TW202126163A - 可摺疊機板及資料訊號傳遞方法 - Google Patents

可摺疊機板及資料訊號傳遞方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202126163A
TW202126163A TW109127143A TW109127143A TW202126163A TW 202126163 A TW202126163 A TW 202126163A TW 109127143 A TW109127143 A TW 109127143A TW 109127143 A TW109127143 A TW 109127143A TW 202126163 A TW202126163 A TW 202126163A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
board
section
foldable
machine
board section
Prior art date
Application number
TW109127143A
Other languages
English (en)
Inventor
莊鈞涵
張英哲
Original Assignee
廣達電腦股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 廣達電腦股份有限公司 filed Critical 廣達電腦股份有限公司
Publication of TW202126163A publication Critical patent/TW202126163A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0277—Bendability or stretchability details
    • H05K1/0278—Rigid circuit boards or rigid supports of circuit boards locally made bendable, e.g. by removal or replacement of material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0277—Bendability or stretchability details
    • H05K1/028—Bending or folding regions of flexible printed circuits
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/18—Packaging or power distribution
    • G06F1/183—Internal mounting support structures, e.g. for printed circuit boards, internal connecting means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
    • G06F13/4063—Device-to-bus coupling
    • G06F13/409—Mechanical coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/148—Arrangements of two or more hingeably connected rigid printed circuit boards, i.e. connected by flexible means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36—Assembling printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/361—Assembling flexible printed circuits with other printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/147—Structural association of two or more printed circuits at least one of the printed circuits being bent or folded, e.g. by using a flexible printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/04—Assemblies of printed circuits
    • H05K2201/046—Planar parts of folded PCBs making an angle relative to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/05—Flexible printed circuits [FPCs]
