集成散热片的天线模块的制作方法

本发明一般涉及一种天线模块，并且尤其地，本发明涉及一种集成散热片的天线模块，其集成地设置有用于驱散在便携装置中生成的热量的散热片。

本申请要求于2015年1月21日提交的韩国专利申请(申请号为10-2015-0010067)的优先权，其全部内容通过引用因各种目的而结合在本申请中。

背景技术：

由于技术的发展，电子装置的高性能、尺寸缩减以及重量缩减正在成为重要问题。

随着电子装置变得越来越复杂、紧凑且轻便，电子装置的内部空间减少，因此无法有效地驱散在装置中生成的热量。如果电子装置不能有效地驱散在其中生成的热量，可能导致如屏幕上的残像、系统故障、产品寿命周期的缩短等问题，并且在严重的情况下，可能导致爆炸或失火。

特别地，需要缩减如智能电话、平板电脑等便携终端的大小和重量，以使得对用户的便携性和方便性最大化。此外，随着便携终端的性能的进化，集成部件被安装在小的空间中，并且在便携终端中生成的热量增加，因此由于热量对部件的影响，便携终端的性能恶化。

另外，由于在便携终端与用户的手或脸接触的状态下使用便携终端，用户的皮肤由于在便携终端中生成的热量而受到危害。

因此，在便携终端中使用各种散热材料，以解决由便携终端的内部发热导致的问题。

例如，散热片是由金属材料制成并且附接至在便携终端中安装的部件(例如，显示器)。散热片以竖直和水平方向驱散从部件生成的热量。

然而，由于散热片是由为了有效散热的金属材料制成，存在问题在于：当散热片被附接至在便携终端中安装的天线模块时，天线模块的辐射性能恶化。

特别地，在便携终端能够附接和分离电池的情况下，天线模块被安装在电池内部或电池的侧表面上。在此情况下，当散热片被应用至后盖(后(电池)壳)以用于便携终端的散热时，散热片使得天线模块的通信性能下降，因此散热片被应用至除了安装有天线模块的区域之外的区域。因此，散热片的面积被缩减，因而使得热辐射效果恶化。

此外，当散热片被安装在便携终端中而与天线模块分离时，空间利用率被降低，且因此难以缩减便携终端的大小。

技术实现要素：

技术问题

因此，本发明已紧记发生于现有技术中的上述问题，并且本发明的目的在于提供一种集成散热片的天线模块，其中在附接至天线模块的散热片上形成狭缝，借以使天线模块的天线方向图充当散热片，或使散热片充当天线模块的辅助辐射体。

技术方案

为了实现上面的目的，本发明提供一种集成散热片的天线模块，该天线模块包括：天线方向图；以及具有一个或多个狭缝且耦接至天线方向图的散热片。

散热片可被耦接至天线方向图的上表面，从而可通过一个或多个狭缝部分地暴露天线方向图。

天线模块还可包括附接至天线方向图的基片，其中散热片可被附接至基片并耦接至天线方向图。

散热片可包括：具有狭缝且耦接至天线方向图的第一散热构件；以及位于与第一散热构件空间分离的位置处，具有狭缝且耦接至天线方向图的第二散热构件，其中可通过在第一和第二散热构件彼此空间分离的区域处形成的狭缝以及通过在第一和第二散热构件处形成的狭缝部分地暴露天线方向图。

散热片还可包括位于第一和第二散热构件彼此空间分离的区域处，与第一和第二散热构件空间分离的第三散热构件，第三散热构件被耦接至天线方向图，其中可通过在第一和第二散热构件与第三散热构件空间分离的区域处形成的狭缝部分地暴露天线方向图。

散热片可包括：在其侧面处设置有狭缝且耦接至天线方向图的第一散热构件；位于与第一散热构件空间分离的位置处，在其侧面处设置有狭缝且耦接至天线方向图的第二散热构件，其中可通过在第一和第二散热构件彼此空间分离的区域处形成的狭缝且通过在第一和第二散热构件处设置的狭缝部分地暴露天线方向图。此处，可布置第一和第二散热构件，以使得它们的设置有狭缝的侧面彼此面对。

散热片可包括绝缘层，其由具有形成能够困住空气的气穴的多个细微孔的多孔基体或石墨层组成。此处，多孔基体可包括纳米纤维网、无纺布、以及纳米纤维网和无纺布的层压结构中的一个，纳米纤维网、无纺布、以及层压结构的每个具有通过累积纳米纤维形成的多个孔。

