一种双层反装开放式散热固态硬盘

摘要

本发明公开一种双层反装开放式散热固态硬盘，包括顶层基板、与所述顶层基板正对分布的底层基板、设置于所述顶层基板底面的顶层电路板、设置于所述底层基板表面的底层电路板、设置于所述顶层电路板底面的若干个顶层存储芯片、设置于所述底层电路板表面的若干个底层存储芯片，以及连接于所述顶层电路板与所述底层电路板之间、用于使两者保持信号连接的板间连接器，和设置于所述顶层电路板或所述底层电路板上、用于与外界设备相连的连接器接口。本发明所公开的双层反装开放式散热固态硬盘，能够使发热器件产生的热量快速散发至外界，提高热量在内外界之间的传导效率。

说明书

技术领域

本发明涉及硬盘技术领域，特别涉及一种双层反装开放式散热固态硬盘。

背景技术

随着中国电子产业的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

存储设备是众多电子设备中的重要种类，主要用于储存信息，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或光学等方式的媒体加以存储。存储设备有多个种类，其中，利用电能方式存储信息的设备有RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的设备有硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、U盘等，利用光学方式存储信息的设备有如CD或DVD等。

硬盘是目前世界上应用最为广泛的存储设备，一般分为SSD和HDD，其中，SSD采用闪存颗粒来存储，HDD采用磁性碟片来存储。随着电子工业的飞速发展，电子产品的体积逐步减小，功率密度逐步增大，需要不断提高电子设备的集成化程度和散热能力，同时降低装配的复杂程度和难度。

目前，固态硬盘的单体容量需求不断增加，受固态硬盘的尺寸限制(如2.5寸硬盘的尺寸为：100.5mm*69.85mm*15mm)，对散热性能的要求日益加剧。在使用固态硬盘的存储系统中，散热成为影响硬盘性能及存储系统稳定性的重要因素。

传统的固态硬盘普遍采用FR-4电路板加金属壳体的装配结构，FR-4电路板上的存储主控芯片及FLASH芯片等通过热界面材料与金属壳体装配连接，将主控芯片及FLASH颗粒等在固态硬盘运行中的热量传递给壳体，从而实现对器件的散热。然而，常规FR-4电路板的热传导性能，以1.5mm厚度为例，热阻一般为20～22℃/W，热阻较，导热效率较低。并且，电路板与芯片作为最大的发热器件，均封闭式安装在金属壳体内，在运行时产生的热量容易蓄积在金属壳体内难以及时散发到外界，导致散热较低。

因此，如何使发热器件产生的热量快速散发至外界，提高热量在内外界之间的传导效率，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双层反装开放式散热固态硬盘，能够使发热器件产生的热量快速散发至外界，提高热量在内外界之间的传导效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双层反装开放式散热固态硬盘，包括顶层基板、与所述顶层基板正对分布的底层基板、设置于所述顶层基板底面的顶层电路板、设置于所述底层基板表面的底层电路板、设置于所述顶层电路板底面的若干个顶层存储芯片、设置于所述底层电路板表面的若干个底层存储芯片，以及连接于所述顶层电路板与所述底层电路板之间、用于使两者保持信号连接的板间连接器，和设置于所述顶层电路板或所述底层电路板上、用于与外界设备相连的连接器接口。

优选地，所述顶层电路板及所述底层电路板均为金属基电路板。

优选地，所述顶层基板及所述底层基板均为热的良导体。

优选地，所述顶层基板及所述底层基板均为金属基板。

优选地，所述顶层基板的表面上及所述底层基板的底面上均设置有若干片用于增大换热面积的散热鳍片。

优选地，所述板间连接器包括设置于所述底层电路板表面的连接插座，以及设置于所述顶层电路板底面、用于与所述连接插座配合接插的连接插头。

优选地，还包括设置于所述顶层基板与所述顶层电路板之间、所述底层基板与所述底层电路板之间的绝缘导热层。

优选地，还包括连接于所述顶层基板与所述底层基板之间、用于将两者拉紧固定的连接组件。

优选地，所述连接组件包括若干个分布于所述顶层基板与所述底层基板两侧、用于同时紧扣所述顶层基板表面及所述底层基板底面的U型扣板，以及与所述U型扣板的两侧边螺纹连接的紧固件。

