CN108447510B - 一种电子设备、ssd及其外壳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于SSD的外壳，包括具有容纳空腔、用以容纳芯片组件的壳体，所述壳体的上表面和/或下表面具有用以产生涡流、以提高散热效率的凹槽。本发明还公开了一种包括上述外壳的SSD，以及具有SSD的电子设备。上述外壳，能够显著提升整体散热能力，使得SSD的盘片能够支持高功率、高容量以及高性能的工作场景。

Description

一种电子设备、SSD及其外壳

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及一种电子设备、SSD及其外壳。

背景技术

众所周知，当今的存储介质已经由机械硬盘向SSD全面升级；其中，SSD是英文Solid State Drives的缩写，中文称之为固态硬盘；组成SSD的主要器件FPGA性能在飞速提升，采用3D封装的FLASH颗粒容量也在逐步增大，这导致功耗在飞快的提升。比如一个标准的2.5英寸的SSD功耗已经由最初的5w到10w，直到现在的25W，体积不变，功率增加了5倍，功率密度提升了5倍，这导致SSD散热困难，散热已经成为阻碍SSD本身进一步提升的最大障碍。现有的SSD主要利用外壳散热，但是外壳受尺寸限制，很难长出较高的翅片，整体散热能力有限。

因此，如何提高SSD的散热效率这一技术问题对于本领域技术来说有待攻克。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子设备、SSD及其外壳，能够显著提升整体散热能力，使得SSD的盘片能够支持高功率、高容量以及高性能的工作场景。

为实现上述目的，本发明提供一种应用于SSD的外壳，包括具有容纳空腔、用以容纳芯片组件的壳体，所述壳体的上表面和/或下表面具有用以产生涡流、以提高散热效率的凹槽。

优选地，多个所述凹槽均匀分布于所述壳体的上表面和/或下表面。

优选地，多个所述凹槽按照所述壳体的发热量的大小分布；

其中，位于所述壳体的发热量较大的区域，任意相邻的两个所述凹槽的间距较小；

位于所述壳体的发热量较小的区域，任意相邻的两个所述凹槽的间距较大。

优选地，全部所述凹槽的形状以及尺寸均相同。

优选地，全部所述凹槽均呈碗状。

优选地，全部所述凹槽的直径范围在0.8mm～1.2mm，深度范围在0.18mm～0.22mm。

本发明还提供一种SSD，包括芯片组件，还包括如上述任意一项所述的外壳。

本发明再提供一种电子设备，还包括如上述的SSD。

优选地，所述电子设备具体为服务器或PC。

相对于上述背景技术，本发明提供的应用于SSD的外壳，在壳体的上表面和/或下表面设置凹槽，当冷却气流吹拂过壳体的上表面和/或下表面时，凹槽对于冷却气流起到了一定的扰流作用，打破了冷却气流在通过壳体的上表面时的边界层，使得冷却气流在凹槽中产生了回旋，增加冷却气流与壳体的接触面积，进而增强了壳体上表面的换热能力，使得冷却气流能够带走上表面和/或下表面中更多的热量，并最终提升了外壳的散热能力。

本发明提供的SSD以及电子设备具备如上有益效果，本文此处将不再赘述。

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为本发明实施例所提供的应用于SSD的外壳的俯视图；

图2为图1中的凹槽在电镜下的示意图；

图3为图1中的凹槽经数值模拟时的示意图；

图4为图1中的外壳的侧视图。

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。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图4，图1为本发明实施例所提供的应用于SSD的外壳的俯视图；图2为图1中的凹槽在电镜下的示意图；图3为图1中的凹槽经数值模拟时的示意图；图4为图1中的外壳的侧视图。

本发明提供的一种应用于SSD的外壳，包括壳体1，壳体1内部具有容纳空腔，容纳空腔中可以盛放芯片组件。其中，芯片组件相对于容纳空腔的固定方式可以参考现有技术，本文并未作出具体限制。

壳体1可以设置呈多种不同形状，例如盘状、矩形状以及其他不规则形状，无论何种形状的壳体1，其均应具有上表面与下表面；其中，壳体1的上表面与下表面可以为相互平行的平面，也可以为呈一定趋势的倾斜面，例如：壳体1的上表面与下表面之间具有一定的角度等；但无论如何，壳体1的上表面与下表面应平滑，而非具有一定的曲率；说明书附图4示出了上表面与下表面为相互平行的平面。

本发明的核心在于：壳体1的上表面和/或下表面设有凹槽2，也即，可以仅在壳体1的上表面设有凹槽2，或者仅在壳体1的下表面设有凹槽2，或者在壳体1的上表面和下表面均设有凹槽2，说明书附图4示出了在壳体1的上表面和下表面均设有凹槽2的情形。其中，凹槽2可以采用冲压方式加工，或者采用钻盲孔的方式加工；当然，无论凹槽2的成型方式如何，本文均不做出具体限制。

凹槽2的存在使得壳体1的表面(可以为上表面和/或下表面)出现若干凹坑，每一个凹坑即为一个凹槽2；在这里，凹槽2的存在不能认为是改变了表面的曲率；表面依旧是平滑的，当冷却气流吹过表面是，冷却气流的大体流向并未发生明显变化；以说明书附图4为例，冷却气流由左至右吹过壳体1的上表面，冷却气流并不会因为凹槽2的存在而明显改变冷却气流的流向，其流向依旧是由左至右的方向。可以看出，倘若壳体1的表面具有一定的曲率，则冷却气流会因曲率的存在而改变其流向，例如壳体1的上表面具有凸起结构，使得冷却气流遇到凸起结构后明显向上流动，因而改变了冷却气流的大体流向。

