CN110120233A - 固态驱动装置以及包括该装置的数据存储系统 - Google Patents

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Abstract

本发明构思提供了数据存储系统和容纳在其中的固态驱动装置。固态驱动装置包括：壳体，包括内部空间以及限定其周边的第一至第四边缘；以及在内部空间中的封装基板模块。封装基板模块包括封装基底基板、安装在封装基底基板上的多个半导体芯片、以及对应于壳体的第三边缘的外部连接器。壳体包括与第一边缘相邻的至少一个凹槽以及在第二边缘和第四边缘中的每个上的轨道单元。

Description

固态驱动装置以及包括该装置的数据存储系统
技术领域
本发明构思涉及数据存储系统以及容纳在其中的固态驱动装置。
背景技术
固态驱动装置作为下一代存储装置已经引起关注以替代硬盘驱动器。固态驱动装置是具有低功耗和高存储密度的基于非易失性存储器的存储装置。当固态驱动装置用作存储装置时，可以以高的速度执行大量数据的输入/输出，因此，可以预期对固态驱动装置的需求增加。
因此，代替硬盘驱动器或除了硬盘驱动器之外，固态驱动装置可以用作数据存储系统。
发明内容
本发明构思的实施方式提供了体积减小的数据存储系统和容纳在其中的固态驱动装置。
根据本发明构思的一方面，提供一种如下所述的固态驱动装置以及包括该固态驱动装置的数据存储系统。该固态驱动装置包括：壳体，包括内部空间和顺序地彼此连接的第一边缘至第四边缘；以及封装基板模块，容纳在内部空间中，该封装基板模块包括封装基底基板、安装在封装基底基板上的多个半导体芯片以及与壳体的第三边缘对应的外部连接器，其中壳体包括与第一边缘相邻的至少一个凹槽以及在第二边缘和第四边缘中的每个上的轨道单元。
根据本发明构思的另一方面，提供一种固态驱动装置，该固态驱动装置包括：壳体，包括内部空间和顺序地彼此连接的第一边缘至第四边缘，该壳体包括与第一边缘相邻的至少一个凹槽；封装基板模块，容纳在内部空间中，该封装基板模块包括封装基底基板、安装在封装基底基板上的多个半导体芯片、以及与壳体的第三边缘对应的外部连接器；以及绝缘层，附接到壳体的所述至少一个凹槽的表面，其中绝缘层包括具有比构成壳体的材料的热导率低的热导率的材料，并且该绝缘层的表面粗糙度大于壳体的表面粗糙度。
根据本发明构思的另一方面，提供一种数据存储系统，该数据存储系统包括：机架(rack)，包括在内侧壁上在第一方向上延伸的多个滑动单元并限定内部容纳空间；数据管理单元，包括安装在其上的多个插槽；以及多个固态驱动装置，包括：壳体，包括内部空间和彼此顺序地连接的第一边缘至第四边缘；多个半导体芯片，容纳在内部空间中并安装在封装基底基板上；以及外部连接器，与插槽联接，其中壳体包括与第一边缘相邻的至少一个凹槽、第三边缘上的与外部连接器对应的连接器凹槽以及与第二边缘和第四边缘中的每个上的滑动单元对应并在第一方向上延伸的轨道单元。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，本发明构思的实施方式将被更清楚地理解，附图中：
图1和图2分别是根据一些实施方式的固态驱动装置的透视图和分解透视图；
图3是示出根据一些实施方式的固态驱动装置的顶盖的透视图；
图4和图5分别是根据一些实施方式的固态驱动装置的透视图和分解透视图；
图6是根据一些实施方式的固态驱动装置的透视图；
图7是根据一些实施方式的固态驱动装置的透视图；
图8A是示出根据一些实施方式的固态驱动装置与数据存储系统的机架联接的方法的透视图；
图8B是示出根据一些实施方式的包括固态驱动装置的数据存储系统的透视图；以及
图8C是示出根据一些实施方式的包括固态驱动装置的数据存储系统的沿着图8B中的线A-A'截取的截面图。
具体实施方式
图1和图2分别是根据一些实施方式的固态驱动装置1的透视图和分解透视图。
参照图1和图2，固态驱动装置1可以包括壳体100和安装在壳体100的内空间或内部空间108中的封装基板模块200。
考虑到热传导特性，壳体100(包括这里的变型100b、100c和100d)可以包括单一材料或不同材料的组合。壳体100可以包括金属、碳基材料、聚合物材料或其组合，但是不限于此。壳体100可以包括例如铜(Cu)、铝(Al)、锌(Zn)、锡(Sn)、不锈钢或包括这些和/或其它材料的覆层金属。壳体100可以包括例如石墨、石墨烯、碳纤维、碳纳米管复合材料(CNT复合材料)等。壳体100可以包括例如聚合物材料，诸如环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。
壳体100可以包括顶盖102(包括这里的变型102a、102b、102c和102d)和与顶盖102联接的底盖104(包括这里的变型104b、104c和104d)。壳体100的内部可以由顶盖102和底盖104围绕，并可以包括其中容纳封装基板模块200的内部空间108。注意，空间关系术语诸如“底部”、“在…下方”、“在…下面”、“下”、“顶部”、“在…之上”、“上”、“更高”等旨在涵盖装置在使用或操作中的不同取向，除了附图所示的取向之外。
固态驱动装置1可以包括限定装置1的周边或周界的第一边缘EG1至第四边缘EG4(即第一边缘EG1、第二边缘EG2、第三边缘EG3和第四边缘EG4)。如这里所用的，术语第一、第二、第三等仅用于将一个方向、区域、部分或元件与另一个区分开。第一边缘EG1至第四边缘EG4可以顺序地彼此连接。具体地，第一边缘EG1可以连接到第二边缘EG2和第四边缘EG4，第二边缘EG2可以连接到第一边缘EG1和第三边缘EG3，第三边缘EG3可以连接到第二边缘EG2和第四边缘EG4，第四边缘EG4可以连接到第一边缘EG1和第三边缘EG3。第一边缘EG1可以布置在第一方向X上的一侧，第三边缘EG3可以布置在第一边缘EG1的另一侧。第一边缘EG1和第三边缘EG3可以沿着第二方向Y延伸。此外，第二边缘EG2可以布置在第二方向Y上的一侧，第四边缘EG4可以在第二边缘EG2的另一侧。第二边缘EG2和第四边缘EG4可以沿着第一方向X延伸。固态驱动装置1的第一边缘EG1可以在第一拐角CN1和第二拐角CN2之间。
