储存装置的加热及散热结构的制作方法

储存装置的加热及散热结构
【技术领域】
[0001]
本发明是有关一种用以加热及散热的结构，尤其一种针对储存装置加以贴设处理，使能保持其正常启动及运作性能的储存装置的加热及散热结构。


背景技术：

[0002]
近代人们的生活及工作型态乃逐渐变得电脑化、智能化，尤其现行有很多电子/电脑设备(如3c产品)皆使人们的生活休闲上或工作运作上息息相关。一般的电子/电脑设备有对信息进行收集的储存装置，例如硬盘驱动器(hdd)，而现有的硬盘驱动器通常包括一至数片高速转动的碟片以及放在致动器悬臂上的磁头，而在环境温度零度以下(甚至零下数十度)时，磁头常因为温度过低而导致与碟片动作的行程不顺，进而使硬盘驱动器无法启动运转或工作不顺畅，为了克服此问题通常会在硬盘驱动器加上加热器(heater)来满足于低环境温度下使用的需求。
[0003]
伴随着应用程式的载入速度更快、整体效率更高，以及更强的耐用性与稳定性，毫无疑问，ssd终将会成为每一台家用电脑中的标配。以往ssd均采用单级单元(single level cell，简称slc)、多级单元(multi level cell，简称 mlc)、三级单元(triple level cell，简称tlc)晶片架构，而tlc则比较普遍。
[0004]
ssd的内部构造包括nand快闪记忆体、ddr记忆体以及主控晶片，其中nand 快闪记忆体是ssd储存资料的部分，以非易失性，即断电后仍能保存资料的记忆体块；而ddr记忆体则是少量的易失性记忆体(需要电源来维护资料)用于缓存未来访问的信息；主控晶片是连接nand快闪记忆体与电脑之间的主要电子元件。
[0005]
nand快闪记忆体是比传统硬盘驱动器驱动器更好的存放装置，它使用的是非易失性存储技术，即断电后仍能保存资料的存放装置。nand快闪记忆体由多个存放以位元(bit)为单位的单元结构，这些位元通过电荷被打开或关闭，如何组织这些开关单元来储存在ssd上的资料，也决定了nand快闪记忆体的命名，比如单级单元(slc)快闪记忆体在每个存储单元中包含一个位元。
[0006]
由于ssd电路板规格具有行业标准尺寸，因此同样的单元物理空间下，多级单元(mlc)能使容量翻倍，三级单元(tlc)更能使容量变为三倍，基于这种发展，为ssd趋向大容量开辟了道路。在性能、体积的优势基础上，nand快闪记忆体目前发展的方向便是降低每位元存储成本、提高存储容量。
[0007]
但是，并非单元层数越多就越好，不同层级的单元nand快闪记忆体有不同的特点，tlc快闪记忆体是快闪记忆体生产中最低廉的规格，其储存达到了3位元/单元，虽然高储存密度实现了较廉价的大容量格式，但其读写的生命周期被极大地缩短，擦写寿命只有短短的500-1000次，同时读写速度较差，只适合普通消费者使用，不能达到工业使用的标准。
[0008]
而随着时代的演进，储存装置也渐渐由碟盘式硬盘驱动器改为固态硬盘 (ssd)，在零度以下低温也同样会面临到动作的问题，此时，固态硬盘(ssd)通过加热装置(heater)的结合应用也变成是必需。再者，由于储存装置无论是硬盘驱动器(hdd)、固态硬盘(ssd)，
不仅可能面对低温环境的使用，也可能随着时间或地区的变异而面对高温环境的使用，而储存装置若于高温环境下使用，则显然也将面对储存装置的散热问题。因此，在现有加热装置(heater)的应用条件下，如何能同时满足低温加热需求和高温散热要求的架构设计，也就相对显得非常重要。因此，基于储存装置可能面对处在低温、高温运作的需求，前述现有加热技术显不适用，故在目前无适当的技术以解决这些待克服的事实问题下，诚为业界应努力解决、突破的重要方向。
[0009]