本文继续以说明书附图4为例，由于凹槽2的存在，当冷却气流由左至右吹过壳体1的上表面时，尽管冷却气流的大体流向并未变化(大体流向依旧是由左至右)，位于冷却气流下方的部分气流会进入凹槽2内，从而产生涡流，进而提高散热效率；也即凹槽2起到了一定的扰流作用(然而并未达到足以破坏冷却气流大体流向的效果)，打破了冷却气流在通过壳体1的上表面时的边界层，增强了壳体1上表面的换热能力，并最终提升了外壳的散热能力。针对在壳体1的下表面设置凹槽2的方式与作用，可以参考上文，此处将不再赘述。

为了便于外壳的生产制造，可以仅在壳体1的上表面设置多个均匀分布的凹槽2，也可以仅在壳体1的下表面设置多个均匀分布的凹槽2，当然，还可以在壳体1的上下表面均设有多个均匀分布的凹槽2，如说明书附图1所示。

一方面，多个凹槽2均匀分布于壳体1的表面(可以为上表面和/或下表面)，显著提高了凹槽2的加工制造(例如采用冲压方式生产)；另一方面，使得壳体1表面的任一区域的散热效率相同，芯片组件可以根据需要放置于容纳空腔中的任何位置，有效提升了设计的灵活性，使得外壳能够应用于多种不同类型的SSD。

当然，针对凹槽2的分布规律，还可以按照壳体1的发热量的大小进行分布，具体来说，针对壳体1中发热量较大的区域，任意相邻的两个凹槽2的间距较小，也即凹槽2的密度较大；针对壳体1的发热量较小的区域，任意相邻的两个凹槽2的间距较大，也即凹槽2的密度较小。容易理解的是，放置于容纳空腔中的芯片组件包括发热量较大的主控芯片(可以为8092、8094等)，主控芯片的正上方以及正下方位置即为壳体1中发热量较大的区域，在该区域内可以将凹槽2设置的较为密集，以提高散热效率；而对于芯片组件中发热量较小的芯片以及其他区域，可以在该区域内可以将凹槽2设置的较为稀疏，确保外壳整体的散热效果。

当然，在上述凹槽2密度的设置规则的基础之上，还可以根据冷却气流的流向对凹槽2的密度进行适当调节，以说明书附图4为例，冷却气流由左至右吹过壳体1的上表面，位于壳体1的上表面左侧的凹槽2设置稀疏，而位于壳体1的上表面右侧的凹槽2设置密集；也即靠近冷却气流的气源的一侧，任意相邻的两个凹槽2的间距较大，远离冷却气流的气源的一侧，任意相邻的两个凹槽2的间距较小。

本发明可以将全部凹槽2的形状以及尺寸均相同，以降低加工难度，并提高生产效率。此外，全部凹槽2可以设置呈碗状，如说明书附图2所示。对于呈碗状的凹槽2，其侧壁在开口至底部的方向上渐缩，且凹槽2的底部呈圆形。

本发明优选将凹槽2的直径范围在0.8mm～1.2mm，深度范围在0.18mm～0.22mm。其中，凹槽2的直径最好是1mm，深度最好是0.2mm，说明书附图2给出了加工后的凹槽经电镜拍摄的示意图，如说明书附图3示出了按照直径为1mm、深度为0.2mm凹槽进行所进行的模拟后的散热效果示意图。

经过大量试验以及数值模拟分析，发现直径为1mm、深度为0.2mm的凹槽能够最大限度的提升散热效率，加之凹槽2呈碗状，使得散热能力提升7％左右；当冷却气流流过外壳表面时，在凹槽2附近发生扰流，实现了在基本上不改变外壳尺寸的前提下，提升了外壳的散热能力，使得外壳能够支持更高功率与性能的SSD。

本发明所提供的一种具有外壳的SSD，其中，外壳的内部容纳有芯片组件，外壳则为上述具体实施例所描述的外壳；SSD的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

本发明还提供一种电子设备，包括上述SSD，电子设备的其他部分同样可以参照现有技术，本文不再展开。当然，电子设备可以具体为服务器或PC(personal computer，个人计算机)，至于服务器或PC的其他部件，本文并未作出具体限定。

以上对本发明所提供的电子设备、SSD及其外壳进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种应用于SSD的外壳，其特征在于，包括具有容纳空腔、用以容纳芯片组件的壳体(1)，所述壳体(1)的上表面和/或下表面具有用以产生涡流、以提高散热效率的凹槽(2)；

多个所述凹槽(2)按照所述壳体(1)的发热量的大小分布；

其中，位于所述壳体(1)的发热量较大的区域，任意相邻的两个所述凹槽(2)的间距较小；

位于所述壳体(1)的发热量较小的区域，任意相邻的两个所述凹槽(2)的间距较大。

2.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，全部所述凹槽(2)的形状以及尺寸均相同。

3.根据权利要求2所述的外壳，其特征在于，全部所述凹槽(2)均呈碗状。

4.根据权利要求3所述的外壳，其特征在于，全部所述凹槽(2)的直径范围在0.8mm～1.2mm，深度范围在0.18mm～0.22mm。

5.一种SSD，包括芯片组件，其特征在于，还包括如上述权利要求1～4任意一项所述的外壳。

6.一种电子设备，其特征在于，还包括如上述权利要求5所述的SSD。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备具体为服务器或PC。

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