有益效果

根据本发明，提供集成散热片的天线模块，以使得散热片设置有狭缝且与天线模块集成地提供散热片，因此与现有技术(其中分离地提供天线模块和散热片)相比，增加了散热片的面积，因而最大化散热效果，并保持等于或优于现有技术的天线性能。特别地，即使在散热片被应用至后盖的情况下，集成散热片的天线模块可保证与缺少散热片的情况相同的天线性能，并且保持散热性能。

另外，提供集成散热片的天线模块，以使得散热片设置有狭缝且与天线模块集成地提供散热片，因此由金属制成的天线方向图和基片充当辅助散热构件，因为最大化散热效果。

另外，提供集成散热片的天线模块，以使得散热片设置有狭缝且与天线模块集成地提供散热片，因此通过在形成狭缝的区域中耦接于天线方向图和散热片之间，散热片充当天线模块的辅助辐射体，因而最大化天线性能。

附图说明

图1和2是展示根据本发明的实施例的集成散热片的天线模块的视图。

图3至16是展示在图1和2中所示的散热片的视图。

图17至27是展示现有技术中的分离散热片的天线方向图和根据本发明的实施例的集成散热片的天线模块之间的天线特性的比较的视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例，以使得本发明所属的领域中的普通技术人员中的一个可容易地实施本发明。现在应当参考附图，其中在不同的附图中使用的相同的附图标记指示相同或相似的部件。另外，当确定与本发明相关的已知领域的详细描述可能使本发明的主旨模糊时，将省略其的详细描述。

如图1所示，集成散热片的天线模块1000包括散热片100、耦接至散热片100的上表面的基片200、以及耦接至基片200的上表面的天线方向图300。

提供散热片100以使得其下表面被布置在便携终端上。换言之，散热片100被布置于在个人终端中安装的部件的上表面上，以驱散从相应的部件生成的热量。

散热片100可具有至少一个狭缝。即，散热片100具有在与天线方向图300重叠的区域的部分处形成的狭缝。因此，散热片100通过狭缝与天线方向图300耦接以充当天线方向图300的辅助辐射体。

基片200在其上表面处与天线方向图300耦接，并在其下表面处与散热片100耦接。此处，基片200充当在天线方向图300和便携终端的部件之间进行屏蔽的屏蔽片。基片200由如铁氧体片、聚合物片、纳米带片、铁基片等的材料制成。

通过将微线路以环形印刷在柔性印刷电路板310的上表面上形成天线方向图300。当然，可以以环形形成天线方向图300，其中沿着基片200的圆周在基片200的上表面的中心方向上多次缠绕线320。此处，天线方向图300由如铜(cu)、铝(al)、银(ag)等的金属制成。

在此，基片200和天线方向图300可被耦接至散热片100，以使得基片和天线方向图充当辅助辐射体。换言之，由金属制成的基片200和天线方向图300驱散从部件生成的热量，因而实现提升的散热性能。

同时，如图2所示，集成散热片的天线模块1000可包括基片200、耦接至基片200的上表面的天线方向图300，以及耦接至天线方向图300的上表面的散热片100。

基片200在其上表面处与天线方向图300耦接，并在其下表面处与便携终端的部件耦接。此处，基片200充当在天线方向图300和便携终端的部件之间进行屏蔽的屏蔽片。基片200由如铁氧体片、聚合物片、纳米带片、铁基片等的材料制成。

通过将微线路以环形印刷在柔性印刷电路板310的上表面上形成天线方向图300。当然，可以以环形形成天线方向图300，其中沿着基片200的圆周在基片200的上表面的中心方向上多次缠绕线320。此处，天线方向图300由如铜(cu)、铝(al)、银(ag)等金属制成。

在此，基片200和天线方向图300可被耦接至散热片100，以使得基片和天线方向图充当辅助辐射体。换言之，由金属制成的基片200和天线方向图300驱散从部件生成的热量，因而实现提升的散热性能。

散热片100被耦接至天线方向图300的上表面。换言之，散热片100被耦接至天线方向图300的上表面以驱散从耦接基片200的便携终端的部件生成的热量。此处，散热片100可具有至少一个狭缝。此处，散热片100可设置有在与天线方向图300重叠的区域的部分处形成的狭缝。因此，散热片100通过狭缝与天线方向图300耦接以充当天线方向图300的辅助辐射体。

