓), 전면 플레이트(302), 디스플레이(301)(예: 도 3a의 디스플레이(301)), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제 2 지지 부재(360)(예: 리어 케이스), 안테나(370), 및 후면 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지 부재(3111), 또는 제 2 지지 부재(360))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 도 3a 또는 도 3b의 전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지 부재(3111)는, 전자 장치(300) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(310)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(310)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(3111)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(3111)는, 일면에 디스플레이(301)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(350)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(300)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(370)는, 후면 플레이트(380)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 측면 베젤 구조(310) 및/또는 상기 제 1 지지 부재(3111)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도 4a는, 예를 들어, 도 2를 참조하여 설명된 제 3 안테나 모듈(246)의 구조의 일 실시예를 도시한다. 도 4a의 (a)는, 상기 제 3 안테나 모듈(246)을 일측에서 바라본 사시도이고, 도 4a의 (b)는 상기 제 3 안테나 모듈(246)을 다른 측에서 바라본 사시도이다. 도 4a의 (c)는 상기 제 3 안테나 모듈(246)의 X-X'에 대한 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 일 실시예에서, 제 3 안테나 모듈(246)은 인쇄 회로 기판(410), 안테나 어레이(430), RFIC(radio frequency integrate circuit)(452), 또는 PMIC(power manage integrate circuit)(454)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 제 3 안테나 모듈(246)은 차폐 부재(490)를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서는, 상기 언급된 부품들 중 적어도 하나가 생략되거나, 상기 부품들 중 적어도 두 개가 일체로 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(410)은 복수의 도전성 레이어들, 및 상기 도전성 레이어들과 교번하여 적층된 복수의 비도전성 레이어들을 포함할 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판(410)은, 상기 도전성 레이어에 형성된 배선들 및 도전성 비아들을 이용하여 인쇄 회로 기판(410) 및/또는 외부에 배치된 다양한 전자 부품들 간 전기적 연결을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(410)은 동박 적층판(CCL(copper clad laminate))(또는 원판)을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 동박 적층판은, 2 종류 이상의 보강 기재를 복합하여 만든 복합 동박 적층판일 수 있으며, 고속의 신호 전송에 대응할 수 있는 재질로 만든 고주파용 동박 적층판일 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(410)에서 신호의 전파 속도는 재료의 유전율에 반비례하므로 유전율이 낮은 재료를 사용하면 신호의 전파 속도를 높일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(410)은, paper phenolic(FR-2, FR-3 등), epoxy(FR-4, FR-5, G-2, G-11 등), polyamide, B.T, metal, telflon, ceramic, halogen free 등의 다양한 재질로 형성될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(410)의 동박 적층판은 알루미늄 또는 철과 같은 금속으로 형성된 판에 절연성 물질의 필름 프리프레그(film prepreg)를 배치한 후 필름 프리프레그에 동박을 결합하는 형태일 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 어레이(430)(예를 들어, 도 2의 안테나(248))는, 방향성 빔을 형성하도록 배치된 복수의 안테나 엘리먼트들(432, 434, 436, 또는 438)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 엘리먼트들(432, 434, 436, 또는 438)은, 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(410)의 제 1 면에 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 안테나 어레이(430)는 인쇄 회로 기판(410)의 내부에 형성될 수 있다. 일 실시예들에 따르면, 안테나 어레이(430)는, 동일 또는 상이한 형상 또는 종류의 복수의 안테나 어레이들(예: 다이폴 안테나 어레이, 및/또는 패치 안테나 어레이)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, RFIC(452)(예를 들어, 도 2의 제3 RFIC(226))는, 상기 안테나 어레이(430)와 이격된, 인쇄 회로 기판(410)의 다른 영역(예: 상기 제 1 면의 반대쪽인 제 2 면)에 배치될 수 있다. 예를 들면, RFIC(452)는, 안테나 어레이(430)를 통해 송/수신되는, 선택된 주파수 대역의 신호를 처리할 수 있도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, RFIC(452)는, 송신 시에, 통신 프로세서(미도시)로부터 획득된 기저대역 신호를 지정된 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다. 상기 RFIC(452)는, 수신 시에, 안테나 어레이(430)를 통해 수신된 RF 신호를, 기저대역 신호로 변환하여 통신 프로세서에 전달할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, RFIC(452)는, 송신 시에, IFIC(intermediate frequency integrate circuit)(예를 들어, 도 2의 제4 RFIC(228))로부터 획득된 IF 신호(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz) 를 선택된 대역의 RF 신호로 업 컨버트 할 수 있다. 상기 RFIC(452)는, 수신 시에, 안테나 어레이(430)를 통해 획득된 RF 신호를 다운 컨버트하여 IF 신호로 변환하여 상기 IFIC에 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, PMIC(454)는, 상기 안테나 어레이(430)와 이격된, 인쇄 회로 기판(410)의 다른 일부 영역(예: 상기 제 2 면)에 배치될 수 있다. PMIC는 다른 인쇄 회로 기판(예: 주 회로 기판)(미도시)로부터 전압을 공급받아, 안테나 모듈 상의 다양한 부품(예를 들어, RFIC(452))에 필요한 전원을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차폐 부재(490)는 RFIC(452) 또는 PMIC(454) 중 적어도 하나를 전자기적으로 차폐하도록 상기 인쇄 회로 기판(410)의 일부(예를 들어, 상기 제 2 면)에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 차폐 부재(490)는 쉴드 캔을 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 다양한 실시예들에서, 제 3 안테나 모듈(246)은, 모듈 인터페이스를 통해 다른 인쇄 회로 기판(예: 주 회로 기판)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 모듈 인터페이스는, 연결 부재, 예를 들어, 동축 케이블 커넥터, board to board 커넥터, 인터포저, 또는 FPCB(flexible printed circuit board)를 포함할 수 있다. 상기 안테나 모듈의 RFIC(452) 및/또는 PMIC(454)는 상기 연결 부재를 통하여, 다른 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4b는, 도 4a의 (a)에 도시된 제 3 안테나 모듈(246)의 라인 Y-Y'에 대한 단면을 도시한다. 도시된 실시예의 인쇄 회로 기판(410)은 안테나 레이어(411)와 네트워크 레이어(413)를 포함할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상기 안테나 레이어(411)는, 적어도 하나의 유전층(437-1), 및 상기 유전층의 외부 표면 상에 또는 내부에 형성된 안테나 엘리먼트(436) 및/또는 급전부(425)를 포함할 수 있다. 상기 급전부(425)는 급전점(427) 및/또는 급전선(429)을 포함할 수 있다.