优选地，所述U型扣板设置有4～8个，且分别设置于所述顶层基板与所述底层基板的长度方向两端。

本发明所提供的双层反装开放式散热固态硬盘，主要包括顶层基板、底层基板、顶层电路板、底层电路板、顶层存储芯片、底层存储芯片、板间连接器和连接器接口。其中，顶层基板与底层基板正对分布，顶层电路板设置在顶层基板的底面上，底层电路板设置在底层基板的表面上，两者同样互相正对。各个顶层存储芯片分别设置在顶层电路板的底面上，各个底层存储芯片分别设置在底层电路板的表面上。板间连接器连接在顶层电路板与底层电路板之间，将两者形成信号连接，同时使各个顶层存储芯片与底层存储芯片形成数据交互，以便共同读写数据和管理数据。连接器接口设置于顶层电路板或底层电路板上，主要用于与外界设备相连，以使各个顶层存储芯片与底层存储芯片与外界设备进行数据交互。如此，由于顶层基板与底层基板外置、顶层电路板和底层电路板内置，整体形成反向安装的开放式结构，由顶层基板和底层基板作为外壳进行散热和防护，一方面可使顶层存储芯片和底层存储芯片发散的热量通过开放式结构直接散发至外界，另一方面可使顶层存储芯片和底层存储芯片产生的热量分别通过顶层基板和底层基板散发至外界。因此，本发明所提供的双层反装开放式散热固态硬盘，能够使发热器件产生的热量快速散发至外界，提高热量在内外界之间的传导效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1的正视图。

其中，图1—图2中：

顶层基板—1，底层基板—2，顶层电路板—3，底层电路板—4，顶层存储芯片—5，底层存储芯片—6，板间连接器—7，连接器接口—8，散热鳍片—9，绝缘导热层—10，连接组件—11；

连接插座—71，连接插头—72，U型扣板—111，紧固件—112。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1、图2，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1的正视图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，双层反装开放式散热固态硬盘主要包括顶层基板1、底层基板2、顶层电路板3、底层电路板4、顶层存储芯片5、底层存储芯片6、板间连接器7和连接器接口8。

其中，顶层基板1与底层基板2正对分布，顶层电路板3设置在顶层基板1的底面上，底层电路板4设置在底层基板2的表面上，两者同样互相正对。各个顶层存储芯片5分别设置在顶层电路板3的底面上，各个底层存储芯片6分别设置在底层电路板4的表面上。

板间连接器7连接在顶层电路板3与底层电路板4之间，将两者形成信号连接，同时使各个顶层存储芯片5与底层存储芯片6形成数据交互，以便共同读写数据和管理数据。当然，部分存储芯片中具有管理功能，可作为管理芯片使用。

连接器接口8设置于顶层电路板3或底层电路板4上，主要用于与外界设备相连，以使各个顶层存储芯片5与底层存储芯片6与外界设备进行数据交互。

如此，由于顶层基板1与底层基板2外置、顶层电路板3和底层电路板4内置，整体形成反向安装的开放式结构，由顶层基板1和底层基板2作为外壳进行散热和防护，一方面可使顶层存储芯片5和底层存储芯片6发散的热量通过开放式结构直接散发至外界，另一方面可使顶层存储芯片5和底层存储芯片6产生的热量分别通过顶层基板1和底层基板2散发至外界。