在此，根据安装有散热片的便携终端的大小、位置等以各种形状和大小形成散热片100，且散热片100设置有一个或多个狭缝。现在将结合附图描述散热片100的结构的示例。

参照图3，以矩形形成散热片100，并且散热片100设置有一个狭缝，以使得散热片被耦接至天线方向图300的上部。因此，如图4所示，通过在散热片100处形成的第一狭缝110部分地暴露天线方向图300。此处，在从散热片100的一端至中心点的方向上形成第一狭缝110，并且第一狭缝110的大小和形状可以是不同的，因此天线方向图300的暴露面积和形状可能改变(见图5和6)。

参照图7，散热片100可包括第一散热构件120和第二散热构件130。第一散热构件120以矩形形成，且设置有在从第一散热构件的一端至中心点的方向上形成的第二狭缝125。第二散热构件130以矩形形成，且设置有在从第二散热构件的一端至中心点的方向上形成的第三狭缝135。第一和第二散热构件120和130以预定距离彼此空间分离，从而形成第四狭缝140，并且第一和第二散热构件120和130被耦接至天线方向图300的上部。布置第一和第二散热构件以使得它们的形成有第二和第三狭缝125和135的侧面彼此面对。因此，如图8和9所示，通过第二狭缝125至第四狭缝140部分地暴露天线方向图300。

在此，如图10所示，散热片100还可包括第三散热构件150。第三散热构件150以十字形形成，且设置有四个突出部155。第三散热构件150在第一和第二散热构件120和130彼此空间分离的区域处以预定距离与第一和第二散热构件120和130空间分离。因此，如图11所示，通过第一和第二散热构件120和130彼此空间分离的区域部分地暴露天线方向图300。

如图12所示，散热片100可包括以矩形形成并且在其拐角处设置有矩形的第二狭缝125的第一散热构件120，以及以矩形形成并且在其拐角处设置有矩形的第三狭缝135的第二散热构件130。布置第一和第二散热构件120和130以使得它们的设置有第二和第三狭缝125和135的拐角彼此面对，第一和第二散热构件被耦接至天线方向图300的上部。此处，第一和第二散热构件120和130以预定距离彼此空间分离从而形成第五狭缝160。因此，如图13和14所示，通过第二狭缝125至第五狭缝160部分地暴露天线方向图300。

下面将参照图15和16描述根据本发明的实施例的集成散热片的天线模块1000的散热片100的结构。

如图15所示，散热片100可包括扩散和驱散热量的散热层170，以及在散热层170上提供的粘合层180。

散热层170可包括具有约等于或大于200w/mk的热导率的盘状构件。此处，散热层170可包括铜(cu)、铝(al)、银(ag)、镍(ni)以及石墨或其中的两个或更多个的层压结构中的一个，铜、铝、银、镍、石墨以及层压结构的每个具有约200至3000w/mk的热导率。

散热层170可具有双重结构，其包括具有第一热导率并且扩散所传递的热量的第一散热层170以及具有与第一热导率不同的第二热导率并且扩散在第一散热层170中传递的热量的第二散热层170。

此处，第一散热层170的第一热导率和第二散热层170的第二热导率可以彼此相同或不同。当第一和第二热导率彼此不同时，第一散热层170的第一热导率低于第二散热层170的第二热导率，并且具有较低的热导率的第一散热层170通过附接、接触和接近中的一个被耦接至发热的部件。

另外，第一散热层170和第二散热层170可彼此扩散接合。在此情况下，可在第一散热层170和第二散热层170之间提供通过扩散接合形成的连接层。

在此，散热层可包括由al、mg和au中的一个制成的第一散热层170和由cu制成的第二散热层170的第一结构、由cu制成的第一散热层170和由ag制成的第二散热层170的第二结构，以及由al、mg、au、ag和cu中的一个制成的第一散热层170和由石墨制成的第二散热层170的第三结构中的一个。

粘合层180可包括丙烯酸、环氧基树脂、芳香聚酰胺基、聚氨酯基、聚酰胺基、聚乙烯基、eva基、聚酯片基以及pvc基粘合剂中的一个。当然，粘合层180可以是具有通过累积能够热接合的纤维而形成的多个孔的网状热熔型粘合片，或可以是无孔的热熔型粘合片。

同时，如图16所示，散热片100可包括扩散和驱散热量的散热层170，在散热层170上设置的粘合层180，在其第一表面处与粘合层180粘合并且阻止热量传递的绝缘层190，以及在绝缘层190的第二表面上设置的粘合层180。此处，在绝缘层190的第二表面上设置的粘合层180是用于粘合至电子装置的部件。