因此，本案发明人有鉴于储存装置面对低温、高温其运作上辅助的需求，且现有技术也无适当解决的事实问题，本案发明人即着手研发其解决方案，希望能开发出一种更具温度克服性、功效性及优异加热、散热效果的储存装置的加热及散热结构，以服务社会大众及促进此业的发展，遂经多时的构思而有本发明的产生。


技术实现要素：

[0010]
本发明的目的，在于提供一种储存装置的加热及散热结构，其可使储存装置的使用能克服跨高低温运作的问题，并能积极导引热流方向及降低热阻作用，以达到极佳的加热、散热运作效果者。
[0011]
本发明的另一目的在于提供一种储存装置的加热及散热结构，其能利用fpc 其挠性、薄性的包覆贴触效果而具有极佳的运作实施性，且同时能利用该fpc的表层材质及颜色，来积极提高热幅射发射率而提升其整体散热效果者。
[0012]
本发明为达到上述目的，所采用的技术手段包括：一储存装置，其至少具有一第一发热源面；一软性印刷电路板(fpc)，贴设于该第一发热源面，该软性印刷电路板(fpc)包括有一导线层，该导线层由至少一铜线密布形成，该软性印刷电路板(fpc)上设有一辐射层。
[0013]
可选的，该导线层具有一第一连接器，该第一连接器连接一供电元件。
[0014]
可选的，该储存装置进一步包括有一与该第一发热源面相对的导引面，该第一发热源面与该导引面间连接有若干个周面，该软性印刷电路板(fpc)由该第一发热源面贴设延伸至该导引面。
[0015]
可选的，该软性印刷电路板(fpc)由该第一发热源面以横向延伸或纵向延伸贴设至该导引面。
[0016]
可选的，该导引面为一第二发热源面。
[0017]
可选的，该软性印刷电路板(fpc)进一步包括有一用以承设该导线层的基材层。
[0018]
可选的，该辐射层为一粗糙且具有高辐射热发射值颜色的膜层。
[0019]
可选的，该辐射层为黑色或褐色。
[0020]
可选的，该辐射层为黑色的pet膜层。
[0021]
可选的，该基材层为一塑胶膜层。
[0022]
可选的，该塑胶膜层方设有一用以粘附贴设于该储存装置上的胶层。
【附图说明】
[0023]
第1图为本发明硬盘驱动器加热结构实施例示意图。
[0024]
第2图为本发明软性印刷电路板(fpc)的剖视示意图。
[0025]
第3图为本发明实施例的分解示意图。
[0026]
第4图为本发明第一实施态样结构示意图。
[0027]
第5图为本发明第二实施态样结构示意图。
[0028]
第6图为本发明第三实施态样结构示意图。
[0029]
第7图为本发明应用实热流方向示意图。
【具体实施方式】
[0030]
为使对本发明的特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明，说明如后。
[0031]
本发明针对储存装置的加热及散热结构进行研发，解决了现有技术无法有效率处理储存装置同时面对加热及散热处理需求的问题。
[0032]
一般加热器需具有相当的厚度才能达其效果，如此将使其热阻增加，若仅覆盖加热面并无热流导引性，将无法发挥其扩展性功能应用。因此，本发明的基本结构在覆盖储存装置的加热面上加以改善，使整体达到迅速散热及降低覆盖件的厚度，以达到还具轻薄的产品设计理念及更优异的加热提温效果(应用于寒冷环境)，乃至也同时符合随环境的所需散热效率(应用于高温环境)。如第1 图所示，本发明的基本技术特征若应用于传统的硬盘驱动器(储存装置)，则在本具体实施例中，该硬盘驱动器90于其顶面91上设置贴触一镍片93经过冲压后所构成的走线931，再夹置于由pet(polyethylene terephthalate)所构成的两绝缘塑胶层之间后，所形成的加热器。