TWM585962U - 固態硬碟散熱裝置 - Google Patents

Abstract

本創作揭露一種固態硬碟散熱裝置，其包含固態硬碟基板、晶片散熱件、記憶體散熱件以及間隔件。其中，固態硬碟基板上設置控制晶片及快閃記憶體，晶片散熱件設置於控制晶片上，記憶體散熱件設置於快閃記憶體上，其中晶片散熱件與記體散熱件分離設置。

Description

固態硬碟散熱裝置

本創作是關於一種固態硬碟散熱裝置，特別是關於一種控制晶片與快閃記憶體之散熱件分隔設置以避免熱源互相影響之固態硬碟散熱裝置。

固態硬碟(Solid state drive, SSD) 是一種主要以快閃記憶體進行儲存的電腦儲存裝置。由於具有體積小、容量大、無噪音及抗震動等優點，對於桌上型電腦或筆記型電腦的硬體配備而言，固態硬碟的使用已獲得許多使用者的支持。除此之外，固態硬碟在讀寫速度上遠勝於傳統硬碟，對於追求電腦速度或效能的族群，使用固態硬碟無疑是相當符合需求的選項。

然而，在追求高速的同時，電子元件不可避免的將會產生熱量，而過多的熱量將可能影響到電子元件的運作效率，或者甚至造成電子元件的損壞。因此，大多數的電子裝置都會設計相關的散熱機制，使得在操作時產生之熱源能被導出，避免效能及使用壽命因為過熱而下降。以M.2類型之固態硬碟來說，當中所具備的控制晶片(Control IC)及儲存資料的快閃記憶體(flash memory)，在高速運轉時同樣都有散熱的問題。即便控制晶片在設計時可能已加入了相關的過溫保護機制，當工作溫度過高時，可調降處理速度來保護控制晶片，避免在資料傳輸上產生問題。但對於快閃記憶體而言，過高的溫度仍可能造成元件損壞，進而產生儲存資料流失的風險。

目前主要的散熱方式是設計覆蓋整個固態硬碟裝置的散熱件，例如散熱片、風扇等，對整個固態硬碟進行散熱。雖然，越大面積的散熱片可能導熱的效果越佳，但在固態硬碟當中，反而可能將控制晶片的熱源傳導至快閃記憶體，造成元件過熱。如上所述，控制晶片可能具備過溫保護機制，但快閃記憶體則可能因為過熱而遺失資料，造成無法補救的缺憾。

綜觀前所述，習知的固態硬碟散熱裝置在整體散熱效果上仍有相當之疑慮，難以兼顧所有元件。因此，本創作之創作人思索並設計一種包含分隔散熱件之固態硬碟散熱裝置，針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知技藝之問題，本創作之目的就是在提供一種固態硬碟散熱裝置，以解決習知之固態硬碟散熱結構無法達成各個元件之操作可靠度之問題。

根據本創作之一目的，提出一種固態硬碟散熱裝置，其包含固態硬碟基板、晶片散熱件及記憶體散熱件。其中，固態硬碟基板上設置控制晶片及快閃記憶體，晶片散熱件設置於控制晶片上，記憶體散熱件設置於快閃記憶體上，其中晶片散熱件與記體散熱件分離設置。

較佳地，晶片散熱件可包含晶片散熱板，設置於控制晶片上。

較佳地，晶片散熱件可包含晶片散熱鰭片，設置該晶片散熱板上。

較佳地，晶片散熱件可包含晶片風扇，設置於晶片散熱鰭片上。

較佳地，記憶體散熱件可包含記憶體散熱板，設置於快閃記憶體上。

較佳地，記憶體散熱件可包含記憶體散熱鰭片，設置於記憶體散熱板上。

較佳地，記憶體散熱件可包含記憶體風扇，設置於記憶體散熱鰭片上。

較佳地，晶片散熱件可包含晶片散熱板及晶片散熱鰭片，晶片散熱板設置於控制晶片上且晶片散熱鰭片設置於晶片散熱板上；以及記憶體散熱件可包含記憶體散熱板及記憶體散熱鰭片，記憶體散熱板設置於快閃記憶體上且記憶體散熱鰭片設置於記憶體散熱板上。

