CN218975141U - 固态硬盘 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种固态硬盘，所述固态硬盘包括主板、主控模块、晶圆和第一温度传感器，主控模块、晶圆和第一温度传感器均设置在主板上；其中，第一温度传感器设置在主控模块和晶圆之间，主控模块、晶圆和所述第一温度传感器通过所述主板上的印刷线路实现相互导通。本申请通过将温度传感器设置在主板上，且位于主控模块和晶圆之间，可以实现对主控模块和晶圆的温度监控外，还可以侦测主板和外界环境的温度，监控到的温度是主板、主控模块、晶圆和外部环境温度的综合温度；防止现有的温度传感器只能监测到主控模块的温度，避免主板短路导致主板发热量过大而无法监测，导致主板短路的情况下继续使用，从而造成主控模块等结构的损坏。

Description

固态硬盘

技术领域

本申请涉及储存设备技术领域，尤其涉及一种固态硬盘。

背景技术

随着科学技术的发展，当今的存储介质已经由机械硬盘向固态硬盘全面升级；固态硬盘，简称固盘或SSD(Solid State Drives)，是指采用固态电子存储芯片阵列而成的硬盘。

固态硬盘中的主板的设计以及主控芯片的设计也越来越复杂，为了减少固态硬盘的损坏的风险，主要对主控硬盘中的主控芯片进行温度检测，避免主控芯片温度过高导致损坏，现有的温度侦测只能监测主控，无法监控主板以及晶圆的温度，但是主控芯片本身的温度要高于其他区域的温度，故在主控芯片的温度过高的情况下，电路板或者晶圆可能远远超过了工作温度，受到了损坏。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种固态硬盘，通过在主控模块和晶圆之间设置温度传感器，以监测主控模块、晶圆和环境温度的综合温度，从而避免主板损坏。

本申请公开了一种固态硬盘，所述固态硬盘包括主板、主控模块、晶圆和第一温度传感器，所述主控模块、晶圆和所述第一温度传感器均设置在所述主板上；其中，所述第一温度传感器设置在所述主控模块和所述晶圆之间，所述主控模块、晶圆和所述第一温度传感器通过所述主板上的印刷线路实现相互导通。

可选的，所述第一温度传感器与所述晶圆之间的间距等于所述第一温度传感器与所述主控模块之间的间距。

可选的，所述第一温度传感器位于所述主板的中央线上。

可选的，所述固态硬盘包括保护单元和电源模块，所述保护单元与所述电源模块连接；所述保护单元存有第一预设温度值，所述保护单元与所述第一温度传感器连接，所述保护单元接收所述第一温度传感器侦测的温度值并与所述第一预设温度值进行比较，根据比较结果控制所述固态硬盘的运行状态。

可选的，所述固态硬盘还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器集成在所述主控模块上，用于侦测所述主控模块的温度，所述保护单元存有第二预设温度值，所述保护单元与所述第二温度传感器以及所述主控模块连接，所述保护单元接收所述第二温度传感器侦测的温度值并与所述第二预设温度值进行比较，根据比较结果控制所述主控模块的运行状态。

可选的，所述第一温度传感器的体积小于所述主控模块的体积。

可选的，所述固态硬盘至少包括两个晶圆，两个晶圆与所述主控模块并行设置在所述主板上，所述第一温度传感器设置在两个晶圆中靠近所述主控模块的一个晶圆与所述主控模块之间。

可选的，所述第一温度传感器包括传感器和外接电路，所述传感器包括数据信号接收引脚、控制引脚、第一接地引脚、第二接地引脚、第三接地引脚；所述外接电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和电源接口，所述第一电阻的一端通过所述电源接口连接所述主板上的电源，所述第一电阻的另一端与所述传感器的数据信号接收引脚连接，所述第二电阻的一端通过所述电源接口连接所述主板上的电源，所述第二电阻的另一端与所述传感器的控制引脚连接，所述第一电容的一端连接所述第三接地引脚和电源接口，通过所述电源接口和所述主板上的电源连通管，另一端接地。