然而，在其他具体实施例中，该硬盘驱动器90于其顶面91上设置贴触一铜箔/铝箔93所构成的走线931，再设于绝缘层上后，所形成的加热器，该走线931为适当的导电材所形成，但不为所限，该铜箔/铝箔93所构成的走线931电性连接一第一连接器932，该第一连接器932与一供电单元92的第二连接器921相导接，通过该铜箔/铝箔93所构成的走线931，使该供电单元92对该硬盘驱动器90进行加热提温，以确保该硬盘驱动器90其启动及运作的正常，其中该供电单元92例如为变压器、整流器、行动电源、行动装置、平板电脑、笔记型电脑、桌上型电脑、电子装置内的主电路板、或可供电给该铜箔/铝箔所构成的走线93的电子装置，使得该铜箔/铝箔所构成的走线93 可通过该供电单元92的电热转换以对该硬盘驱动器90进行加热提温。
[0033]
请参阅第2图，本发明一种储存装置的加热及散热结构所揭实施例中，其包括：一储存装置10及一软性印刷电路板20；其中，该储存装置10可如一硬盘驱动器(hdd/hard disk drive)或固态硬盘(ssd/solid state disk or solid state drive)，但不为所限；该储存装置10具有一包覆壳体11，该包覆壳体11 用以包覆保护设于该储存装置10内部的相关电子元件(如controller/ram /flash)，该包覆壳体11具有一发热源面(或第一发热源面)111(例如顶面)及与该发热源面111相对的导引面112(例如底面)，该发热源面111与相对的导引面 112间则连接有若干个(例如四个)周面113。
[0034]
该软性印刷电路板(fpc/flex printed circuit)20呈一软板，该软性印刷电路板(fpc)20贴设接触于该发热源面111，或同时贴设接触于该发热源面 111、周面113及导引面112(下详述)，该软性印刷电路板(fpc)20具有一第一连接器211，该第一连接器211以露设于该软性印刷电路板(fpc)20的外端侧为佳。
[0035]
本发明一种储存装置的加热及散热结构进一步包括有一供电单元30，该供电单元30具有一第二连接器31，该第二连接器31通常以一电源线32连接该供电单元30(但不为所
限)，该第二连接器31与该软性印刷电路板(fpc)20的第一连接器211相对接，以产生该供电单元30对该软性印刷电路板(fpc)20的加热作用。在本具体实施例中，该供电单元30为一行动电源或行动装置。然而，在其他具体实施例中，该供电单元30可例如为变压器、整流器、平板电脑、笔记型电脑、桌上型电脑、电子装置内的主电路板、或可供电给软性印刷电路板(fpc)20的电子装置，使得软性印刷电路板(fpc)20可通过该供电单元30的电热转换以对该储存装置10进行加热提温，其中该储存装置10、该软性印刷电路板20以及该供电单元30整合于电子装置中，例如固态硬盘、作为加热器的软性印刷电路板以及可供电的主电路板整合于平板电脑或笔记型电脑中。
[0036]
请参阅第3图，用以说明本发明实施例该软性印刷电路板(fpc)20的详细结构，该软性印刷电路板20包括有叠层设计的一基底胶层25、基材层24、导线层 21、胶层22及辐射层23，在本具体实施例中，导线层21是铜或铜合金布局而成，而该基底胶层25可为一胶层或双面胶带，例如可以3m 9448棉纸基材双面胶带加以实施，且该基底胶层25用以将该软性印刷电路板(fpc)20贴设于该储存装置10 上；该基材层24可为一塑胶膜层，该基材层24与该基底胶层25相粘结，并用以承置设该导线层21；该导线层21由铜排线密布形成于该基材层24(塑胶膜)上；该辐射层23，该辐射层23可为一pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯/polyethylene terephthalate)膜层，该软性印刷电路板(fpc)20的如此结构，可有效降低厚度，而使该储存装置10的包覆贴设更具有轻便效果。该辐射层23为一粗糙且具有高辐射热发射值颜色的膜层，例如该辐射层23为黑色或褐色的pet膜，用以将热源迅速辐射出，以达较佳的散热功效。