較佳地，固態硬碟散熱裝置可進一步包含間隔件，間隔件設置於固態硬碟基板上，且設置在控制晶片與快閃記憶體之間以分隔晶片散熱件及記憶體散熱件。

較佳地，固態硬碟散熱裝置可進一步包含散熱風扇，設置於間隔件上，且涵蓋晶片散熱鰭片之一部分及記憶體散熱鰭片之一部分。

承上所述，依本創作之固態硬碟散熱裝置 ，其可具有一或多個下述優點：

(1) 此固態硬碟散熱裝置能藉由晶片散熱件及記憶體散熱件分別對控制晶片及快閃記憶體進行散熱，避免控制晶片與快閃記憶體兩者產生之熱能互相影響而損壞固態硬碟。

(2) 此固態硬碟散熱裝置能藉由設置散熱板、散熱鰭片及散熱風扇等結構，提升整體固態硬碟的散熱效率，使各元件能在正常工作溫度下發揮最佳效用。

為瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

在圖式中，為了淸楚起見，放大了層、膜、面板、區域、導光件等的厚度或寬度。在整個說明書中，相同的元件符號表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件“上”或“連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反地，當元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的“連接”，其可以指物理及/或電性的連接。再者，“電性連接”或“耦合”係可為二元件間存在其它元件。此外，應當理解，儘管術語“第一”、“第二”、“第三”在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，其係用於將一個元件、部件、區域、層及/或部分與另一個元件、部件、區域、層及/或部分區分開。因此，僅用於描述目的，而不能將其理解為指示或暗示相對重要性或者其順序關係。

除非另有定義，本文所使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本創作所屬技術領域的通常知識者通常理解的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本創作的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地如此定義。

請參閱第1圖，其係為本創作實施例之固態硬碟散熱裝置之示意圖。如圖所示，固態硬碟散熱裝置10包含固態硬碟基板11、晶片散熱件12及記憶體散熱件13。固態硬碟基板11即包含設置在其上之控制晶片及快閃記憶體，在本實施例中，是以M.2型固態硬碟為例，固態硬碟基板11之一側設置有M.2之接口15，可對應於PCI-E通道或SATA通道。但本創作不侷限於此，其他類型之固態硬碟也應包含於本創作之範圍當中。晶片散熱件12及記憶體散熱件13分別設置於固態硬碟基板11上，晶片散熱件12對應於控制晶片的位置設置，而記憶體散熱件13則對應於快閃記憶體之位置設置。

晶片散熱件12可為散熱板、散熱鰭片或散熱風扇，當晶片散熱件12為散熱板或散熱鰭片時，其可與控制晶片的封裝結構接觸，當晶片運作時，產生的熱源會經由接觸部分導出，散熱板或散熱鰭片之材料可為導熱效果較佳之金屬，散熱板及散熱鰭片可為單獨設置或者層疊設置，其詳細結構於以下實施例說明。若晶片散熱件12為散熱風扇，則可不直接接觸控制晶片，通過風扇產生之氣流來將熱源導出。相似地，記憶體散熱件13也可同樣為散熱板、散熱鰭片或散熱風扇，加上快閃記憶體也為類似的晶片封裝結構，散熱板及散熱鰭片可單獨設置或層疊設置，以接觸方式導熱，或者利用風扇氣流導熱，達到散熱的效果。

在本實施例中，晶片散熱件12與記憶體散熱件13並不彼此接觸，相較於現有技術結合晶片散熱件12及記憶體散熱件13來增加整體散熱面積，本實施利反而阻隔兩者的連接以避免熱能互相影響。換言之，設置覆蓋整個結構的大型散熱片或散熱鰭片，雖然能增加散熱面積，但由於接觸傳導之熱能可由控制晶片端傳至快閃記憶體端(亦可能由快閃記憶體端傳至控制晶片端)，使得工作溫度升高而造成電子元件過熱，本實施例分別由晶片散熱件12及記憶體散熱件13導出控制晶片與快閃記憶體在運作時產生之熱能，不會因為相互間的影響而造成整體固態硬碟操作效能降低或資料遺失的問題。