壳体100的四个侧壁中的每个可以构成或限定第一边缘EG1至第四边缘EG4的至少一部分。固态驱动装置1的第一边缘EG1至第四边缘EG4的大部分(例如主要部分)可以分别限定壳体100的四个侧壁。因此，本说明书中的壳体100的第一边缘EG1至第四边缘EG4的名称可以分别指示固态驱动装置1的第一边缘EG1至第四边缘EG4的由壳体100构成或限定的部分。类似地，壳体100的第一拐角CN1和第二拐角CN2可以分别指示固态驱动装置1的第一拐角CN1和第二拐角CN2的由壳体100构成或限定的部分。
在本说明书中，壳体100的第一边缘EG1至第四边缘EG4的大部分(例如主要部分)被示出为顶盖102的部分，但是实施方式不限于此。本领域普通技术人员可以修改或另外地认识到第一边缘EG1至第四边缘EG4的配置，使得第一边缘EG1至第四边缘EG4的大部分(例如主要部分)是底盖104的部分，或者第一边缘EG1至第四边缘EG4分别以各种形状构成或限定顶盖102的部分和底盖104的部分。也就是，边缘EG1、EG2、EG3和/或EG4可以由顶盖102的部分、底盖104的部分和/或通过顶盖102的部分和底盖104的部分限定。然而，为了描述的方便，这里将通过示例的方式描述第一边缘EG1至第四边缘EG4的主要部分是顶盖102的部分的实施方式。因此，顶盖102的第一边缘EG1至第四边缘EG4可以指示第一边缘EG1至第四边缘EG4的由顶盖102构成或限定的部分。类似地，顶盖102的第一拐角CN1和第二拐角CN2可以指示第一拐角CN1和第二拐角CN2的由顶盖102构成或限定的部分。
壳体100可以包括邻近第一边缘EG1或在第一边缘EG1中的至少一个凹槽110。在一些实施方式中，至少一个凹槽110可以包括第一凹槽112和第二凹槽114。例如，壳体100可以包括分别在第一拐角CN1和第二拐角CN2处的第一凹槽112和第二凹槽114。第一凹槽112可以在壳体100的第一边缘EG1和第四边缘EG4之间，第二凹槽114可以在壳体100的第一边缘EG1和第二边缘EG2之间。然而，第一凹槽112和第二凹槽114可以彼此不连接并彼此间隔开。换句话说，第一边缘EG1可以与第一凹槽112和第二凹槽114分离并从第一凹槽112和第二凹槽114突出。
壳体100可以包括在第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个上在第一方向X上延伸的轨道单元120。轨道单元120可以包括从壳体100的第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个向外突出的部分122、124。轨道单元120可以对应于形成在数据存储系统1000(图8B的)的机架800(图8B中)中的滑动单元810(图8B中)(例如可以成形或另外地配置为与该滑动单元810配合)，使得固态驱动装置1容纳在机架800中。轨道单元120可以包括彼此间隔开并彼此平行地延伸的第一轨道122和第二轨道124。换句话说，在壳体100的第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个上，第一轨道122和第二轨道124可以彼此间隔开地形成，在一方向上(例如在X方向上)彼此平行地从第一边缘EG1延伸到第三边缘EG3，并从第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个向外突出。在一些实施方式中，轨道单元120可以与壳体100的边缘EG2和EG4集成或成一体。
壳体100可以在第一凹槽112和第二凹槽114之间的第一边缘EG1中具有通孔130。包括在封装基板模块200中的发光元件250可以经由通孔130暴露。
壳体100可以包括在与第一边缘EG1相对的第三边缘EG3中的连接器凹槽140。连接器凹槽140可以穿过壳体100的第三边缘EG3从而将壳体100的外部连接到内部空间108。也就是，连接器凹槽140可以将内部空间108暴露到壳体100的外部。附接到封装基板模块200的外部连接器230可以布置在连接器凹槽140中并由连接器凹槽140暴露。
封装基板模块200可以容纳在壳体100的内部空间108中。封装基板模块200可以包括封装基底基板210、安装在封装基底基板210上的多个半导体芯片220、以及外部连接器230。封装基板模块200可以是例如安装在封装基底基板210的顶表面上的单列直插式存储器模块(SIMM)，但是不限于此。例如，封装基板模块200可以是安装在封装基底基板210的顶表面和底表面的每个上的双列直插式存储器模块(DIMM)。
将多个半导体芯片220安装在封装基底基板210上的方法或机制可以包括球栅阵列(BGA)、针栅阵列(PGA)、带载封装(TCP)、板上芯片(COB)、四方扁平无引线(QFN)、四方扁平封装(QFP)等，但是不限于此。
在一些实施方式中，封装基底基板210可以是印刷电路板(PCB)。例如，封装基底基板210可以是双面PCB或多层PCB。封装基底基板210可以包括基板基质，该基板基质包括酚醛树脂、环氧树脂和聚酰亚胺中的至少一种。基板基质可以包括例如框架阻滞剂4(FR4)、四官能环氧树脂、聚苯醚、环氧/聚苯醚、双马来酰亚胺三嗪(BT)、聚醯胺短纤席材(Thermount)、氰酸酯、聚酰亚胺和液晶聚合物中的至少一种。