绝缘层190可包括具有等于或小于20w/mk的热导率的盘状构件。此外，绝缘层190可包括具有形成能够困住空气的气穴的多个细微孔的多孔基体或石墨层。此处，多孔基体通过在细微孔中困住空气并阻止空气的对流使得空气被用作为绝缘材料。

例如，多孔基体可包括具有通过电纺丝法形成的多个孔的纳米网、具有多个孔的无纺布、聚醚砜(pes)等，及其层压结构。另外，只要具有多个孔并且在竖直方向上进行绝缘功能，可使用任意材料。此处，多孔基体的孔大小可以是几十纳米直至小于5μm。

在此，多孔基体可包括纳米纤维网、无纺布及其层压结构中的一个，纳米纤维网、无纺布及其层压结构的每个具有通过累积纳米纤维形成的多个孔。此处，通过以预定比例将适用于电纺丝且具有良好的耐热性的高分子材料和溶剂进行混合制备纺丝液、通过对纺丝液进行电纺丝形成纳米纤维，以及累积纳米纤维来将纳米纤维网形成为具有多个细微孔的纳米纤维网。

由于纳米纤维的直径降低，纳米纤维的特定表面面积增加，并且具有多个细微孔的纳米纤维网的气阱容量上升，因而提升绝热性能。因此，纳米纤维的直径可以在0.3～5μm的范围内，且细微孔的孔隙可以在50～80％的范围内。

通常，已知空气是具有低热导率的良好的绝缘材料，但由于对流而不会被用作绝缘材料。然而，由于以具有多个细微孔的纳米网的形式配置绝缘层，防止了空气对流并且空气被困入各个细微孔中，因而展现了空气自身具有的良好的绝热特性。

用于生成纳米纤维网的纺丝法可包括选自电纺丝、空气电纺丝(aes)、电喷射、电布朗(electrobrown)纺丝、离心电纺丝、闪电电纺丝中的任一个。

用于生产纳米纤维网的高分子材料可包括例如低聚物聚氨酯、聚合物聚氨酯、ps(聚苯乙烯)、pva(聚乙烯醇)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、pla(聚乳酸)、peo(聚氧化乙烯)、pvac(聚醋酸乙烯)、paa(聚丙烯酸)、pcl(聚已酸内酯)、pan(聚丙烯腈)、pvp(聚乙烯吡咯烷酮)、pvc(聚氯乙烯)、聚酰胺纤维、pc(聚碳酸酯)、pei(聚醚酰亚胺)、pvdf(聚偏二氟乙烯)、pei(聚醚酰亚胺)、pes(聚醚砜)或其混合物中的一个。

溶剂可包括选自由dma(二甲基乙酰胺)、dmf(n,n-二甲基甲酰胺)、nmp(n-甲基-2-吡咯烷酮)、dmso(二甲亚砜)、thf(四氢呋喃)、dmac(二甲基乙酰胺)、ec(碳酸亚乙酯)、dec(碳酸二乙酯)、dmc(碳酸二甲酯)、emc(乙基碳酸甲酯)、pc(碳酸丙烯酯)、水、乙酸以及丙酮组成的群组中的至少一个。

通过电纺丝法制备纳米纤维网，因此根据纺丝液的纺丝剂量确定纳米纤维网的厚度。因此，易于将纳米纤维网的厚度调整至期望的水平。

如上所述，由于纳米纤维网被形成为通过纺丝法累积纳米纤维的纳米纤维网，可在没有附加工艺的情况下将纳米纤维网形成为具有多个细微孔，并且可根据纺丝液的纺丝剂量调整细微孔的大小。因此，可能细微地形成多个孔，因此热传递抑制性能是良好的，因而实现提升的绝热性能。

如图17所示，当分离地提供天线方向图410以及散热片420并且将其安装在后盖500上时，为了防止天线方向图410的通信性能恶化，散热片420被应用于除了安装天线方向图410的区域之外的区域。此处，参照展示沿着图17的线a-a’的横截面的图18，由于散热片420的面积缩减，并且热点600(即，主要的发热区域)被放置于安装天线方向图410的区域中，削弱了散热性能。

另一方面，如图19所示，具有狭缝的散热片100以及天线模块被集成地提供并安装在后盖500上。此处，参照展示沿着图19的线b-b’的横截面的图20，由于散热片100自身的面积缩减被最小化，并且热点600被放置于安装散热片100的区域中，可防止散热性能的恶化。