可选的，所述第一温度传感器和所述主控模块之间的间距为d，其中，0＜d≤3mm。

可选的，所述第一温度传感器与所述主控模块之间的间距大于所述第一温度传感器与所述晶圆之间的间距。

相对于将温度传感器设置在主控模块内的方案来说，本申请在主控模块和晶圆之间设置一个温度传感器，通过在主控模块和晶圆之间设置的第一温度传感器，监测第一温度传感器所在位置的温度，第一温度传感器所在的位置位于主控模块和晶圆之间，受到主控模块的温度，晶圆的温度以及主板的温度和环境的温度的影响，第一温度传感器实际监测的是主控模块的温度，晶圆的温度以及主板的温度和环境的温度影响下的综合温度，本申请除了实现对主控模块和晶圆的温度监控外；更重要的是可以侦测主板和外界环境的温度，从而避免主板在短路的情况下温度过高造成损坏，进而影响到主控模块和晶圆的使用，从而导致整个固态硬盘损坏。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请的第一实施例的一种固态硬盘的结构示意图；

图2是本申请的第一实施例的固态硬盘的元器件结构示意图；

图3是本申请的第二实施的一种固态硬盘的结构示意图；

图4是本申请的第三实施的一种固态硬盘的结构示意图；

图5是本申请的第四实施例的第一温度传感器的电路示意图。

其中，100、固态硬盘；110、主板；120、主控模块；130、晶圆；140、第一温度传感器；141、传感器；142、外接电路；143、电源接口；150、保护单元；160、电源模块；170、第二温度传感器。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。

如图1所示，作为本申请的第一实施例，公开了一种固态硬盘100，参考图1和图2所示，所述固态硬盘100包括主板110、主控模块120、晶圆130和第一温度传感器140，所述主控模块120、晶圆130和所述第一温度传感器140均设置在所述主板110上；其中，所述第一温度传感器140设置在所述主控模块120和所述晶圆130之间，所述主控模块、晶圆和所述第一温度传感器通过所述主板上的印刷线路实现相互导通；所述主板110为印刷电路板(PCB)，所述主控模块120即是安装在主板110上的主控芯片，所述第一温度传感器140的体积小于所述主控模块120的体积，也小于所述晶圆130的体积。

通过在主控模块120和晶圆130之间设置第一温度传感器140来监测主控模块120的温度，晶圆130的温度以及主板110的温度和环境的温度影响下的综合温度，避免温度传感器只监测其中的一个温度，在工作温度不同的结构上，当其中的主控模块120的温度还在正常范围内时，主板110可能已经被烧坏了，通过监测整体的温度，结合环境温度，可以更好判断主板110的温度是否处于正常范围内，从而避免主板110被损坏后引起电流或电压过大，造成主控模块120或者连接主控模块120和晶圆130模块的电路破坏，导致整个固态硬盘100无法使用。

进一步的，为了减少第一温度传感器140监测的温度因第一温度传感器140与主控模块120和晶圆130之间的距离因素的影响而导致受到主控模块120的温度，晶圆130的温度以及主板110的温度和环境的温度相差太长，所述第一温度传感器140与所述晶圆130之间的间距等于所述第一温度传感器140与所述主控模块120之间的间距，如此晶圆130传递过来的温度和主控模块120传递至第一温度传感器140的温度距离是相同的，可以使得第一温度传感器140测得地温度更加具有说服力；当然，第一温度传感器140和主控模块120以及晶圆130之间的间距也可以不同，当在高温环境下工作时，第一温度传感器140可以向晶圆130靠近，如此因为晶圆130本申请的温度低于主控模块120的温度，那么可以使得第一温度传感器140测的温度比第一温度传感器140放置在中间的温度低，从而可以减少主控模块120的温度影响，在主板110超过其最高工作温度之前结束固态硬盘100的运行状态。

另外，为了进一步减少因第一温度传感器140在主板110上的位置不同带来的不同影响，所述第一温度传感器140位于所述主板110的中央线上，无论是主板110上的温度还是环境中的温度或者是主控模块120的温度以及晶圆130的温度都排除了位置因素带来的影响，避免第一温度传感器140靠近温度偏低的区域，从而使得监测到的温度偏低，或者靠近温度高的地方，使得监测的温度偏高。