請參閱第2圖，其係為本創作實施例之固態硬碟散熱裝置之分解圖。如圖所示，固態硬碟散熱裝置20包含固態硬碟基板21，固態硬碟基板21上設置控制晶片211及快閃記憶體212，其可通過印刷電路板(PCB)上之電路連接來運作。在本實施例中，晶片散熱件同時包含晶片散熱板221及晶片散熱鰭片222，晶片散熱板221設置於控制晶片211上且晶片散熱鰭片222設置於晶片散熱板221上。另外，記憶體散熱件同時包含記憶體散熱板231、記憶體散熱鰭片232及記憶體風扇233，記憶體散熱板231設置於快閃記憶體212上，記憶體散熱鰭片232設置於記憶體散熱板231上，記憶體風扇233設置於記憶體散熱鰭片232上。在本實施例中，晶片散熱件及記憶體散熱件同時包含散熱板及散熱鰭片，散熱板可與控制晶片211或快閃記憶體212接觸，同時藉由鰭片來增加散熱面積，增加散熱的效果。但本創作不侷限於此，散熱板或散熱鰭片也可單獨設置來進行散熱。

至於間隔件24，則可為塑膠蓋板或上蓋，藉由螺絲241鎖固在固態硬碟基板21上，將晶片散熱件及記憶體散熱件分隔，避免兩散熱件互相將熱能導致對方，造成元件過熱。此外，由於控制晶片211可設置過溫保護機制，當工作溫度過高，過溫保護機制可調整控制晶片211之效能來降溫，例如調整處理器的頻率來降低處理速度，待溫度回復到正常範圍再回到原本的工作頻率。然而，快閃記憶體212在溫度過高時可能會遺失資料，且為不可恢復之情況，因此為避免快閃記憶體212溫度過高，可在記憶體側進一步設置記憶體風扇233，通過風扇產生之氣流，更迅速的排熱以使快閃記憶體212維持在正常操作狀態，避免儲存資料遺失。本實施例之記憶體風扇233是以單風扇之方式對應於快閃記憶體212來設置，但單風扇也可設置在控制晶片211處，或者同時涵蓋控制晶片211與快閃記憶體212之一部分，其詳細內容參閱以下之實施例。

請參閱第3圖，其係為本創作實施例之散熱風扇之示意圖 。如圖所示，固態硬碟散熱裝置30包含固態硬碟基板31、晶片散熱件32、記憶體散熱件33以及散熱風扇34。其中，晶片散熱件32及記憶體散熱件33設置於固態硬碟基板31上，圖中元件類似於第1圖之實施例所示，因此相同元件內容請參閱前述實施例而不再重複描述。在本實施例中，散熱風扇34同時涵蓋晶片散熱件32之一部分及記憶體散熱件33之一部分，亦即同時覆蓋晶片散熱鰭片與記憶體散熱鰭片之一部分，由於風扇氣流可同時吹向控制晶片側及快閃記憶體側，兩者均能通過散熱風扇34來提升散熱效果。散熱風扇34可設置在間隔件上，或者可直接取代間隔件來做為分隔晶片散熱件32與記憶體散熱件33之結構。

請參閱第4圖，其係為本創作實施例之固態硬碟散熱裝置之另一個示意圖。如圖所示，固態硬碟散熱裝置40包含固態硬碟基板41、晶片散熱件42、記憶體散熱件43及間隔件44。與第1圖不同的是，本實施例藉由間隔件44來避免熱能互相影響。為此，間隔件44可選擇導熱速率低之材料，例如塑膠材質。控制晶片與快閃記憶體在運作時產生之熱能，在間隔件44阻隔下，分別由晶片散熱件42及記憶體散熱件43導出，不會因為相互間的影響而造成整體固態硬碟操作效能降低或資料遺失的問題。