封装基底基板210可以具有形成在基板基质的顶表面和/或底表面上的布线图案。在一些实施方式中，当基板基质包括多个层时，布线图案可以形成在基板基质的多个层之间。连接布线图案的一个或更多个导电通路可以形成在封装基底基板210中的基板基质上。导电通路可以穿过基板基质的整个部分或一部分(例如子部分或小于全部)以电连接布线图案。布线图案和/或导电通路可以包括铜、镍、不锈钢或铍铜。
阻焊层可以形成在封装基底基板210的顶表面和/或底表面上，该阻焊层在布置在基板基质的顶表面和/或底表面上的布线图案的至少一部分上延伸或覆盖该布线图案的至少一部分。布线图案的布置在基板基质的顶表面和/或底表面上并且没有被阻焊层覆盖的部分可以用作焊盘以电连接到多个半导体芯片220、有源元件和/或无源元件(其可以附接到封装基底基板210的顶表面和/或底表面)。
所述多个半导体芯片220可以包括至少一个控制器芯片222和多个第一存储器半导体芯片224。在一些实施方式中，所述多个半导体芯片220还可以包括至少一个第二存储器半导体芯片226，其可以具有与第一存储器半导体芯片224不同的存储器类型。
所述至少一个控制器芯片222、所述多个第一存储器半导体芯片224和所述至少一个第二存储器半导体芯片226可以每个包括半导体基板。半导体基板可以包括例如硅(Si)。半导体基板可以包括半导体元素诸如锗(Ge)、或化合物半导体诸如碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、砷化铟(InAs)和磷化铟。半导体基板可以具有有源表面和与有源表面相反的无源表面。所述至少一个控制器芯片222、所述多个第一存储器半导体芯片224和所述至少一个第二存储器半导体芯片226中的每个可以包括半导体元件，该半导体元件包括在其有源表面上的各种类型的多个单独器件。
所述至少一个控制器芯片222可以控制所述多个第一存储器半导体芯片224和所述至少一个第二存储器半导体芯片226。控制器可以安装在内部，或者可以另外地由所述至少一个控制器芯片222提供。控制器可以控制对存储在所述多个第一存储器半导体芯片224和所述至少一个第二存储器半导体芯片226中的数据的访问。控制器可以根据外部主机的控制命令控制所述多个第一存储器半导体芯片224(例如闪存等)的写/读操作。控制器可以包括单独的控制半导体芯片，诸如专用集成电路(ASIC)。控制器可以被设计为在例如固态驱动装置1连接到外部主机时由外部主机的操作系统自动地操作。控制器可以提供标准协议，诸如并行高级技术附件(PATA)、串行高级技术附件(SATA)、小型计算机系统接口(SCSI)和/或外围组件互连总线(PCI)快速(PCIe)。此外，控制器可以对非易失性存储器件执行损耗均衡、垃圾收集、坏块管理和/或错误校正码(ECC)。在这种情况下，控制器可以包括用于自动执行的脚本和可在外部主机中执行的应用程序。
所述多个第一存储器半导体芯片224可以是非易失性存储器件。非易失性存储器件可以包括例如闪存、相变RAM(PRAM)、电阻RAM(RRAM)、铁电RAM(FeRAM)、磁RAM(MRAM)等，但是不限于此。闪存可以是例如NAND闪存。闪存可以是例如V-NAND闪存。非易失性存储器件可以包括一个半导体管芯或多个半导体管芯的堆叠。
所述至少一个第二存储器半导体芯片226可以是易失性存储器件。易失性存储器件可以是例如动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率RAM(DDRRAM)、rambus DRAM(RDRAM)等，但是不是限于此。易失性存储器件可以在外部主机访问固态驱动装置1时提供高速缓存功能以存储经常使用的数据，从而调整访问时间和数据传输性能以匹配连接到固态驱动装置1的外部主机的性能。
封装基板模块200还可以包括安装在封装基底基板210上的发光元件250。发光元件250可以安装在封装基底基板210上从而朝向壳体100的第一边缘EG1与通孔130对准或另外地对应于通孔130。换句话说，包括在封装基板模块200中的发光元件250和外部连接器230可以分别与壳体100的第一边缘EG1和第三边缘EG3相邻或另外地与其对应。
发光元件250可以包括例如发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、单色光源或白光源。当固态驱动装置1正常或适当地连接到数据存储系统1000的机架800时，发光元件250可以发光。
封装基板模块200还可以包括安装在封装基底基板210上的有源元件或无源元件，诸如芯片电阻器、芯片电容器、电感器、开关、温度传感器、DC-DC转换器、用于时钟产生的石英和/或电压调节器。
绝缘层300可以附接到壳体100的凹槽110的表面或另外地存在于壳体100的凹槽110的表面上。绝缘层300可以包括附接到第一凹槽112的表面的第一绝缘层302和附接到第二凹槽114的表面的第二绝缘层304。绝缘层300可以包括具有比形成壳体100的材料的热导率低/小的热导率的材料。绝缘层300的表面粗糙度可以大于壳体100的表面粗糙度。绝缘层300可以包括例如具有低热导率的聚合物材料。在一些实施方式中，绝缘层300可以包括硅树脂。绝缘层300可以是例如具有面对壳体100的表面的粘合层的膜。
根据本发明构思的实施方式的固态驱动装置1可以经由轨道单元120容纳在数据存储系统1000的机架800中，而没有单独的载体装置。此外，固态驱动装置1可以通过使用壳体100的第一边缘EG1的在第一凹槽112和第二凹槽114之间的部分作为把手而从数据存储系统1000的机架800分离。也就是，这里描述的一个或更多个凹槽可以限定用于固态驱动装置1的把手，该把手是壳体100的一体部分。因此，可以减小其中容纳固态驱动装置1的机架800内的容纳空间850(图8A中)，因此可以减小数据存储系统1000的体积。换句话说，通过消除与单独的载体装置和/或单独的把手之间的接口，在相同空间中可以安装具有更大存储容量的数据存储系统1000。