상기 네트워크 레이어(413)는, 적어도 하나의 유전층(437-2), 및 상기 유전층의 외부 표면 상에 또는 내부에 형성된 적어도 하나의 그라운드 층(433), 적어도 하나의 도전성 비아(435), 전송선로(423), 및/또는 신호 선로(429)를 포함할 수 있다.
아울러, 도시된 실시예에서, 도 4a 도시된 (c)의 RFIC(452)(예: 도 2의 제3 RFIC(226))는, 예를 들어 제 1 및 제 2 연결부들(solder bumps)(440-1, 440-2)을 통하여 상기 네트워크 레이어(413)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서는, 연결부 대신 다양한 연결 구조 (예를 들어, 납땜 또는 BGA(ball grid array))가 사용될 수 있다. 상기 RFIC(452)는, 제 1 연결부(440-1), 전송 선로(423), 및 급전부(425)를 통하여 상기 안테나 엘리먼트(436)와 전기적으로 연결될 수 있다. RFIC(452)는 또한, 상기 제 2 연결부(440-2), 및 도전성 비아(435)를 통하여 상기 그라운드 층(433)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되지는 않았으나, RFIC(452)는 또한 상기 신호 선로(429)를 통하여, 위에 언급된 모듈 인터페이스와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈(500)의 사시도이다. 도 5b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 라인 5b-5b를 따라 바라본 안테나 모듈(500)의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b의 안테나 모듈(500)은 도 2의 제3안테나 모듈(246)과 적어도 일부 유사하거나, 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 안테나 모듈(500)은 안테나 엘리먼트로써, 복수의 도전성 패치들(510, 520, 530, 540)를 포함하는 안테나 어레이(AR)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 도전성 패치들(510, 520, 530, 540)은 기판(substrate)(590)(예: 인쇄 회로 기판)에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(590)은 제1방향(① 방향)을 향하는 제1기판면(5901), 제1기판면(5901)과 반대 방향(② 방향)으로 향하는 제2기판면(5902), 및 제1기판면(5901)과 제2기판면(5902) 사이의 공간을 둘러싸는 기판 측면(5903)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(500)은 기판(590)의 제2기판면(5902)에 배치되는 무선 통신 회로(595)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 도전성 패치들(510, 520, 530, 540)은 무선 통신 회로(595)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(595)는 안테나 어레이(AR)를 통해 약 3GHz ~ 100GHz 범위의 무선 주파수를 송신 및/또는 수신하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 도전성 패치들(510, 520, 530, 540)은 기판(590)의 제1기판면(5901) 또는 기판(590)의 내부에서 제1기판면(5901)과 근접한 영역에서, 지정된 간격으로 배치되는, 제1도전성 패치(510), 제2도전성 패치(520), 제3도전성 패치(530) 또는 제4도전성 패치(540)를 포함할 수 있다. 도전성 패치들(510, 520, 530, 540)은 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 의한 안테나 모듈(500)은 4개의 도전성 패치들(510, 520, 530, 540)을 포함하는 안테나 어레이(AR)에 대하여 도시하고 기술하였으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 안테나 모듈(500)은, 안테나 어레이(AR)로서, 1개, 2개 또는 5개 이상의 도전성 패치들을 포함할 수도 있다. 어떤 실시예에서, 안테나 모듈은 기판(590)상에 배치되는 복수의 도전성 패턴들(예: 다이폴 안테나)을 더 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 도전성 패턴들은 빔 패턴 방향이 도전성 패치들(510, 520, 530, 540)의 빔 패턴 방향과 다른 방향(예: 수직한 방향)으로 형성되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(500)은 기판(590)의 제2기판면(5902)에 배치되고, 무선 통신 회로(595)를 적어도 부분적으로 감싸도록 배치되는 보호 부재(593)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 부재(593)는 무선 통신 회로(595)를 감싸도록 배치된 보호층으로서, 도포된 후 경화 및/또는 고화되는 유전체를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 부재(593)는 에폭시 레진을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 부재(593)는 기판(590)의 제2기판면(5902)에서 무선 통신 회로(595)의 전부 또는 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(500)은 적어도 보호 부재(593)의 면에 적층되는 도전성 차폐층(594)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 차폐층(594)은 안테나 모듈(500)에서 발생되는 노이즈(예: DC-DC 노이즈 또는 interference 주파수 성분)가 주변으로 확산되는 것을 차폐할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 차폐층(594)은 보호 부재(593)의 면에 스퍼터링(sputtering)과 같은 박막 증착 방식으로 도포되는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 차폐층(594)은 기판(590)의 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 차폐층(594)은 보호 부재(593)을 포함하여 기판 측면(5903)의 적어도 일부까지 연장되도록 배치될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 보호 부재(593) 및/또는 도전성 차폐층(594)은 기판에 실장되는 쉴드 캔(shield can)으로 대체될 수도 있다.
비교적 고주파수 대역에서 동작하는 안테나 모듈(500)은 노이즈(예: DC-DC noise 또는 interference 주파수 성분)를 발생시킬 수 있다. 이러한 노이즈는 안테나 모듈(500) 주변에 배치되는 구조물(예: legacy 안테나 모듈 또는 디스플레이)로 유기됨으로서, 해당 구조물의 성능 저하를 유발할 수 있다. 따라서, 상술한 도전성 차폐층(594)에 더하여 추가적으로, 노이즈를 주변 그라운드로 유도하기 위한 노이즈 유도 구조가 요구될 수 있다. 더욱이, 비교적 고온의 열이 발생되는 안테나 모듈(500)은 개선된 방열 구조가 요구될 수도 있다.