    • H05K2201/058—Direct connection between two or more FPCs or between flexible parts of rigid PCBs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09036—Recesses or grooves in insulating substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10159—Memory
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10189—Non-printed connector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

兩電路板區段之間的接面(junction)能使用軟性的印刷電路板(printed circuit board, PCB)來製造，允許兩電路板區段相對於彼此於移動的情形下，亦能相對於彼此固定，同時透過接面維持機板區段之間的電接連(electrical connection)。這種帶有軟性PCB的設計，能允許單一的、帶有多個機板區段的可摺疊機板被用以代替必須使用連接器及纜線來耦接在一起的一組多個電路板。

Description

可摺疊機板及資料訊號傳遞方法
本揭露涉及電腦機板(boards)，特別涉及被耦接的電腦機板之間的接面(junctions)。
電腦機板被使用在各種應用中，包含資料中心。最大化有效率的空間使用係被高度期望的，儘管需要越來越複雜的電腦機板及其中遞增的電路走線(circuit trace)數目。舉例來說，在資料中心中，將伺服器機板(例如主機板)與資料儲存器機板耦接，可以是被預期的。這類機板，經常使用纜線(cable)或者直接的連接器(connector)所耦接。然而，隨著這些機板的複雜度增加，機板之間的連接數目可能增加。儘管如此，在這些機板上提供這種連接器及/或纜線插座(receptacle)，能在這些機板被組裝時，增加這些機板所佔用的空間量。
「實施例」一詞及相似的詞彙，係旨於廣泛地涉及本揭露及以下請求項之全部的申請標的。含有這些詞彙的陳述應被理解為不限制在此所敘述的申請標的或者以下請求項之範圍。在此所涵蓋的本發明之實施例，係被以下請求項所定義，而並非係被此發明內容所定義。此發明內容係本揭露之各種面向的一個高階概要，並介紹某些在以下實施方式段落中所進一步敘述的概念。此發明內容並非旨於識別所請求申請標的之關鍵或必要的特徵，也並非旨於被單獨地用以判定所請求申請標的之範圍。該申請標的，應參考本揭露的整個說明書、任何或全部的圖式以及每一條實施例的適當部分，而被理解。
本揭露之某些實施例涉及一種可摺疊機板，包括第一機板區段、第二機板區段，以及一軟性接面。第一機板區段包括第一組電路走線(circuit traces)。第二機板區段包括第二組電路走線。軟性接面操作性地耦接第一組電路走線與第二組電路走線。軟性接面包括印刷電路板局部，該印刷電路板局部軟性地將第一機板區段耦接至第二機板區段。
本揭露之某些面向及特徵涉及兩電路板區段之間的一個接面，該兩電路板區段係使用軟性(flexible)印刷電路板(printed circuit board, PCB)所製成，藉此允許該兩電路板區段(或稱機板區段)於移動的情形下，亦能相對於彼此固定，同時藉由該接面來維持機板區段之間的電接連(electrical connection)。這種帶有軟性PCB接面的設計能允許帶有多個機板區段(board section)的一個可摺疊(foldable)機板(board)被用以代替一組必須用連接器及纜線耦接在一起的多個電路板。舉例來說，在資料中心中，傳統的伺服器機板及儲存器機板經常經由笨重的連接器及/或纜線，垂直地電性耦接(electrically coupled)在一起。
在此所使用的「軟性接面」一詞，係包含物理地且可操作地(例如電性地或光學地)接合多個PCB區段的任何技術，使得多個PCB區段能從共面(coplanar)的走向(orientation)而被移動至非共面的走向。在某些案例中，軟性接面能在一定的動作範圍內始終持續地保持軟性，使得多個PCB區段經由軟性接面，在一定動作範圍內始終物理地且可操作地保持接合。在某些案例中，軟性接面與多個PCB區段係一體成形。在這種案例中，軟性接面及多個PCB區段能組成為一個單一的、完整的機板。
一個可摺疊機板能包含多個機板區段，例如兩個或更多個機板區段。在某些案例中，每個機板區段能具有多個元件、電子電路(electrical circuitry)，及/或其他與傳統的單板(single board)(例如分離的單板)相關之功能性，例如伺服器主機版及儲存器主機板。可摺疊機板區段能被一個或更多個軟性接面，以及(非必需)一個或更多個支持接面(support junction)，所耦接在一起。每個軟性接面能以軟性PCB材料所製成，且能包含一個或更多個在接面任一側上的機板區段的電路之間的操作性耦接(operative coupling)(例如電性耦接(electrical coupling)的電走線(electrical trace)，或者光學耦接(optical coupling)的光學路徑(optical pathway))。軟性接面，能被視為係軟性橋接器(flexible bridge)。在此所使用的「軟性接面」一詞，能包含帶有耦接兩個緊鄰的機板區段之連續的操作性耦接(例如在接面處毋須任何的連接器)的軟性PCB。在某些光學的案例中，額外的支持接面可用以提供結構性的支持，以俾利或抑制機板區段相對於彼此的動作。軟性接面能被設置為具有彎曲的角度，該角度滿足當可摺疊機板在理想設置中所期望的彎曲角度之需求。