此外，由于具有比形成壳体100的材料低或小的热导率的材料的第一绝缘层302和第二绝缘层304分别附接到第一凹槽112和第二凹槽114的表面或另外地存在于第一凹槽112和第二凹槽114的表面上，所以可以防止用手将固态驱动装置1与数据存储系统1000的机架800分离的工人被由所述多个半导体芯片200中产生的热灼伤或降低其风险。由于第一绝缘层302和第二绝缘层304具有比壳体100的表面粗糙度大的表面粗糙度，所以可以提供增大的抓握力，使得在将固态驱动装置1从数据存储系统1000的机架800分离的过程中可以防止或降低手或分离工具从固态驱动装置1滑落的风险。
图3是示出根据一些实施方式的固态驱动装置1的顶盖102a的下侧视图的透视图。关于图3的与关于图1和图2给出的描述相同的描述被省略。
参照图3，顶盖102a可以包括分别在第一拐角CN1和第二拐角CN2处的第一边缘EG1中或附近的第一凹槽112和第二凹槽114。
顶盖102a可以包括分别在第二边缘EG2和第四边缘EG4上在第一方向X上延伸的轨道单元120。轨道单元120可以包括分别从第二边缘EG2和第四边缘EG4向外突出的部分。轨道单元120可以包括间隔开并平行地延伸的第一轨道122和第二轨道124。换句话说，在顶盖102a的第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个上，第一轨道122和第二轨道124可以形成为彼此间隔开并彼此平行地延伸且突出向外(例如远离边缘EG2和EG4)。
顶盖102a可以在第一凹槽112和第二凹槽114之间的第一边缘EG1中具有通孔130。顶盖102a可以包括在与第一边缘EG1相对的第三边缘EG3中的连接器凹槽140。连接器凹槽140可以穿过顶盖102a的第三边缘EG3以将内部空间108暴露或连接到顶盖102a的外部。
绝缘层300可以附接到顶盖102a的凹槽110的表面上或另外地存在于顶盖102a的凹槽110的表面上。绝缘层300可以包括附接到第一凹槽112的表面的第一绝缘层302和附接到第二凹槽114的表面的第二绝缘层304。
绝缘结构180可以布置在顶盖102a的内部空间108的与绝缘层300对应的内表面部分上，即在顶盖102a的内表面部分160上。绝缘结构180可以包括布置在第一表面部分162和第二表面部分164上的第一绝缘结构182和第二绝缘结构184，第一表面部分162和第二表面部分164是顶盖102a的内表面的分别与第一绝缘层302和第二绝缘层304对应的部分。
绝缘结构180可以包括例如具有比顶盖102a的材料低或小的热导率的材料。在一些实施方式中，绝缘结构180可以包括聚合物材料诸如塑料。绝缘结构180可以通过例如异质注入而与顶盖102a一起形成。在一些实施方式中，绝缘结构180可以单独地形成、然后附接到顶盖102a的内表面部分160。
图1和图2中示出的固态驱动装置1的顶盖102可以由图3中示出的顶盖102a代替。在一些实施方式中，绝缘结构180可以附接到图1和图2中示出的固态驱动装置1的顶盖102的内表面。绝缘结构180可以布置在顶盖102和封装基板模块200(图2中)之间，从而防止从封装基板模块200到顶盖102的第一边缘EG1的热传递。
图4和图5分别是根据一些实施方式的固态驱动装置2的透视图和分解透视图。省略关于图4和图5的与关于图1和图2给出的描述相同的描述。
参照图4和图5，固态驱动装置2可以包括壳体100b和安装在壳体100b的内部空间108中的封装基板模块200。
壳体100b可以包括顶盖102b和与顶盖102b联接的底盖104b。壳体100b的内部可以由顶盖102b和底盖104b围绕，并可以包括其中容纳封装基板模块200的内部空间108。
固态驱动装置2可以包括第一边缘EG1至第四边缘EG4。
壳体100b可以包括与第一边缘EG1相邻的至少一个凹槽110b。在一些实施方式中，所述至少一个凹槽110b可以包括第一凹槽112b和第二凹槽114b。例如，壳体100b可以包括分别在第一边缘EG1的顶侧和底侧的第一凹槽112b和第二凹槽114b。第一凹槽112b可以在壳体100b的顶表面和第一边缘EG1之间，第二凹槽114b可以在壳体100b的底表面和第一边缘EG1之间。第一凹槽112b和第二凹槽114b可以彼此分隔开并且不彼此连接。
壳体100b可以包括在第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个上在第一方向X上延伸的轨道单元120b。轨道单元120b可以包括从壳体100b的第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个向外突出的部分。轨道单元120b可以对应于形成在数据存储系统1000(图8B的)的机架800(图8B中)中的滑动单元810(图8B中)(例如可以成形或另外地配置以与滑动单元810配合)，使得固态驱动装置2容纳在机架800中。轨道单元120b可以包括彼此间隔开并彼此平行地延伸的第一轨道122b和第二轨道124b。换句话说，在壳体100b的第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个上，第一轨道122b和第二轨道124b可以形成为彼此间隔开并平行地延伸且向外突出(例如远离边缘EG2和EG4)。
壳体100b可以在第一边缘EG1中具有通孔130b。包括在封装基板模块200中的发光元件250可以经由通孔130b暴露。