此外，天线模块(即，天线方向图300和基片200)的金属材料充当辅助散热构件，因此可能实现与分离制造的现有天线模块和散热片100相比的提升的散热性能。

参照图21，在分离结构(即，现有结构)的情况下，在测试开始后的10分钟和25分钟处测量的前表面温度和后表面温度分别为大约33.4℃和35.6℃，以及大约39℃和42.9℃。

另一方面，在集成结构(根据本发明的实施例的结构)的情况下，在测试开始后的10分钟和25分钟处测量的前表面温度和后表面温度分别为大约33.1℃和35.5℃，以及大约36.9℃和39.8℃。

因此，可以看出，当与天线模块集成地提供具有狭缝的散热片100时，散热性能比分离结构提升了约2.1至3.1℃。

如图22所示，当与天线方向图300集成地提供不具有狭缝的散热片100时，天线性能由于散热片100而退化。换言之，在(0,0,0)的picc的位置处所需的最小电压为8.8mv，以及在(1,0,0)的picc的位置处所需的最小电压为7.2mv，在(2,0,0)的picc的位置处所需的最小电压为5.6mv，以及在(3,0,0)的picc的位置处所需的最小电压为4mv。参照图23，可以看出，当分离地提供不具有狭缝的散热片100以及天线方向图300时，可能通过识别距离和最小电压的评估。然而，当集成地提供不具有狭缝的散热片和天线方向图时，识别距离和最小电压的评估小于参考值，因此天线性能退化。

另一方面，如图24和25所示，当在具有与图22中所示的散热片100相同的形状和厚度的散热片100中形成狭缝并且集成地提供天线方向图300和散热片100时，在保持散热性能的同时同样可保证天线性能。基于上文参照图26，当与天线方向图300集成地提供具有狭缝的散热片100时，散热片100的面积没有被缩减，因而保持散热效果，并且可能通过识别距离和最小电压的评估，因而保证与分离地提供不具有狭缝的散热片100和天线方向图300的情况相同的天线性能。

下面将参照图27描述根据散热片100的耦接位置、狭缝的存在和不存在以及散热片的大小的天线特性。现有结构是分离地提供天线方向图300和散热片100的结构。第一结构是不具有狭缝的散热片100被耦接至形成有天线方向图300的基片200的下表面的结构，以及第二结构是具有狭缝的散热片100被耦接至形成有天线方向图300的基片200的下表面的结构。第三结构是不具有狭缝的散热片100被耦接至天线方向图300的上部的结构，以及第四结构是具有狭缝的散热片100被耦接至天线方向图300的上部的结构。此处，第一至第四结构的散热片100被形成为具有与形成有天线方向图300的基片200相同的大小。第五结构与第四结构相同，除了散热片100的大小大于基片200。此处，散热性能与散热片100的大小成比例。因此，第一至第四结构实质上具有相同的散热性能，并且具有散热片100的较大尺寸的第五结构具有良好的散热性能。

基于现有结构的天线性能，在第一至第二结构的情况下，散热片100被耦接至天线方向图300的下表面，因此保持了与现有结构相同的天线特性。

然而，在第三结构的情况下，由于不具有狭缝的散热片100被耦接至天线方向图300的上表面，没有实现天线特性。换言之，散热片100阻碍了辐射场的形成，并且天线方向图300无法传输或接收信号。

同时，在第四和第五结构的情况下，由于具有狭缝的散热片100被耦接至天线方向图300的上表面，天线特性等于或优于现有结构的天线特性。此处，由于在第四和第五结构中散热片100充当天线方向图300的辅助辐射体，具有较大面积的第五结构具有比第四结构提升的天线性能。

如上所述，在集成散热片的天线模块中，散热片设置有狭缝，且与天线模块集成地提供散热片，因此与分离地提供天线模块和散热片的现有技术相比，散热片的面积增加，因而最大化散热效果并且保持等于或优于现有技术的天线性能。特别地，即使当散热片被应用至后盖，集成散热片的天线模块具有保证与没有散热片的情况相同的天线性能同时保持散热性能的效果。

此外，在集成散热片的天线模块中，散热片设置有狭缝且与天线模块集成地提供，因此由金属制成的天线方向图和基片充当辅助散热构件，因而最大化散热效果。

此外，在集成散热片的天线模块中，散热片设置有狭缝且与天线模块集成地提供，因此通过在形成狭缝的区域中耦接于天线方向图和散热片之间使得散热片充当天线方向图的辅助辐射体，因而最大化天线性能。

尽管为了示例的目的公开了本发明的优选实施例，本领域技术人员将理解，在不背离由所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，各种变形、增加和替换是可能的。