이하, 다양한 실시예들에서는 강화되고 개선된 노이즈 유도 구조 및 방열 구조를 갖는 안테나 모듈(500) 및 이를 포함하는 전자 장치에 대하여 기술될 것이다.
도 6a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈에 도전성 부재가 적용되는 상태를 도시한 분리 사시도이다. 도 6b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도층의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 6a를 참고하면, 전자 장치(예: 도 7b의 전자 장치(700))는 하우징(예: 도 7b의 하우징(710))의 도전성 부분(예: 도 7b의 도전성 부분(721))에 고정되는 도전성 부재, 도전성 부재에 적어도 부분적으로 고정되는 안테나 모듈, 및 안테나 모듈과 도전성 부재 사이에 배치되는 노이즈 유도 구조로써, 노이즈 유도층(560)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 부재(550)는 지지 부재(예: 도 7b의 지지 부재(711))의 도전성 부분에 고정될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)는 측면 부재(예: 도 7b의 측면 부재(720))의 도전성 부분(예: 도 7b의 도전성 부분(721))에 물리적으로 접촉됨으로써, 안테나 모듈(500)의 강성 보강에 도움을 주고, 안테나 모듈(500)로부터 발생된 열을 하우징(710)의 도전성 부분(721)에 전달함으로써, 열을 효과적으로 확산시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)는 강성 보강을 위하여 약 700N/mm2~약 800N/mm2 범위의 인장 강도를 갖는 소재로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)는 약 210Hv~약 245Hv 범위의 경도를 갖도록 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)는 적어도 약 17W/mK 이상의 열전도도를 갖는 소재로 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)는 적어도 약 200W/mK 이상의 열전도도를 갖는 소재로 형성될 수도 있다. 따라서, 도전성 부재(550)는 SUS, Cu 또는 Al와 같은 금속 소재로 형성됨으로써, 안테나 모듈(500)로부터 방출되는 고온의 열을 효과적으로 외부로 전달할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)는 기판(590)의 기판 측면(5903) 중 적어도 일부 기판 측면에 대응하는 제1지지부(551)와, 제1지지부(551)로부터 연장되고, 절곡되어 제2기판면(5902)에 대응하는 제2지지부(552)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)는 제1지지부(551)의 양단으로부터 연장되어 하우징(예: 도 7의 하우징(710))의 도전성 부분(예: 도 7b의 도전성 부분(721)) 및/또는 지지 부재(예: 도 7의 지지 부재(711))에 고정되는 적어도 하나의 연장부(5531, 5532)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 연장부(5531, 5532)는 도전성 부재(550)의 제1지지부(551)에서, 대향되는 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서, 적어도 하나의 연장부(5531, 5532)는 제2지지부(552)로부터 연장될 수도 있다. 예를 들면, 안테나 모듈(500)은 기판 측면(5903)이 제1지지부(551)의 지지를 받고, 제2기판면(5902)이 제2지지부(552)의 지지를 받는 방식으로 도전성 부재(550)에 고정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(500)이 고정된 도전성 부재(500)는 적어도 하나의 연장부(5531, 5532)를 통해 스크류와 같은 체결 부재로, 하우징(예: 도 7의 하우징(710))의 도전성 부분(예: 도 7의 도전성 부분(721)) 및/또는 지지 부재(예: 도 7의 지지 부재(711))에 고정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 7b의 전자 장치(700))는 도전성 부재(550)와 안테나 모듈 사이에 배치되는 노이즈 유도층(560)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 기판(590)의 제2기판면(5902) 및/또는 기판 측면(5903)과 대응되는 도전성 부재(550)의 제1지지부(551) 및/또는 제2지지부(552)에 도포된 후, 경화된 유전체층을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 지정된 유전율을 갖는 유전체 물질을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550), 도전성 차폐층(594) 및 그 사이에 배치된 노이즈 유도층(560)은 지정된 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 지정된 캐패시턴스 값을 통해 도전성 부재(550)와 도전성 차폐층(594)은 AC 그라운드 구조를 갖도록 연결될 수 있다. 따라서, 안테나 모듈(500)의 비교적 높은 주파수에서 방출되는 노이즈는 지정된 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터 구조를 통해 그라운드와 전기적으로 연결된 하우징(예: 도 7b의 하우징(710))의 도전성 부분(예: 도 7b의 도전성 부분(721))으로 유도될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)는 AC 그라운드 구조를 갖도록 배치된 캐패시터 구조를 통해 하우징(예: 도 7b의 하우징(710))의 도전성 부분(예: 도 7b의 도전성 부분(721))에 접촉되기 때문에, 감전 문제를 방지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 지정된 함유량의 열 전도성 물질을 포함함으로써, 안테나 모듈(500)로부터 발생된 열을 도전성 부재(550)를 통해 하우징(710))의 도전성 부분(예: 도 7b의 도전성 부분(721))으로 효과적으로 전달함으로써 방열 기능 향상에 도움을 줄 수 있다.