壳体100b可以包括在与第一边缘EG1相对的第三边缘EG3中的连接器凹槽140。连接器凹槽140可以穿过壳体100b的第三边缘EG3从而将内部空间108连接或暴露到壳体100b的外部。附接到封装基板模块200的外部连接器230可以布置在连接器凹槽140中并由连接器凹槽140暴露。
封装基板模块200可以容纳在壳体100b的内部空间108中。封装基板模块200可以包括封装基底基板210、安装在封装基底基板210上的多个半导体芯片220、以及外部连接器230。
所述多个半导体芯片220可以包括至少一个控制器芯片222和多个第一存储器半导体芯片224。在一些实施方式中，所述多个半导体芯片220还可以包括至少一个第二存储器半导体芯片226，其可以为与第一存储器半导体芯片224不同的存储器类型。
封装基板模块200还可以包括安装在封装基底基板210上的发光元件250。发光元件250可以朝向壳体100b的第一边缘EG1安装在封装基底基板210上从而对应于通孔130或者另外地与通孔130对准。当固态驱动装置2正常或适当地连接到数据存储系统1000的机架800时，发光元件250可以发光。
绝缘层300b可以附接到壳体100b的凹槽110b的表面或另外地存在于壳体100b的凹槽110b的表面上。绝缘层300b可以包括附接到第一凹槽112b的表面的第一绝缘层302b和附接到第二凹槽114b的表面的第二绝缘层304b。绝缘层300b可以包括具有比形成壳体100b的材料的热导率低/小的热导率的材料。绝缘层300b的表面粗糙度可以大于壳体100b的表面粗糙度。
根据本发明构思的实施方式的固态驱动装置2可以经由轨道单元120b容纳在数据存储系统1000的机架800中，而没有单独的载体装置。此外，固态驱动装置2可以通过使用壳体100b的第一边缘EG1的在第一凹槽112b和第二凹槽114b之间的部分作为把手而从数据存储系统1000的机架800分离。因此，可以减小其中容纳固态驱动装置2的机架800的容纳空间850(图8A中)，因此可以减小数据存储系统1000的体积。换句话说，可以在相同空间中安装具有更大存储容量的数据存储系统1000。
此外，由于具有比形成壳体100b的材料低的热导率的材料的第一绝缘层302b和第二绝缘层304b附接或另外地存在于第一凹槽112b和第二凹槽114b的表面上，所以可以防止(或降低其可能性)用手将固态驱动装置2从数据存储系统1000的机架800分离的工人免于被由所述多个半导体芯片220产生的热灼伤。由于第一绝缘层302b和第二绝缘层304b具有比壳体100b更大的表面粗糙度，所以在从固态驱动装置1的机架800分离固态驱动装置2的过程中可以减少或防止手从固态驱动装置2滑落。
在一些实施方式中，如图3所示的绝缘结构180可以布置在顶盖102b的与壳体100b的凹槽110b对应的内表面上。
图6是根据一些实施方式的固态驱动装置3的透视图。省略关于图6的与关于图1和图2给出的描述相同的描述。
参照图6，固态驱动装置3可以包括壳体100c和安装在壳体100c的内部空间中的封装基板模块200。
壳体100c可以包括顶盖102c和与顶盖102c联接的底盖104c。壳体100c的内部可以由顶盖102c和底盖104c围绕，并可以包括其中容纳封装基板模块200的内部空间108(图2中)。
固态驱动装置3可以包括第一边缘EG1至第四边缘EG4。
壳体100c可以包括与第一边缘EG1相邻的至少一个凹槽110c。在一些实施方式中，所述至少一个凹槽110c可以包括第一凹槽112c和第二凹槽114c。例如，壳体100c可以包括分别在与第一边缘EG相邻的第四边缘EG4和第二边缘EG2上的第一凹槽112c和第二凹槽114c。第一凹槽112c和第二凹槽114c可以彼此分离并可以不彼此连接。
壳体100c的第二边缘EG2和第四边缘EG4的关于凹槽110c的更靠近第三边缘EG3而不是第一边缘EG1的部分可以在第二方向Y上进一步向外突出第一宽度W1。换句话说，壳体100c在第二方向(Y)上的水平宽度可以关于第一边缘EG1的凹槽110c在与第一边缘EG1相邻的部分处小于在与第三边缘EG3相邻的部分处。将固态驱动装置3从数据存储系统1000(图8B中)的机架800(图8B中)分离的工人可以关于凹槽110c在与壳体100c的第一边缘EG1相邻的部分处通过由第一宽度W1产生或允许的空间插入手或分离工具。此外，由于凹槽110c，关于凹槽110c的与壳体100c的第一边缘EG1相邻的部分可以具有钩形状。因此，通过使用具有钩形状并与壳体100c的第一边缘EG1相邻的部分，工人可以更容易地将固态驱动装置3从数据存储系统1000的机架800分离。
壳体100c可以包括在第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个上在第一方向X上延伸的轨道单元120c。轨道单元120c可以包括从壳体100c的第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个向外突出的部分。轨道单元120c可以对应于形成在数据存储系统1000(图8B的)的机架800(图8B中)中的滑动单元810(图8B中)(例如可以成形或另外地配置为与滑动单元810配合)，使得固态驱动装置3容纳在机架800中。轨道单元120c可以包括彼此间隔开并彼此平行地延伸的第一轨道122c和第二轨道124c。换句话说，在壳体100c的第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个上，第一轨道122c和第二轨道124c可以形成为彼此间隔开并平行地延伸且向外突出(例如远离边缘EG2和EG4)。
壳体100c可以在第一边缘EG1中具有通孔130c。包括在封装基板模块200中的发光元件250(图2中)可以通过通孔130c暴露。