[0037]
请参阅第4至6图，用以说明本发明该储存装置10及软性印刷电路板20的结构、空间关实施态样。如第4图所示为第一实施态样，该储存装置10包括有一电路板12，该电路板12的一面(顶面)设有电子元件13，该电子元件13包括有控制晶片的记忆体(ram)、快闪记忆体(/flash)等相关电子元件，换言之，该包覆壳体11相对该电路板12的一面形成该发热源面(或第一发热源面)111；而该软性印刷电路板(fpc)20贴设于该发热源面111。
[0038]
如第5图所示，用以说明第二实施态样，本实施态样中该储存装置10同样包括有一电路板12及该电路板12的一面设有电子元件13(controller/ram /flash)，而其差异在：该软性印刷电路板(fpc)20贴设于该包覆壳体11的发热源面111、周面113及导引面112，如此，当进行散热时，热能可以从该发热源面 111导引致该导引面112，用以达到该储存装置10更佳的散热效果。再者，由于该储存装置10可能随着其设置空间环境的最佳运作需求，该软性印刷电路板 (fpc)可由该第一发热源面111以横向延伸或纵向延伸而贴设至该导引面112，可使其借着该导线层21的导热方向应用，达到最佳的空间环境配合效果。
[0039]
如第6图所示，用以说明第三实施态样，本实施态样中该储存装置10包括有一电路板12及设于该电路板12两面的电子元件13、14(controller/ram/flash)，用以使具有高储存容量的储存装置10。如此，该包覆壳体11相对该电子元件13 的一面形成该第一发热源面/发热源面111，而该包覆壳体11相对该电子元件14 所形成的导引面112为一第二发热源面，该软性印刷电路板(fpc)20贴设于该包覆壳体11的发热源面111、周面113及导引面112，如此，当该储存装置10进行低温加热时，可以达到该储存装置10更快速的整体加热效果。
[0040]
请参阅第2、7图所示，本发明一种储存装置的加热及散热结构运作时，若用于对该储存装置10的启动加热，通过该供电单元30使该软性印刷电路板 (fpc)20对该储存装置10
具有加热作用，且加热源则通过该导线层21迅速对整个包覆壳体11进行佳热升温，使该储存装置10能正常启动及运作。
[0041]
本发明储存装置的加热及散热结构，若用于对该储存装置10的散热运作时，该软性印刷电路板(fpc)20的导线层21即可将该发热源面111的热能，迅速通过该周面113而往该导引面112传输导引而排除，而且，由于该软性印刷电路板 (fpc)20的辐射层23为一粗糙且具有高辐射热发射值颜色的pet膜(黑色或褐色)，因此该储存装置10运作时所产生的热源，可以通过该软性印刷电路板 (fpc)20的结构及贴处设置，得以将热源迅速排除，用以确保该储存装置10其性能的正常维持及运作。
[0042]
本发明一种储存装置的加热及散热结构，通过上述结构设计可使储存装置的使用能克服跨温运作的问题，并能积极导引热流方向及降低热阻作用，以达到极佳的加热、散热运作效果；且本发明利用fpc其挠性、薄性的包覆贴触效果而具有极佳的运作实施性，且同时能利用该fpc的表层材质及颜色，来积极提高热幅射发射率而提升其整体散热效果。
[0043]
因为将传统heater，修改为fpc组成方式，所以可以降低加热器厚度以达到降低热阻作用，还可依据散热需求，修改fpc内部走线设计，包含铜线密度及走线方向，并可同时包附ssd上下层。
[0044]
但是以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，举凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。