도 6b를 참고하면, 노이즈 유도층(560)은 액상 형태로 형성될 수 있으며, 도전성 부재(550)의 제1지지부(551) 및/또는 제2지지부(552)에서 기판(590)과 대응하는 면에 도포될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 스프레잉, 디스펜싱 및/또는 페인팅과 같은 다양한 방식으로 도전성 부재(550)에 도포될 수 있으며, 경화 처리(예: 열경화 처리, 자외선 경화 처리 또는 자연 경화 처리)를 통해 도전성 부재(550)상에서 경화될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 도전성 부재(550)와 도전성 차폐층(594)을 대향 전극으로 사용하는 지정된 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터 구조의 유전체층으로 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 캐패시턴스 값은 노이즈 유도층(560)(예: 유전체층)의 유전율을 통해 결정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)의 유전율은 안테나 모듈(500)의 비교적 높은 주파수로부터 발생되는 노이즈를 유도하기 위한 캐패시턴스 값을 갖기 위한 고유전 물질(562)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 바인더로써 레진(561)(예: 에폭시 레진)에 지정된 함유량으로 혼합된 고유전 물질(562)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 고유전 물질(562)의 함유량은 노이즈 유도층(560)의 전체 중량 대비 약 30 중량%~약 70중량% 범위를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 고유전 물질(562)은 티탄산바륨(BaTiO3), Pb계 페로프스카이트(perovskite) 또는 카본 블랙 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 캐패시터 구조는 고유전 물질(562)의 함유량 조절을 통해, 노이즈 유도에 유리한 지정된 캐패시턴스 값을 갖도록 구성될 수 있다. 예컨대, 노이즈 유도층(560)의 캐패시턴스 값은 고유전 물질(562)의 함유량 조절을 통해 약 43pF~약 57pF 범위에서 결정될 수 있다. 또한, 노이즈 유도층(560)은 액상 형태(grease 타입)로 형성되어(예: 도포 방식), 약 7W/mK 이상의 열전도도를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 안테나 모듈(500)로부터 발생된 열을 도전성 부재(550)로 효과적으로 전달하기 위한 열 전도성 물질(563)을 더 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 고유전 물질(562)과 열 전도성 물질(563)은 약 6:1의 비율로 혼합될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 열 전도성 물질(563)은 산화알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN, aluminum nitride), 보론나이트라이드(BN, boron nitride) 또는 실리콘 카바이드(SiC, silicon carbide)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 하기 <표 1>과 같이, 전체 고유전 물질 60% 함유량 대비 실리콘 카바이드를 10% 함유량으로 혼합하였을 경우, 열전달 특성이 58.1℃ 에서 58.9℃로, 0.8℃ 정도 향상됨을 알 수 있다. 이는, 고유전 물질만이 혼합된 노이즈 유도층(560)보다 고유전 물질에 열 전도성 물질을 추가로 혼합한 노이즈 유도층(560)의 경우, 방열 기능이 개선됨을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 도전성 부재(550)에 지정된 두께로 고르게 분포되기 위하여, 도포 공정을 다수번 진행하여 형성될 수 있다. 이러한 다수번의 도포 공정을 통해 노이즈 유도층(560)은 최소 350V dc의 내전압을 갖도록 형성됨으로써, 누설 전류로 인한 감전 문제를 방지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 최소 20 ㎛ (예: 약 25 ㎛)의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 안테나 모듈(500)이 도전성 부재(550)에 고정될 때, 발생될 수 있는 도장 표면의 벗겨짐과 같은 공정 불량을 방지하기 위한 경도를 가질 수 있다. 예컨대, 노이즈 유도층(560)은 최소 4H의 경도 특성을 만족하도록 형성될 수 있다. 이를 위하여, 노이즈 유도층(560)은 고유전 물질로써, 지정된 함유량을 갖는 카본 블랙을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 파우더 형태의 고유전 물질(562) 및/또는 열 전도성 물질(563)이 액상의 레진(561)에 교반된 형태로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 레진(561)에 혼합된 고유전 물질(562)의 함유량 및 열 전도성 물질(563)의 함유량을 적절히 조절함으로써, 안테나 모듈(500)로부터 발생된 노이즈를 하우징(예: 도 7b의 하우징(710)의 도전성 부분(예: 도 7b의 도전성 부분(721))을 통해 그라운드로 유도함으로써, 주변 전기 구조물(예: legacy 안테나 모듈)의 성능 저하를 감소시킴과 동시에, 안테나 모듈(500)로부터 발생된 열을 하우징(예: 도 7b의 하우징(710)의 도전성 부분(예: 도 7b의 도전성 부분(721))으로 빠르게 확산시킴으로써 방열 기능 향상에도 도움을 줄 수 있다.
도 6c는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도전성 부재의 사시도이다.
도 6c의 도전성 부재의 구성 요소들 중 도 6a의 도전성 부재의 구성 요소들과 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 6c를 참고하면, 도전성 부재(550)는 제2지지부(552)로부터 외측으로 연장된 제1추가 연장부(552a) 및/또는 적어도 하나의 연장부(5531)로부터 외측으로 연장된 제2추가 연장부(5531a)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1추가 연장부(552a) 및/또는 제2추가 연장부(5531a)는 주변에 배치된 열 전도성 구조물(예: 측면 부재의 도전성 부분 또는 기판의 그라운드 층)에 근접하거나 접촉되는 방식으로 배치됨으로써, 안테나 모듈(500)로부터 발생된 열을 확산시키는데 도움을 줄 수 있다.