可摺疊機板的機板區段能被放置於各種設置中，例如儲存器或傳送器(transport)設置，以及已部署或已安裝的設置。在儲存器或傳送器設置中，可摺疊機板可被放置來最小化儲存空間或最大化傳送的容易度。在某些案例中，這種儲存器或傳送器設置，可使未摺疊的機板區段置於平坦的設置中的大約相同的平面上，雖然那並非必須如此。在已部署或已安裝的設置中，機板區段可被操作(maneuvered)以達成合適的理想設置。舉例來說，第一機板區段可被平放及固定到機箱(chassis)的底面。相比之下，第二機板片段可被操作至或固定在一位置，該位置係位在第一機板區段，或者大約與第一機板區段垂直(perpendicular)。因此，第二機板之元件或連接器被導向至一理想走向，以助於儲存裝置(例如硬式磁碟機(hard disk drives, HDD)或固態磁碟(solid state drives, SSD))之安裝。
此外，在某些案例中，軟性接面能允許一機板區段被移動至相對於緊鄰的機板區段的一個暫時的走向。其目的係為助於可摺疊機板上的元件之安裝或設置，及/或助於可摺疊機板安裝至機箱中。
此外，由於軟性接面並不需要在機板區段之間的接面使用連接器，許多空間能被釋出給其他元件，或增加空氣流動。舉例來說，軟性接面能被放置於緊鄰一元件(例如風扇)。因此，該風扇可被置於緊鄰在軟性接面接合的機板區段，並且本身緊鄰軟性接面。
此外，相較於連接器及/或纜線，軟性接面能具有相對最小的插入損耗(insertion loss)。舉例來說，連接器及/或纜線能遭受可觀的插入損耗(例如由於連接器及/或纜線之存在而導致訊號功率(signal power)之損耗)，尤其在較高的頻率(例如 15 GHz以上)下，例如約3-7分貝(dB)的插入損耗。相較之下，在此所敘述的軟性接面之使用，相對於相同類型之機板區段，僅導致1-2分貝的插入損耗。當在此所敘述軟性接面被使用，此較小的插入損耗，尤其在較高的頻率下，能改善系統效能。因此，被設置來在高頻率(例如5 GHz以上、6 GHz以上、7 GHz以上、8 GHz以上、9 GHz以上、10 GHz以上、11 GHz以上、12 GHz以上、13 GHz以上、14 GHz以上，或15 GHz以上)下運作的軟性接面，是特別有用的。
在某些案例中，軟性接面能使用標準的印刷電路板(PCB)技術來製造，之後再修改預期用以作為軟性接面的PCB之區域。此區域能以一種可允許預期程度(desired degree)的軟性(例如理想的彎曲半徑(bend radius))之方式被修改。在某些案例中，軟性接面能藉由從一個標準的PCB，並且在被指派為軟性接面的區域內，從該PCB移除一定量的材料(例如一層或更多層)而形成，從而在那個區域內減少PCB之厚度。此薄化(thinning)能發生於PCB的任一平坦表面(planar surface)，包含PCB的兩平坦表面(例如PCB的頂面或底面)。當這種PCB區域被轉換成軟性接面時，PCB設計能確保在那區域中的電接連，僅通過用以創造軟性接面而被移除後所保留的PCB層。因此，軟性接面將藉此仍維持理想的電接連。軟性接面所理想的彎曲半徑，能藉由調整從PCB移除材料區域的尺寸及/或深度而達成。舉例來說，可彎曲45度的軟性接面相較於必須支持彎曲90°的軟性接面，可能需要移除較少的材料(例如在深度上、在長度上，及/或在寬度上)。雖然軟性接面能藉由從PCB移除材料而被創造，那並非必須如此。舉例來說，藉由在軟性接面忽略(omit)PCB的某幾層，軟性接面能在形成PCB時即被創造。
具有多個機板區段以及在該多個機板區段之間的軟性接面之可摺疊機板，可由單一的PCB組成，然而那並非必須如此。在一範例中，藉由使用合適的耦接技術，例如低剖面耦接(low-profile coupling)，軟性接面可被分離地創造，並被耦接至標準的PCB。
可摺疊機板能具有一個或更多個軟性接面耦接的多個機板區段。主機裝置能關聯於第一機板區段，例如藉由被嵌入至第一機板區段、被直接地耦接至(例如被焊接至) 第一機板區段，或者用其他方式被耦接至(例如經由連接器而被連接至) 第一機板區段。輸入/輸出裝置(I/O裝置)能關聯於第二機板區段，例如藉由被嵌入至第二機板區段、被直接地耦接至(例如被焊接至) 第二機板區段，或者用其他方式被耦接至(例如經由連接器而被連接至) 第二機板區段。軟性接面能在主機裝置及I/O裝置之間，傳達資料訊號及/或電源。
在一範例中，主機裝置可以是被耦接至第一機板區段的主機板，而I/O裝置可以是被耦接至第二機板區段的儲存裝置。在另一範例中，主機裝置可以是第一機板區段上的中央處理單元(CPU)，而I/O裝置可以是第二機板區段上(例如嵌入至第二機板區段上，或者耦接至第二機板區段)的網路介面(例如乙太網路介面或無線網路介面)。於在此所揭露的可摺疊機板上，其他組合及數目的主機裝置及I/O裝置，能以任何數目的機板區段及軟性接面來被使用。
這些作為例證的範例係被給予來對讀者介紹此處所討論之申請標的，而並非旨於限制被揭露的概念之範圍。以下段落參考圖式以敘述各種額外的特徵及範例，其中相似的標記指示相似的元件。指向性的敘述係被用以敘述作為例證的實施例，但類似作為例證的實施例，不應被用以限制本揭露。在此被包含於圖示中的元件，可能並非係按比例所繪製的。
第1圖係系統100之軸測投影(axonometric projection)，系統100包括傳統的主機板102，主機板102耦接至儲存器機板(storage board)104。系統100可作為電腦伺服器之一部分，例如在資料中心中。主機板102可以是包括任何數目的電路及/或電子元件的印刷電路板。在某些案例中，主機板102能包含一個或更多個連接器埠口(connector ports)108，以與其他元件(例如系統100的其他電路板)溝通。