壳体100c可以包括在与第一边缘EG1相对的第三边缘EG3中的连接器凹槽140。连接器凹槽140可以穿过壳体100c的第三边缘EG3从而将内部空间108连接或暴露到壳体100c的外部。附接到封装基板模块200的外部连接器230(图2中)可以布置在连接器凹槽140中并由连接器凹槽140暴露。
绝缘层300c可以附接到壳体100c的凹槽110c的表面或另外地存在于壳体100c的凹槽110c的表面上。绝缘层300c可以包括附接到第一凹槽112c的表面的第一绝缘层302c和附接到第二凹槽114c的表面的第二绝缘层304c。绝缘层300c可以包括具有比形成壳体100c的材料的热导率低/小的热导率的材料。绝缘层300c的表面粗糙度可以大于壳体100c的表面粗糙度。
根据本发明构思的实施方式的固态驱动装置3可以经由轨道单元120c容纳在数据存储系统1000的机架800中，而没有单独的载体装置。此外，工人可以通过使用具有钩形状并与壳体100c的第一边缘EG1相邻的部分而将固态驱动装置3从数据存储系统1000的机架800分离。因此，可以减小其中容纳固态驱动装置3的机架800的容纳空间850，因此可以减小数据存储系统1000的体积。换句话说，可以在相同空间中安装具有更大存储容量的数据存储系统1000。
此外，由于具有比形成壳体100c的材料低的热导率的第一绝缘层302c和第二绝缘层304c分别附接到或另外地存在于第一凹槽112c和第二凹槽114c的表面上，所以可以防止用手将固态驱动装置3从数据存储系统1000的机架800分离的工人被灼伤(或降低其可能性)。由于第一绝缘层302c和第二绝缘层304c具有比壳体100c更大的表面粗糙度，所以在将固态驱动装置3从固态驱动装置1的机架800分离的过程中，可以减少或防止手或分离工具从固态驱动装置3滑落。
在一些实施方式中，如图3所示的绝缘结构180可以布置在顶盖102c的内表面上对应于壳体100c的凹槽110c。
图7是根据一些实施方式的固态驱动装置4的透视图。省略关于图7的与关于图6给出的描述相同的描述。
参照图7，固态驱动装置4可以包括壳体100d和安装在壳体100d的内部空间中的封装基板模块200。
壳体100d可以包括顶盖102d和与顶盖102d联接的底盖104d。
固态驱动装置4可以包括第一边缘EG1至第四边缘EG4。壳体100d可以包括与第一边缘EG1相邻的凹槽110d。例如，壳体100d可以在与第一边缘EG1相邻的第二边缘EG2中包括凹槽110d。在一些实施方式中，壳体100d可以例如在与第一边缘EG1相邻的第四边缘EG4中包括凹槽110d。
壳体100d可以包括在第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个上在第一方向X上延伸的轨道单元120d。轨道单元120d可以包括从壳体100d的第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个向外突出的部分。轨道单元120d可以对应于形成在数据存储系统1000(图8B的)的机架800(图8B中)中的滑动单元810(图8B中)(例如可以成形或另外地配置为与该滑动单元810配合)，使得固态驱动装置4容纳在机架800中。轨道单元120d可以包括彼此间隔开并彼此平行地延伸的第一轨道122d和第二轨道124d。换句话说，在壳体100d的第二边缘EG2和第四边缘EG4中的每个上，第一轨道122d和第二轨道124d可以形成为彼此间隔开并平行地延伸且向外突出(例如远离边缘EG2和EG4)。
壳体100d可以在第一边缘EG1中具有通孔130d。包括在封装基板模块200中的发光元件250(图2中)可以经由通孔130d暴露。
壳体100d可以包括在与第一边缘EG1相对的第三边缘EG3中的连接器凹槽140。连接器凹槽140可以穿过壳体100d的第三边缘EG3从而将内部空间108连接或暴露到壳体100d的外部。附接到封装基板模块200的外部连接器230(图2中)可以布置在连接器凹槽140中并由连接器凹槽140暴露。
绝缘层300d可以附接到或另外地存在于壳体100d的凹槽110d的表面上。绝缘层300d可以包括具有比形成壳体100d的材料的热导率低/小的热导率的材料。绝缘层300d的表面粗糙度可以大于壳体100d的表面粗糙度。
根据本发明构思的实施方式的固态驱动装置4可以经由轨道单元120d容纳在数据存储系统1000的机架800中，而没有单独的载体装置。此外，工人可以通过使用具有钩形状并与壳体100d的第一边缘EG1相邻的部分将固态驱动装置4从数据存储系统1000的机架800分离。因此，可以减小其中容纳固态驱动装置4的机架800的容纳空间850，因此可以减小数据存储系统1000的体积。换句话说，可以在相同空间中安装具有更大存储容量的数据存储系统1000。
此外，由于具有比形成壳体100d的材料低的热导率的绝缘层300d附接或另外地存在于凹槽110d的表面上，所以可以防止(或降低其可能性)用手将固态驱动装置4从数据存储系统1的机架800分离的工人被灼伤。由于绝缘层300d具有比壳体100d大的表面粗糙度，所以在工人使用手或分离工具从数据存储系统1000的机架800分离固态驱动装置3的过程中，可以减少或防止手或分离工具从固态驱动装置4滑落。
在一些实施方式中，如图3所示的绝缘结构180可以布置在顶盖102d的内表面上对应于壳体100d的凹槽110d。
图8A是示出根据一些实施方式的固态驱动装置1与数据存储系统1000的机架800联接的方法的透视图。