进一步的，所述第一温度传感器140和所述主控模块120之间的间距为d，其中，0＜d≤3mm；为了使得固态硬盘100更加小型化，在主控模块120和晶圆130之间设置的第一温度传感器140不仅体积小，而且与主控模块120和晶圆130之间的间距也控制在3mm以内，避免第一传感器与控制模块和晶圆130之间相距太多，造成固态硬盘100的体积增加，且同时避免因间距过大导致监测的温度受到主控模块120和晶圆130的温度影响太小，缺乏说服力。

一般的，一个固态硬盘100内可以设置一个晶圆130或一个以上晶圆130，本实施例中的所述固态硬盘100至少包括两个晶圆130，两个晶圆130与所述主控模块120并行设置在所述主板110上，所述第一温度传感器140设置在两个晶圆130中靠近所述主控模块120的一个晶圆130与所述主控模块120之间，在此处主要是为了说明，无论是多少个晶圆130，二个晶圆130或者四个晶圆140，第一温度传感器140都是设置在靠近所述主控模块120的一个晶圆130和所述主控模块120之间，从而更好的监测主控模块120和晶圆130的温度。

主板110上设置对应的相关元器件以及导电线使得集成在主板110上的主控模块120和晶圆130以及第一温度传感器140能够正常工作导通，在不影响主板110的基础布线的前提下，保证各个元件器正常工作的情况下，加入了第一温度传感器140进行该位置的温度监测。

如图3所示，作为本申请的第二实施例，是对上述第一实施例的进一步细化和完善，可选的，所述固态硬盘100包括保护单元150和电源模块160，所述保护单元150与所述电源模块160连接；所述保护单元150存有第一预设温度值，所述保护单元150与所述第一温度传感器140连接，所述保护单元150接收所述第一温度传感器140侦测的温度值并与所述第一预设温度值进行比较，根据比较结果控制所述固态硬盘100的运行状态。

在固态硬盘100内具有自我保护机制，一般的，固态硬盘100内包括保护单元150，保护单元150可以断开电源模块160的供电，避免固态硬盘100在主板110损坏的情况下继续工作，从而造成其他结构的损坏，通常的，第一温度传感器140监测得到一个温度值后，会与保护单元150内的第一预设温度值进行比较，该第一预设温度值为对应的主板110的正常工作内的最高温度值，通过第一温度传感器140监测的温度值与第一预设温度值进行对比，可以知道目前的主板110温度是否正常，如果不正常，则控制保护单元150断开与电源模块160的连接，使固态硬盘100停止工作。

另外，还需要说明的是，考虑到主控模块120的工作温度要高于主板110和晶圆130的温度，且主控模块120作为固态硬盘100的主要芯片对固态硬盘100有着至关重要的作用；如图4所示，作为本申请的第三实施例，所述固态硬盘100还包括第二温度传感器170，所述第二温度传感器170集成在所述主控模块120上，用于侦测所述主控模块120的温度，所述保护单元150存有第二预设温度值，所述保护单元150与所述第二温度传感器170以及所述主控模块120连接，所述保护单元150接收所述第二温度传感器170侦测的温度值并与所述第二预设温度值进行比较，根据比较结果控制所述主控模块120的运行状态。通过第二温度传感器170监测主控模块120的温度，进而控制主控模块120的运行，此处主要考虑到，如果在低温下，主控模块120的温度对第一温度传感器140的影响比较小，但是很有可能已经超过了主控模块120正常工作的最高温度，故可以在主板110关断与主控模块120之间的电连接之前，可以提前关断主控模块120，从而避免主控损坏；此时，所述第一温度传感器140与所述主控模块120之间的间距可以大于所述第一温度传感器140与所述晶圆130之间的间距。