請參閱第5圖，其係為本創作實施例之晶片風扇與記憶體風扇之示意圖。如圖所示，固態硬碟散熱裝置50包含固態硬碟基板51、晶片散熱件52、記憶體散熱件53以及間隔件54。其中，晶片散熱件52及記憶體散熱件53設置於固態硬碟基板51上，間隔件54設置於晶片散熱件52與記憶體散熱件53之間，圖中元件類似於第2圖之實施例所示，因此相同元件內容請參閱前述實施例而不再重複描述。在本實施例中，晶片風扇55可設置於晶片散熱件52上，即晶片散熱鰭片上，相對地，記憶體風扇56可設置於記憶體散熱件53上，即記憶體散熱鰭片上。分別設置晶片風扇55及記憶體風扇56可以透過控制裝置分別控制，視固態硬碟操作狀態分別啟動，晶片風扇55於控制晶片溫度升高時啟動，有效降低控制晶片溫度而無須進行降速。同樣地，記憶體風扇56也可在快閃記憶體監測到溫度升高時啟動，避免溫度持續上升。由於控制晶片與快閃記憶體工作溫度並不完全相同，耐熱程度及時間也有所差異，分別設置風扇的好處是可設定不同的啟動溫度，針對各個元件有效降溫，提升散熱效率。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10、20、30、40、50‧‧‧固態硬碟散熱裝置

11、21、31、41、51‧‧‧固態硬碟基板

12、32、42、52‧‧‧晶片散熱件

13、33、43、53‧‧‧記憶體散熱件

24、44、54‧‧‧間隔件

15‧‧‧接口

211‧‧‧控制晶片

212‧‧‧快閃記憶體

221‧‧‧晶片散熱板

222‧‧‧晶片散熱鰭片

231‧‧‧記憶體散熱板

232‧‧‧記憶體散熱鰭片

233、56‧‧‧記憶體風扇

241‧‧‧螺絲

34‧‧‧散熱風扇

55‧‧‧晶片風扇

為使本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效更為顯而易見，茲將本創作配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下：

第1圖係為本創作實施例之固態硬碟散熱裝置之示意圖。

第2圖係為本創作實施例之固態硬碟散熱裝置之分解圖。

第3圖係為本創作實施例之散熱風扇之示意圖。

第4圖係為本創作實施例之固態硬碟散熱裝置之另一個示意圖。

第5圖係為本創作實施例之晶片風扇與記憶體風扇之示意圖。

Claims (10)

1. 一種固態硬碟散熱裝置，其包含： 一固態硬碟基板，該固態硬碟基板上設置一控制晶片及一快閃記憶體； 一晶片散熱件，係設置於該控制晶片上；以及 一記憶體散熱件，係設置於該快閃記憶體上； 其中該晶片散熱件與該記憶體散熱件係分離設置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之固態硬碟散熱裝置，其中該晶片散熱件包含一晶片散熱板，係設置於該控制晶片上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之固態硬碟散熱裝置，其中該晶片散熱件包含一晶片散熱鰭片，係設置於該晶片散熱板上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之固態硬碟散熱裝置，其中該晶片散熱件包含一晶片風扇，係設置於該晶片散熱鰭片上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之固態硬碟散熱裝置，其中該記憶體散熱件包含一記憶體散熱板，係設置於該快閃記憶體上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之固態硬碟散熱裝置，其中該記憶體散熱件包含一記憶體散熱鰭片，係設置於該記憶體散熱板上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之固態硬碟散熱裝置，其中該記憶體散熱件包含一記憶體風扇，係設置於該記憶體散熱鰭片上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之固態硬碟散熱裝置，其中： 該晶片散熱件包含一晶片散熱板及一晶片散熱鰭片，該晶片散熱板設置於該控制晶片上且該晶片散熱鰭片設置於該晶片散熱板上；以及 該記憶體散熱件包含一記憶體散熱板及一記憶體散熱鰭片，該記憶體散熱板設置於該快閃記憶體上且該記憶體散熱鰭片設置於該記憶體散熱板上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之固態硬碟散熱裝置，進一步包含一間隔件，係設置於該固態硬碟基板上，且設置在該控制晶片與該快閃記憶體之間以分隔該晶片散熱件及該記憶體散熱件。
10. 如申請專利範圍第9項所述之固態硬碟散熱裝置，進一步包含一散熱風扇，設置於該間隔件上，且涵蓋該晶片散熱鰭片之一部分及該記憶體散熱鰭片之一部分。