参照图8A，数据存储系统1000(图8B)的机架800可以包括其中的容纳空间850和在第一方向X上延伸的多个滑动单元810。滑动单元810可以包括第一滑动单元812和第二滑动单元814，第一滑动单元812和第二滑动单元814通过机架800的内侧壁的突出结构单元820而彼此间隔开并在第一方向X上彼此平行地延伸。如图8A所示，在一些实施方式中，例如，第一滑动单元812、第二滑动单元814和/或其间的突出结构单元820可以限定在或另外地集成在机架800的相反的侧壁中，以节省空间。
固态驱动装置1可以被推入机架800的容纳空间850中，使得其上布置外部连接器230(图2中)的第三边缘EG3面对机架800。固态驱动装置1可以安装在容纳空间850中，使得限定机架800内的容纳空间850的机架前边缘单元800F和第一边缘EG1在垂直方向Z上对准。
固态驱动装置1的轨道单元120可以与和其对应的滑动单元810联接(例如配置为与滑动单元810形成接口或配合滑动单元810)。例如，轨道单元120的第一轨道122和第二轨道124可以分别与滑动单元810的第一滑动单元812和第二滑动单元814直接联接。换句话说，滑动单元810可以包括作为第一滑动单元812和第二滑动单元814(以及其间的突出结构单元820)的凹陷，其尺寸形成为且配置为分别直接接纳轨道单元120的突出的轨道单元122和124(及其间的凹陷表面)并与其可滑动地接合，而不使用居间的载体装置。术语“直接在......上”或“直接与…相邻”或“直接联接”可以表示在两个元件之间不存在居间元件。相反，当一元件被称为在另一元件“上”或与另一元件“相邻”或“联接到”另一元件时，可以存在居间元件。
由于固态驱动装置1通过导轨部分120和滑动单元810的直接联接而安装为容纳在机架800中，所以固态驱动装置1可以容纳在机架800中而没有单独的载体装置。也就是，固态驱动装置的壳体100和机架800可以每个没有与单独的载体装置的接口。
此外，当安装在机架800中的固态驱动装置1要被分离时，壳体100的第一边缘EG1的在第一凹槽112和第二凹槽114之间的部分可以限定或可以另外地用作集成的把手从而将固态驱动装置1从数据存储系统1000的机架800分离。在一些实施方式中，壳体100、凹槽112、114和轨道单元120可以由整体构件限定。
根据本发明构思的实施方式的固态驱动装置1可以安装在机架800中以及从机架800分离，而没有单独的载体装置，所以可以不需要用于机架800中的单独的载体装置的空间。因此，可以减小机架800的其中容纳固态驱动装置1的容纳空间850。
图8B和图8C是示出根据一些实施方式的包括固态驱动装置1的数据存储系统1000的透视图和截面图。具体地，图8C是数据存储系统1000沿着图8B中的线A-A'截取的截面图。
参照图8B和图8C，数据存储系统1000可以包括机架800和容纳在机架800中的容纳空间850中的多个固态驱动装置1。数据存储系统1000还可以包括数据管理单元890，其上安装有多个插槽880。数据管理单元890可以控制和管理安装在数据存储系统1000中的多个固态驱动装置1，并向所述多个固态驱动装置1供应电力。
所述多个固态驱动装置1可以安装在机架800的容纳空间850中，在第三方向Z上彼此间隔开。所述多个固态驱动装置1的第三边缘EG3上的外部连接器230可以与所述多个插槽880联接。
当固态驱动装置1的外部连接器230正常或适当地与插槽880联接时，光可以在发光元件250中产生。因此，将固态驱动装置1安装在数据存储系统1000中的工人可以通过从机架800的外部经由通孔130观察发光元件250来验证固态驱动装置1是否已经被正常或适当地安装。
机架800可以包括在其内侧壁上在第一方向X上延伸的多个滑动单元810。滑动单元810可以包括第一滑动单元812和第二滑动单元814，第一滑动单元812和第二滑动单元814通过机架800的内侧壁的突出结构单元820彼此间隔开并彼此平行地延伸。
固态驱动装置1的轨道单元120可以与和其对应的滑动单元810联接(例如配置为与该滑动单元810形成接口或配合)。例如，轨道单元120的第一轨道122和第二轨道124可以被直接联接从而分别与滑动单元810的第一滑动单元812和第二滑动单元814可滑动地接合。
固态驱动装置1可以通过轨道单元120和滑动单元810的直接联接而安装在数据存储系统1000中，而没有单独的载体装置。
固态驱动装置1可以安装在容纳空间850中，使得限定机架800内的容纳空间850的机架前边缘单元800F和第一边缘EG1在垂直方向Z上对准。
换句话说，数据存储系统1000可以不需要用于在固态驱动装置1的第一边缘EG1、第二边缘EG2和第四边缘EG4周围的载体装置的额外空间。因此，数据存储系统1000可以减小机架800的容纳空间以容纳所述多个固态驱动装置1。因此，根据本发明构思的实施方式的包括固态驱动装置1的数据存储系统可以对于相同的存储容量减小其体积，并可以对于相同的空间增大其存储容量。尽管这里主要参考在壳体的顶盖上或集成在壳体的顶盖中的导轨单元和凹槽进行了描述，但是将理解，根据这里描述的实施方式，导轨单元和/或凹槽可以类似地在壳体的底盖上或集成在壳体的底盖中。
尽管已经参照本发明构思的示例实施方式具体示出和描述了本发明构思，但是示例实施方式不应被解释为限于这里阐述的描述，并且本领域普通技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变，而没有脱离由权利要求书限定的本发明构思的精神和范围。
本申请要求于2018年2月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0014721号的权益，其公开内容通过引用整体地结合于此。

Claims (20)

1.一种固态驱动装置，包括：
壳体，包括内部空间和限定其周边的第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘；和