도 7a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도전성 부재가 적용된 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 일부 단면도이다. 도 7b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 7a의 라인 7b-7b를 따라 바라본 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 7a 및 도 7b의 전자 장치(700)는 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 3a 내지 도 3c의 전자 장치(300)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예를 더 포함할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참고하면, 전자 장치(700)는 제1방향(예: +z 축 방향)을 향하는 전면 플레이트(730)(예: 제1플레이트), 전면 플레이트(730)와 반대 방향(예: -z 축 방향)을 향하는 후면 플레이트(740)(예: 제2플레이트) 및 전면 플레이트(730)와 후면 플레이트(740) 사이의 공간(7001)을 둘러싸는 측면 부재(720)를 포함하는 하우징(710)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(720)는 지정된 제1방향(예: y 축 방향)으로 형성된 제1길이를 갖는 제1측면(720a), 제1측면(720a)으로부터 제1방향과 실질적으로 수직한 제2방향(예: x 축 방향)으로 연장되고, 제1길이보다 짧은 제2길이를 갖는 제2측면(720b), 제2측면(720b)으로부터 제1측면(720a)과 실질적으로 평행하게 연장되고 제1길이를 갖는 제3측면(720c), 및 제3측면(720c)으로부터 제1측면(720a)까지 제2측면(720b)과 실질적으로 평행하게 연장되고, 제2길이를 갖는 제4측면(720d)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(720)는 적어도 부분적으로 배치되는 도전성 부분(721)과 도전성 부분(721)에 인서트 사출되는 비도전성 부분(722)(예: 폴리머 부분)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 비도전성 부분(722)은 공간 또는 다른 유전체 물질로 대체될 수도 있다. 어떤 실시예에서, 비도전성 부분(722)은 도전성 부분(721)에 구조적으로 결합될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(720)는 측면 부재(720)로부터 내부 공간(7001)의 적어도 일부까지 연장되는 지지 부재(711)(예: 도 3c의 제1지지 부재(3111))를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 지지 부재(711)는 측면 부재(720)로부터 내부 공간(7001)으로 연장되거나, 측면 부재(720)와 구조적 결합에 의해 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 지지 부재(711)는 도전성 부분(721)으로부터 연장될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 지지 부재(711)는 내부 공간(7001)에 배치되는 안테나 모듈(500)의 적어도 일부를 지지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 지지 부재(711)는 디스플레이(750)의 적어도 일부를 지지하도록 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(750)는 전면 플레이트(730)의 적어도 일부를 통해 외부로부터 보일 수 있게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(500)은 도전성 패치들(예: 도 5a의 도전성 패치들(510, 520, 530, 540))을 포함하는 안테나 어레이(AR)가 실질적으로 측면 부재(720)가 향하는 방향으로 빔 패턴을 형성하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 안테나 모듈(500)의 빔 패턴은 측면 부재(720)의 비도전성 부분(722)을 통해 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(500)은 기판(590)의 제1기판면(5901)이 측면 부재(720)와 대응하도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(500)은 측면 부재(720) 및/또는 측면 부재(720)와 지지 부재(711)의 적어도 일부를 통해 마련된 모듈 장착부(7201)에 배치되는 도전성 부재(550)를 통해 측면 부재(720)를 향하도록 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 안테나 모듈(500)은 기판(590)의 제1기판면(5901)이 측면 부재(720)와 대응하도록 전면 플레이트(730)와 실질적으로 수직하게 배치되고, 측면 부재(720)이 향하는 방향(① 방향), 측면 부재(720)와 전면 플레이트(730) 사이의 공간, 전면 플레이트(730)가 향하는 방향, 측면 부재(720)와 후면 플레이트(740) 사이의 공간 및/또는 후면 플레이트(740)가 향하는 방향으로 빔 패턴이 형성되도록 설정될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(700)는 내부 공간(7001)에 배치되는 다른 기판(760)(예: 메인 기판 또는 주 기판)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미도시되었으나, 안테나 모듈(500)은 전기적 연결 부재(예: FPCB 커넥터)를 통해 다른 기판(760)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(700)는 안테나 모듈(500)의 적어도 일부를 지지하고, 하우징(710)의 모듈 장착부(7201)에 배치되는 도전성 부재(550)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(500)은 기판(590)의 기판 측면(5903) 중 적어도 일부가 도전성 부재(550)의 제1지지부(551)의 지지를 받고, 기판(590)의 제2기판면(5902)이 도전성 부재(550)의 제2지지부(552)의 지지를 받도록 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 부재(550)는 안테나 모듈(500)의 형상 또는 측면 부재(720)에 실장되는 실장 구조에 따라 다양한 형상으로 형성될 수도 있다. 예컨대, 도전성 부재(550)의 제2지지부(552)는 측면 부재(720)의 도전성 부분(721)으로부터 내부 공간(7001)으로 신장된 도전성 격벽을 통해 실질적으로 제2지지부(552)의 전체 면적이 지지를 받도록 배치됨으로써, 열전달에 도움을 받을 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)는 스크류를 통해 체결되는 방식으로 하우징(710)에 고정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 도전성 부재(550)는 용접, 솔더링, 도전성 본딩 또는 구조적 결합을 통해 하우징(710)에 고정될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(500)은 도전성 차폐층(594)이 도전성 부재(550)와 대응하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 전자 장치(700)는 도전성 차폐층(594)과 도전성 부재(550) 사이에 배치되는 노이즈 유도층(560)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 도전성 부재의(550) 제1지지부(551) 및/또는 제2지지부(552)에 액상으로 도포된 후, 경화된 지정된 두께 및 유전율을 갖는 유전층을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치((700)는 노이즈 유도층(560) 및 노이즈 유도층(560)의 양측에 배치되고 전극의 기능을 하는 도전성 부재(550) 및 도전성 차폐층(594)을 통해 캐패시턴스 구조를 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도층(560)은 고유전 물질(예: 도 6b의 고유전 물질(562))을 포함하여, 도전성 부재(550)와 안테나 모듈(500)의 도전성 차폐층(594)을, 지정된 캐패시턴스 값을 갖는 AC 그라운드 구조로 연결함으로써, 안테나 모듈(500)로부터 유기된 노이즈를 하우징(710)의 도전성 부분(721)을 통해 그라운드로 유도함으로써, 노이즈에 의한 주변 전기 구조물의 성능 저하를 감소시키고, 도전성 부재(550)가 도전성 부분(721)에 물리적으로 접촉됨으로써 발생되는 감전 문제를 방지할 수 있다. 또한, 노이즈 유도층(560)은 고유전 물질(562)에 더하여, 지정된 함유량을 갖는 열 전도성 물질(예: 도 6b의 열 전도성 물질(563))을 포함하여, 안테나 모듈(500)로부터 발생된 열을 빠르게 하우징(710)의 도전성 부분(721)으로 확산시킴으로써 방열 기능 향상에 도움을 줄 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(700)는 도전성 부재(550)와 측면 부재(720)의 도전성 부분(721) 사이에 배치되는 열 전도 부재(570)를 포함할 수 있다. 예컨대, 열 전도 부재(570)는 도전성 부분(721)으로부터 도전성 부재(550)의 제2지지부(552)의 실질적으로 전체를 지지하도록 내부 공간(7001)으로 신장될 경우, 이와 대응하는 형상으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 열 전도 부재(570)는 TIM(thermal interface material)을 포함할 수 있으며, 안테나 모듈(500)로부터 도전성 부재(550)로 전달된 열을 측면 부재(720)의 도전성 부분(721) 및/또는 지지 부재(711)로 전달함으로서 효과적인 방열을 유도할 수 있다.