如图5所示，作为本申请的第四实施例，是对上述任一实施例的进一步的细化，参考图1和图4所示，所述第一温度传感器140集成在主板110上，所述第一温度传感器140包括传感器141、外接电路142和电源接口143，所述传感器141包括数据信号接收引脚SCL、控制引脚SDA、第一接地引脚GND、第二接地引脚ADD0、第三接地引脚V+和悬空引脚ALERT；所述外接电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和电源接口D3V3，所述第一电阻R1的一端通过所述电源接口D3V3连接所述主板110上的电源，接收主板110上的电源信号，所述第一电阻R1的另一端与所述传感器141的数据信号接收引脚电连接，所述第二电阻R2的一端通过所述电源接口连接所述主板110上的电源，所述第二电阻R2的另一端连接所述传感器141的控制引脚SDA，所述第一电容C1的一端分别连接所述第三接地引脚V+和通过所述电源接口D3V3接收所述主板110上的电源信号，另一端接地。

其中，第一温度传感器将监测的外部温度，转化成数字信号再由SDA pin脚通过I2C协议把数字信号发送给主控模块，再由主控经数据总线反馈于保护电路的host端，然后host端再对固态硬盘做出相应处理，比如温度超出临界值，会对固态硬盘的运行进行限制；所述第一温度传感器140使用型号为TMP102/NC SNT-6A,所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值均为4.7K，所述第一电容C1的容量为10nF，需要说明的是，上述阻值并不是固定不变的，可以根据主板的尺寸或相关模块的大小，以及工作情况结合实际需要进行替换。

需要说明的是,本申请的发明构思可以形成非常多的实施例，但是申请文件的篇幅有限，无法一一列出，因而，在不相冲突的前提下,以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，各实施例或技术特征组合之后，将会增强原有的技术效果。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种固态硬盘，其特征在于，包括：

主板；

主控模块，设置在所述主板上；

晶圆，设置在所述主板；以及

第一温度传感器，设置在所述主板上；

其中，所述第一温度传感器设置在所述主控模块和所述晶圆之间，所述主控模块、晶圆和所述第一温度传感器通过所述主板上的印刷线路实现相互导通。

2.如权利要求1所述的固态硬盘，其特征在于，所述第一温度传感器与所述晶圆之间的间距等于所述第一温度传感器与所述主控模块之间的间距。

3.如权利要求2所述的固态硬盘，其特征在于，所述第一温度传感器位于所述主板的中央线上。

4.如权利要求1所述的固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘包括保护单元和电源模块，所述保护单元与所述电源模块连接；所述保护单元存有第一预设温度值，所述保护单元与所述第一温度传感器连接，所述保护单元接收所述第一温度传感器侦测的温度值并与所述第一预设温度值进行比较，根据比较结果控制所述固态硬盘的运行状态。

5.如权利要求4所述的固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器集成在所述主控模块上，用于侦测所述主控模块的温度，所述保护单元存有第二预设温度值，所述保护单元与所述第二温度传感器以及所述主控模块连接，所述保护单元接收所述第二温度传感器侦测的温度值并与所述第二预设温度值进行比较，根据比较结果控制所述主控模块的运行状态。

6.如权利要求1所述的固态硬盘，其特征在于，所述第一温度传感器的体积小于所述主控模块的体积。

7.如权利要求1所述的固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘至少包括两个晶圆，两个晶圆与所述主控模块并行设置在所述主板上，所述第一温度传感器设置在两个晶圆中靠近所述主控模块的一个晶圆与所述主控模块之间。

8.如权利要求5所述的固态硬盘，其特征在于，所述第一温度传感器包括传感器和外接电路，所述传感器包括数据信号接收引脚、控制引脚、第一接地引脚、第二接地引脚、第三接地引脚；

所述外接电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和电源接口，所述第一电阻的一端通过所述电源接口连接所述主板上的电源，所述第一电阻的另一端与所述传感器的数据信号接收引脚连接，所述第二电阻的一端通过所述电源接口连接所述主板上的电源，所述第二电阻的另一端与所述传感器的控制引脚连接，所述第一电容的一端连接所述第三接地引脚和电源接口，通过所述电源接口和所述主板上的电源连通管，另一端接地。

9.如权利要求2所述的固态硬盘，其特征在于，所述第一温度传感器和所述主控模块之间的间距为d，其中，0＜d≤3mm。

10.如权利要求1所述的固态硬盘，其特征在于，所述第一温度传感器与所述主控模块之间的间距大于所述第一温度传感器与所述晶圆之间的间距。

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