在所述内部空间中的封装基板模块，所述封装基板模块包括封装基底基板、安装在所述封装基底基板上的多个半导体芯片、以及与所述壳体的所述第三边缘相邻的外部连接器，该第三边缘与所述第一边缘相对，
其中所述壳体包括与所述第一边缘相邻的至少一个凹槽以及在所述第二边缘和所述第四边缘中的每个上的轨道单元。
2.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中所述轨道单元包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道配置为分别与其中容纳所述固态驱动装置的机架的第一滑动单元和第二滑动单元可滑动地接合，其中所述第一轨道和所述第二轨道彼此分开并在从所述壳体的所述第一边缘到所述第三边缘的方向上彼此平行地延伸。
3.根据权利要求1所述的固态驱动装置，还包括在所述壳体的所述至少一个凹槽的表面上的绝缘层。
4.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中所述壳体包括在所述第三边缘上的暴露所述外部连接器的连接器凹槽。
5.根据权利要求4所述的固态驱动装置，其中所述封装基板模块还包括发光元件，所述发光元件安装在所述封装基底基板上并与所述第一边缘中的通孔对准。
6.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中所述至少一个凹槽包括在所述壳体的所述第一边缘和所述第四边缘之间的第一凹槽以及在所述壳体的所述第一边缘和所述第二边缘之间的第二凹槽。
7.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中所述至少一个凹槽包括在所述壳体的顶表面和所述第一边缘之间的第一凹槽以及在所述壳体的底表面和所述第一边缘之间的第二凹槽。
8.根据权利要求1所述的固态驱动装置，其中所述至少一个凹槽在与所述壳体的所述第一边缘相邻的所述第二边缘和所述第四边缘中的至少一个中。
9.根据权利要求8所述的固态驱动装置，其中所述壳体的与所述第一边缘相邻的部分关于所述至少一个凹槽限定钩形状。
10.根据权利要求9所述的固态驱动装置，其中所述壳体的与所述第一边缘相邻的所述部分的水平宽度小于所述壳体的与所述第三边缘相邻的部分的水平宽度。
11.一种固态驱动装置，包括：
壳体，包括内部空间和限定其周边的第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘，所述壳体包括在其外表面上与所述第一边缘相邻的至少一个凹槽；
在所述内部空间中的封装基板模块，所述封装基板模块包括封装基底基板、在所述封装基底基板上的多个半导体芯片以及与所述壳体的所述第三边缘相邻的外部连接器，该第三边缘与所述第一边缘相对；以及
在所述壳体的所述至少一个凹槽的表面上的绝缘层，
其中所述绝缘层包括具有比所述壳体的材料低的热导率的材料，并且其中所述绝缘层的表面粗糙度大于所述壳体的表面粗糙度。
12.根据权利要求11所述的固态驱动装置，还包括在所述壳体的内表面上与所述绝缘层相邻的绝缘结构。
13.根据权利要求12所述的固态驱动装置，其中所述绝缘结构在所述封装基板模块和所述壳体之间。
14.根据权利要求11所述的固态驱动装置，其中所述壳体包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和第二轨道彼此分离并在所述第二边缘和所述第四边缘中的每个上从所述第一边缘到所述第三边缘彼此平行地延伸，并且其中所述壳体没有与单独的载体装置的接口。
15.根据权利要求11所述的固态驱动装置，其中所述封装基板模块还包括在所述封装基底基板上的发光元件，并且所述壳体还包括通孔，所述通孔与所述第一边缘中的所述发光元件对准。
16.一种数据存储系统，包括：
机架，包括在相反的内侧壁上在第一方向上延伸的多个滑动单元并限定内部容纳空间；
数据管理单元，其上包括多个插槽；以及
安装在所述机架中的多个固态驱动装置，所述固态驱动装置分别包括：
壳体，包括内部空间和限定其周边的第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘；多个半导体芯片，在所述内部空间中并安装在封装基底基板上；以及外部连接器，与所述多个插槽中的相应插槽联接，
其中所述壳体包括：与所述第一边缘相邻的至少一个凹槽；在与所述第一边缘相对的所述第三边缘上的与所述外部连接器相邻的连接器凹槽；以及轨道单元，配置为与所述多个滑动单元中的相应滑动单元配合，在所述第二边缘和所述第四边缘中的每个上并在所述第一方向上延伸。
17.根据权利要求16所述的数据存储系统，其中所述多个滑动单元中的每个包括彼此分开并彼此平行地延伸的第一滑动单元和第二滑动单元，并且其中所述轨道单元包括分别直接联接到所述第一滑动单元和所述第二滑动单元的第一轨道和第二轨道，其中所述第一轨道和所述第二轨道彼此分开并彼此平行地延伸。
18.根据权利要求16所述的数据存储系统，其中所述封装基底基板还包括在所述封装基底基板上的发光元件，并且所述壳体包括在所述第一边缘中与所述发光元件对准的通孔。
19.根据权利要求16所述的数据存储系统，还包括绝缘层，该绝缘层在所述壳体的所述至少一个凹槽的表面上，其中所述绝缘层包括具有比所述壳体低的热导率的材料，并具有比所述壳体大的表面粗糙度。
20.根据权利要求17所述的数据存储系统，其中进一步限定所述内部空间的机架前边缘单元与所述壳体的所述第一边缘在所述多个固态驱动装置的安装方向上彼此对准，并且其中所述机架和所述多个固态驱动装置中的每个没有与单独的载体装置的接口。
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