도 8a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도층 및 절연 부재를 포함하는 전자 장치의 일부 단면도이다. 도 8b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 절연 부재가 적용되는 도전성 부재의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 8a의 전자 장치(700)를 설명함에 있어서, 도 7a 및 도 7b의 전자 장치(700)의 구성 요소들과 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 8a를 참고하면, 전자 장치(700)는 안테나 모듈(500)과 도전성 부재(550) 사이에 배치되는 노이즈 유도층(560)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따른 노이즈 유도층(560)은 안테나 모듈(500)과 도전성 부재(550) 사이에서, 부분적으로 배치될 수 있다. 이러한 경우, 노이즈 유도층(560)이 배치되지 않은 부분은 절연 부재(571)가 배치됨으로써 감전 문제를 방지할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(700)는 도전성 부재(550)의 제2지지부(552)와 안테나 모듈(500) 사이에 배치되는 노이즈 유도층(560)과, 도전성 부재(550)의 제1지지부(551)와 안테나 모듈(500) 사이에 배치되는 절연 부재(571)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 절연 부재(571)는 누설 전류를 방지하기 위한 내전압 특성을 가지며, 안테나 모듈(500)이 조립될 때, 손상을 방지하기 위한 경도 특성을 갖도록 형성될 수 있다. 예컨대, 절연 부재(571)는 도전성 부재(550)의 제1지지부(551)에 부착되는 절연성 라이네티팅 필름 부재로써, 최소 350V dc의 내전압 특성 및/또는 최소 2H 이상의 경도 특성을 갖도록 형성될 수 있다.
도 8b는 도전성 부재(550)에, 절연 부재로써, 절연 필름(571)(예: 절연 테이프)이 부착되는 공정을 나타낸 공정도로써, 도전성 부재(550)를 제작하기 위한 금속 모재(550a)가 마련될 수 있다. 그 후, 금속 모재(550a)상에 절연 필름(571)이 라미네이팅 방식으로 가접될 수 있다. 이러한 경우, 절연 필름(571)의 일면은 이형지를 통해 부착된 상태일 수 있다. 그 후, 절연 필름(571)은 도전성 부재(550)의 형상에 맞게 절연성이 필요하지 않은 부분은 타발되고, 절연 필름(571)으로부터 이형 필름은 제거될 수 있다. 그 후, 절연 필름(571)은 본접을 통해 금속 모재(550a)에 완전히 부착되고, 금속 모재(550a)는 도전성 부재(550)의 형상에 맞게 가공될 수 있다. 예컨대, 금속 모재(550a)의 가공 공정은 프레스 공정을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도전성 부재(550)와 안테나 모듈(500) 사이에, 부분적으로 노이즈 유도층(560)이 배치되고, 누설 전류에 취약한 부분에, 절연 부재(571)가 배치됨으로써, 안테나 모듈(500)로부터 발생되는 노이즈는 노이즈 유도층(560)을 통해 전자 장치(700)의 그라운드로 유도되고, 누설 전류는 절연 부재(571)를 통해 차단될 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도층과 도전성 차폐층 사이에 배치되는 열 전도성 부재를 포함하는 전자 장치의 일부 단면도이다.
도 9의 전자 장치(700)를 설명함에 있어서, 도 8a의 전자 장치(700)의 구성 요소들과 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 9를 참고하면, 전자 장치(700)는 노이즈 유도층(560)과 안테나 모듈(500)의 도전성 차폐층(594) 사이에 배치되는 열 전도 부재(572)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 도전성 부재(550)와 도전성 차폐층(594) 사이의, 노이즈 유도를 위한 캐패시턴스 값은, 노이즈 유도층(560)과 열 전도 부재(572)를 포함하는 유전체층의 유전율을 통해 결정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 열 전도 부재(572)는 TIM(thermal interface material)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(700)는 노이즈 유도층(560)과 도전성 차폐층(594) 사이 및/또는 도전성 부재(550)와 하우징(710)의 도전성 부분(721) 사이에 배치되는 열 전도 물질을 더 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 열 전도 물질은 써멀 패드(thermal pad), 써멀 페이스트(thermal paste) 및/또는 써멀 그리스(thermal grease)를 포함할 수 있다.
도 10a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도용 테이프 부재를 포함하는 전자 장치의 일부 사시도이다. 도 10b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 노이즈 유도용 테이프 부재의 제조 공정을 도시한 공정도이다.
도 10a의 전자 장치(700)를 설명함에 있어서, 도 8a의 전자 장치(700)의 구성 요소들과 실질적으로 동일한 구성 요소들에 대해서는 동일한 부호를 부여하였으며, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 참고하면, 전자 장치(700)는 도전성 부재(550)와 안테나 모듈(500)의 도전성 차폐층(594) 사이에 배치되는 노이즈 유도 부재(580)(예: 노이즈 유도층)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도 부재(580)는 도전성 부재(550)의 적어도 일부(예: 제2지지부(551) 또는 제1지지부(551)와 제2지지부(552))에 부착되는 테이프 형태로 배치될 수 있다. 예컨대, 노이즈 유도 부재(580)는 도전성 부재(550)에 양면 테이프와 같은 점착 부재를 통해 부착될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도 부재(580)는 금속 시트(581)를 포함하는 제1도전성 필름(583), 제2도전성 필름(584), 및 제1도전성 필름(583)과 상기 제2도전성 필름(584) 사이에 배치되는 유전체층(582)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 유전체층(582)은, 레진(5821) 에 고유전 물질(5822) 및 열 전도성 물질(5823)이 지정된 비율로 혼합된 액상의 유전체가 금속 시트(581)(예: Cu plate)에 도포된 후, 열 경화를 통해 경화된 상태에서, 양면에 부착되는 제1도전성 필름(583) 및 제2도전성 필름(584)을 통해 캐패시터 구조를 갖도록 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 필름(583) 및 제2도전성 필름(584)은 압력에 반응하여 일방향으로 도전성을 갖도록 구성되는 이방성 도전 필름(ACF; anisotropic conductive film)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1도전성 필름(583)과 제2도전성 필름(584)은 일반 도전성 테이프를 포함할 수도 있다. 어떤 실시예에서, 금속 시트(581)는 생략될 수도 있다. 이러한 경우, 액상의 유전체는 제1도전성 필름(583)에 직접 도포될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 유전체층(582)은, 레진(5821)(예: 도 6b의 레진(561))에 지정된 비율로 혼합된 고유전 물질(5822)(예: 도 6b의 고유전 물질(562))을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 유전체층(582)은 고유전 물질(5822)에 더하여, 지정된 비율로 혼합된 열 전도성 물질(5823)(예: 도 6b의 열 전도성 물질(563))을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 고유전 물질(5822)은 티탄산바륨(BaTiO3), Pb계 페로프스카이트(perovskite) 또는 카본 블랙 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 열 전도성 물질(5823)은 산화알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN, aluminum nitride), 보론나이트라이드(BN, boron nitride) 또는 실리콘 카바이드(SiC, silicon carbide)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 캐패시터 구조를 갖는 노이즈 유도 부재(580)는 고유전 물질(5822)의 함유량 조절을 통해 약 43pF~약 57pF 범위의 캐패시턴스 값을 갖도록 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 노이즈 유도 부재(580)의 유전층(582)의 레진(5821), 고유전 물질(5822) 및 열 전도성 물질(5823)의 혼합 비율은 1 : 3 : 6을 포함할 수 있다. 예컨대, 노이즈 유도 부재(580)의 유전체층(582)은 전체 중량 대비, 레진(5821)의 함량이 약 10 중량%로 고정된 상태에서, 고유전 물질(5822)의 함유량은 약 30 중량%~약 70 중량%의 범위에서 결정될 수 있으며, 이에 따라 열 전도성 물질(5823)의 함유량은 약 20 중량%~약 60 중량%의 범위에서 결정될 수 있다.