因此，本实施例所提供的双层反装开放式散热固态硬盘，能够使发热器件产生的热量快速散发至外界，提高热量在内外界之间的传导效率。

在关于顶层电路板3及底层电路板4的一种优选实施例中，为提高各个顶层存储芯片5与各个底层存储芯片6与外界的导热换热效率，本实施例中，顶层电路板3及底层电路板4均为金属基电路板。具体的，顶层电路板3及底层电路板4可均为铝基电路板、铜基电路板、合金电路板等。如此设置，金属基电路板与常规FR-4电路板的最大差异在于热传导性能，如铝基电路板的热阻仅为1.0～2.0℃/W，两者相差巨大，因此利用可以大幅提高各个顶层存储芯片5与各个底层存储芯片6在顶层电路板3及底层电路板4上的热传导效率。

同理，在关于顶层基板1及底层基板2的一种优选实施例中，为提高顶层基板1及底层基板2与外界空气的换热效率，本实施例中，该顶层基板1及底层基板2均为热的良导体。具体的，该顶层基板1及底层基板2可均为金属基板，如铜基板、铝基板等。如此设置，各个顶层存储芯片5与各个底层存储芯片6产生的热量被顶层电路板3及底层电路板4吸收之后，能够快速传递至顶层基板1及底层基板2上，在顶层基板1及底层基板2处与外界空气进行热交换。

进一步的，为提高顶层基板1及底层基板2与外界空气进行热交换的换热效率，本实施例在顶层基板1的表面上及底层基板2的底面上均设置有若干片散热鳍片9。具体的，各片散热鳍片9具有较大表面积，可使顶层基板1及底层基板2的散热面得到大幅扩展，从而增加换热面积，提高换热效率。

在关于板间连接器7的一种优选实施例中，该板间连接器7主要包括连接插座71和连接插头72。其中，连接插座71设置在底层电路板4的表面上，而连接插头72设设置在顶层电路板3的底面上。如此设置，在装配顶层基板1与底层基板2时，可利用连接插座71与连接插头72之间的互相配合作为定位，同时利用连接插座71与连接插头72之间的互相连接支撑顶层基板1与底层基板2。当然，板间连接器7的主要作用还是起到连接器的作用，将顶层电路板3与底层电路板4互联，实现两者之间的信号连接和数据交互，使得各个顶层存储芯片5与各个底层存储芯片6实现数据互通，共同读写和管理存储数据。

此外，考虑到使用安全性，本实施例还在顶层基板1与顶层电路板3之间以及底层基板2与底层电路板4之间增设了绝缘导热层10。如此设置，一方面绝缘导热层10能够保证顶层基板1与顶层电路板3之间以及底层基板2与底层电路板4之间的绝缘性能，防止短路、触电事故，另一方面绝缘导热层10能够提高顶层基板1与顶层电路板3之间以及底层基板2与底层电路板4之间的热传导效率，比如硅脂层、硅胶片等。

另外，为保证固态硬盘的开放式散热结构安装稳定，本实施例还在顶层基板1与底层基板2之间设置了若干个连接组件11。具体的，各个连接组件11主要包括U型扣板111和紧固件112。其中，U型扣板111一般设置有4～8个，且分别分布在顶层基板1与底层基板2的两侧位置，同时沿层基板与底层基板2的长度方向分布在其两端位置。U型扣板111具体呈U型结构，具有两侧侧边，其一侧侧边紧压在顶层基板1的表面上，另一侧侧边紧压在底层基板2的底面上，从而将顶层基板1与底层基板2互相拉紧固定。同时，在U型扣板111的两侧侧边上均设置有紧固件112，比如螺栓等，可与顶层基板1的表面及底层基板2的底面形成螺纹连接，从而将U型扣板111固定在顶层基板1与底层基板2之间。

当然，若考虑到在安全防护性能需求较高的场景下使用，则可以在顶层基板1与底层基板2之间增设侧围板，如此虽然使固态硬盘不再是开放式散热结构，但在金属基电路板和金属基板的强力导热作用下，散热效率也不会受到较大衰减。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。