도 10c는 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 고유전 물질과 열 전도성 부재가 레진에 혼합된 도 10b의 노이즈 유도 부재(580)의 유전체층(582)의 확대도로써, 예를 들어, 고유전 물질(5822)로써, 티탄산바륨(BaTiO3)과, 열 전도성 물질(5823)로써, 산화알루미늄(Al2O3)이 레진(5821)을 통해 혼합된 상태를 나타내고 있다. 한 실시예에 따르면, 고유전 물질(5822)과 열 전도성 물질(5823)의 입자는 Horsfield's packing model에 따라 선정하여 평균 입자경 분포가 조절됨으로써, 열 전도성 물질의 입자 패킹(packing)을 조밀하게 하여 수직 열전도도 향상(예: 방열 기능 향상)에 도움을 줄 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 7b의 전자 장치(700))는, 도전성 부분(예: 도 7b의 도전성 부분(721))을 포함하는 하우징(예: 도 7b의 하우징(710))과, 상기 하우징의 내부 공간(예: 도 7b의 내부 공간(7001))에 배치되는 안테나 모듈(예: 도 7b의 안테나 모듈(500))로써, 제1기판면(예: 도 7b의 제1기판면(5901)), 제1기판면과 반대 방향으로 향하는 제2기판면(예: 도 7b의 제2기판면(5902)) 및 제1기판면과 제2기판면 사이의 공간을 둘러싸는 기판 측면(예: 도 7b의 기판 측면(5903))을 포함하는 기판과, 상기 기판에 배치되고, 상기 제1기판면이 향하는 방향으로 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 무선 통신 회로(예: 도 7b의 무선 통신 회로(595))와, 상기 제2기판면에 배치되는 보호 부재(예: 도 7b의 보호 부재(593)) 및 적어도 상기 보호 부재의 외면에 배치되는 도전성 차폐층(예: 도 7b의 도전성 차폐층(594))을 포함하는 안테나 모듈과, 상기 도전성 부분의 적어도 일부에 배치되고, 적어도 일부 영역이 상기 도전성 차폐층의 적어도 일부와 대면하는 도전성 부재(예: 도 7b의 도전성 부재(550)) 및 상기 도전성 차폐층과 상기 도전성 부재 사이에서, 지정된 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터 구조를 형성하도록 배치되는 노이즈 유도층(예: 도 7b의 노이즈 유도층(560))을 포함하고, 상기 안테나 모듈로부터 유기된 노이즈는 상기 캐패시터 구조를 통해 상기 도전성 부분으로 유도될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 노이즈 유도층은 레진에 지정된 비율로 혼합된 고유전 물질을 포함하고, 상기 캐패시턴스 값은 상기 고유전 물질의 함유량을 통해 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 고유전 물질의 함유량은 상기 노이즈 유도층의 전체 중량 대비 30 중량% ~ 70중량% 범위를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 노이즈 유도층은 상기 고유전 물질을 포함하는 액상의 레진이 상기 도전성 부재에 도포된 후, 경화될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 고유전 물질은 티탄산바륨(BaTiO3), Pb계 페로프스카이트(perovskite) 또는 카본 블랙 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 노이즈 유도층은 상기 레진에 지정된 비율로 혼합된 열 전도성 물질을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 열 전도성 물질은 산화알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN, aluminum nitride), 보론나이트라이드(BN, boron nitride) 또는 실리콘 카바이드(SiC, silicon carbide)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 고유전 물질과 상기 열 전도성 물질의 혼합비는 6 : 1일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 노이즈 유도층을 통한 상기 캐패시터 구조는 43pF~57pF 범위의 캐패시턴스 값을 갖도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 노이즈 유도층은 최소 350V dc의 내전압을 갖도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 노이즈 유도층은 최소 4H의 경도를 갖도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부재는 상기 기판 측면에 대응하는 제1지지부 및 상기 제1지지부로부터 절곡되는 방식으로 연장되고, 상기 제2기판면에 대응하는 제2지지부를 포함하고, 상기 노이즈 유도층은 상기 도전성 차폐층과 상기 제2지지부 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 기판 측면과 상기 제1지지부 사이에 배치되는 절연 부재를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부분과 상기 도전성 부재 사이에 배치되는 열전도 부재(TIM)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부재와 상기 도전성 부분 사이 및/또는 상기 도전성 부재와 상기 도전성 차폐층 사이에 도포되는 써멀 패드(thermal pad), 써멀 페이스트(thermal paste) 및/또는 써멀 그리스(thermal grease)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 하우징은 제1면, 제1면과 반대 방향을 향하는 제2면 및 제1면과 제2면 사이의 상기 내부 공간을 적어도 부분적으로 둘러싸는 측면 부재를 포함하고, 상기 안테나 모듈은 상기 측면 부재에 적어도 부분적으로 배치된 비도전성 부분을 통해 빔 패턴을 형성하도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 내부 공간에서 상기 제1기판면의 적어도 일부를 통해 외부로부터 보일 수 있게 배치되는 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 노이즈 유도층은, 제1도전성 필름과, 제2도전성 필름 및 상기 제1도전성 필름과 상기 제2도전성 필름 사이에 배치되는 유전체층을 포함하고, 상기 유전체층은 레진에 지정된 비율로 혼합된 고유전 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 유전체층은 상기 레진에 지정된 비율로 혼합된 열 전도성 물질을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 노이즈 유도층은 상기 도전성 부재의 적어도 일부에 접착 부재를 통해 부착될 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 개시의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
500: 안테나 모듈
550: 도전성 부재
560, 580: 노이즈 유도층(유도 부재) 590: 기판
593: 보호 부재 594: 도전성 차폐층
710: 하우징 720: 측면 부재
721: 도전성 부분
560, 580: 노이즈 유도층(유도 부재) 590: 기판
593: 보호 부재 594: 도전성 차폐층
710: 하우징 720: 측면 부재
721: 도전성 부분
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
도전성 부분을 포함하는 하우징;
상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 안테나 모듈로써,
제1기판면, 제1기판면과 반대 방향으로 향하는 제2기판면 및 제1기판면과 제2기판면 사이의 공간을 둘러싸는 기판 측면을 포함하는 기판;
상기 기판에 배치되고, 상기 제1기판면이 향하는 방향으로 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 설정된 무선 통신 회로;
상기 제2기판면에 배치되는 보호 부재; 및
적어도 상기 보호 부재의 외면에 배치되는 도전성 차폐층을 포함하는 안테나 모듈;
상기 도전성 부분의 적어도 일부에 배치되고, 적어도 일부 영역이 상기 도전성 차폐층의 적어도 일부와 대면하는 도전성 부재; 및
상기 도전성 차폐층과 상기 도전성 부재 사이에서, 지정된 캐패시턴스 값을 갖는 캐패시터 구조를 형성하도록 배치되는 노이즈 유도층을 포함하고,
상기 안테나 모듈로부터 유기된 노이즈는 상기 캐패시터 구조를 통해 상기 도전성 부분으로 유도되는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 노이즈 유도층은 레진에 지정된 비율로 혼합된 고유전 물질을 포함하고,
상기 캐패시턴스 값은 상기 고유전 물질의 함유량을 통해 결정되는 전자 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 고유전 물질의 함유량은 상기 노이즈 유도층의 전체 중량 대비 30 중량% ~ 70중량% 범위를 포함하는 전자 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 노이즈 유도층은 상기 고유전 물질을 포함하는 액상의 레진이 상기 도전성 부재에 도포된 후, 경화된 전자 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 고유전 물질은 티탄산바륨(BaTiO3), Pb계 페로프스카이트(perovskite) 또는 카본 블랙 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 노이즈 유도층은 상기 레진에 지정된 비율로 혼합된 열 전도성 물질을 더 포함하는 전자 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 열 전도성 물질은 산화알루미늄(Al2O3), 질화알루미늄(AlN, aluminum nitride), 보론나이트라이드(BN, boron nitride) 또는 실리콘 카바이드(SiC, silicon carbide)중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 고유전 물질과 상기 열 전도성 물질의 혼합비는 6 : 1인 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 노이즈 유도층을 통한 상기 캐패시터 구조는 43pF~57pF 범위의 캐패시턴스 값을 갖도록 구성되는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 노이즈 유도층은 최소 350V dc의 내전압을 갖도록 구성되는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 노이즈 유도층은 최소 4H의 경도를 갖도록 구성되는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 부재는 상기 기판 측면에 대응하는 제1지지부; 및
상기 제1지지부로부터 절곡되는 방식으로 연장되고, 상기 제2기판면에 대응하는 제2지지부를 포함하고,
상기 노이즈 유도층은 상기 도전성 차폐층과 상기 제2지지부 사이에 배치되는 전자 장치.
- 제12항에 있어서,
상기 기판 측면과 상기 제1지지부 사이에 배치되는 절연 부재를 더 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 부분과 상기 도전성 부재 사이에 배치되는 열전도 부재(TIM)를 더 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 도전성 부재와 상기 도전성 부분 사이 및/또는 상기 도전성 부재와 상기 도전성 차폐층 사이에 도포되는 써멀 패드(thermal pad), 써멀 페이스트(thermal paste) 및/또는 써멀 그리스(thermal grease)를 더 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 하우징은 제1면, 제1면과 반대 방향을 향하는 제2면 및 제1면과 제2면 사이의 상기 내부 공간을 적어도 부분적으로 둘러싸는 측면 부재를 포함하고,
상기 안테나 모듈은 상기 측면 부재에 적어도 부분적으로 배치된 비도전성 부분을 통해 빔 패턴을 형성하도록 배치된 전자 장치.
- 제16항에 있어서,
상기 내부 공간에서 상기 제1면의 적어도 일부를 통해 외부로부터 보일 수 있게 배치되는 디스플레이를 더 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 노이즈 유도층은,
제1도전성 필름;
제2도전성 필름;
상기 제1도전성 필름과 상기 제2도전성 필름 사이에 배치되는 유전체층을 포함하고,
상기 유전체층은 레진에 지정된 비율로 혼합된 고유전 물질을 포함하는 전자 장치.
- 제18항에 있어서,
상기 유전체층은 상기 레진에 지정된 비율로 혼합된 열 전도성 물질을 더 포함하는 전자 장치.
- 제18항에 있어서,
상기 노이즈 유도층은 상기 도전성 부재의 적어도 일부에 접착 부재를 통해 부착되는 전자 장치.
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| Date | Code | Title | Description |
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