系統100能包含儲存器機板104，以接受儲存裝置，例如固態磁碟(SSDs)或硬式磁碟機(HDDs)。儲存裝置能經由插槽(sockets)而被耦接至儲存器機板104。儲存器機板104能被垂直地耦接至主機板102。因此，藉由插入這種儲存裝置至機箱中，系統100能允許儲存裝置耦接至儲存器機板104，以依大致平行於主機板102之方向連接至儲存器機板104。
為了使儲存器機板104與系統100中的主機板102溝通，儲存器機板104必須經由連接器106來耦接。連接器106包含主機板102上的物理連接器(physical connector)零件110，以及儲存器機板104上的物理連接器零件112。物理連接器零件110及物理連接器零件112佔用了緊鄰主機板102及儲存器機板104的空間，並且誘發電子雜訊(electronic noise)至儲存器機板104及主機板102之間的電子路徑或通道(electrical pathways)中。
如第1圖中所描繪，主機板102可以是傳統鏈結機板(traditional linking board)，而儲存器機板104可以是傳統的硬碟背板或輸入/輸出(I/O)裝置耦接機板(input/output (I/O) device coupling board)。
第2圖係根據本揭露之某些面向，繪示系統200之立體分解軸測投影(exploded axonometric projection)圖。系統200包括兩個可摺疊機板214，可摺疊機板214被部署在機箱216中。系統200可以是電腦系統，例如一個伺服器或一組伺服器，包括一個或更多個主機板224，此一個或更多個主機板224經由可摺疊機板214而耦接至硬碟陣列222。電源供應單元226能提供電源給系統200。，此一個或更多個主機板224能被固定在機箱216中，例如朝向機箱216的背側。硬碟陣列222能被固定在機箱216中，例如朝向機箱216的前側。機箱蓋(chassis cover)218能覆蓋機箱216的頂部。
為了提供方便的途徑來監控、安裝、移除，及/或替換硬碟陣列222中的每個硬碟，機箱216能包含一外框，硬碟陣列222中的每個硬碟能從機箱216之前側244插入(例如滑進)至該外框中。為了助於硬碟之此方位，每個可摺疊機板214能包含一個垂直的部分，該垂直的部分類似於I/O裝置耦接機板(例如硬碟背板)而作用，以接收及耦接硬碟；每個可摺疊機板214也包含一個水平的部分，該水平的部分含有連接硬碟至主機板224所必需的連接器。因此，如在此所揭露的，每個可摺疊機板214能包含軟性接面，以允許可摺疊機板214作為聯合鏈結機板(combined linking board)及I/O裝置耦接機板(例如聯合鏈結機板及硬碟背板)而運作。由於軟性接面之使用，以及傳統鏈結機板與傳統I/O裝置耦接機板之間沒有連接器，不僅硬碟陣列222與主機板224之間的資料連接被改善，並且在硬碟之後增加出來的空間能藉由風扇陣列220之使用而達成改善的空氣流動。風扇陣列220可以是傳統的風扇陣列，或者可以是被設計來最大化使用曾被傳統鏈結機板及傳統I/O裝置之間的連接器所佔用之可用空間的一個更大的風扇陣列。
如第2圖中所描繪，機箱216係含有四個主機板224、一個電源供應單元226、兩個可摺疊機板214、含24顆硬碟之硬碟陣列222以及含六個風扇之風扇陣列220的2U(2 unit)機箱。然而，本揭露能被使用於任何尺寸的機箱216、任何數目的主機板224、任何數目的電源供應單元226、含任何數目的硬碟之硬碟陣列222、以及任何數目的風扇之風扇陣列220。在某些案例中，在此所揭露的可摺疊機板能施行第2圖中所描繪的其他元件(例如包括一個或更多個主機板及/或一個或更多個電源供應單元的可摺疊機板)之某些或全部的功能。
第3圖係根據本揭露之某些面向，繪示可摺疊機板314之軸測投影。可摺疊機板314包括主機板區段302，主機板區段302被軟性地耦接至儲存器機板區段304。可摺疊機板314可以是第2圖之可摺疊機板214。可摺疊機板314可作為電腦伺服器之一部分，例如應用在資料中心中。可摺疊機板314能由一印刷電路板所組成，該印刷電路板已被更改以允許軟性接面328沿著彎曲軸(bend axis)332摺疊，同時維持貫穿或穿越軟性接面328的訊號走線(例如電子線路或電子走線)。可摺疊機板314可以是單一的印刷電路板，該單一的印刷電路板包括藉由軟性接面328而被耦接在一起的主機板區段302及儲存器機板區段304。
可摺疊機板314能被設計為類似於第1圖之系統100而運作。舉例來說，主機板區段302能被設計為類似於第1圖之主機板102，然而不需要任何連接器以耦接至儲存器機板，因為可摺疊機板314包含完整的儲存器機板區段304。同樣地，儲存器機板區段304能被設計為類似於第1圖之儲存器機板104，然而不需要任何連接器以耦接至主機板，因為可摺疊機板314包含完整的主機板區段302。舉例來說，主機板區段302能包含任何數目的連接器埠口308，以與其他元件(例如其他電路板，例如伺服器之主機板)溝通。儲存器機板區段304能包含任何數目的以接受儲存裝置，例如固態磁碟(SSDs)或硬式磁碟機(HDDs)。
軟性接面328能使用任何合適的技術來組成，例如在此所揭露的那些技術。舉例來說，軟性接面328能藉著將可摺疊機板314之印刷電路板的一部份薄化至能夠達到彎曲軸332附近之理想的彎曲半徑的足夠薄的薄度而組成。具體而言，可摺疊機板314具有能夠達到90°或大約90°的彎曲角度之軟性接面328，該彎曲角度能在主機板區段302被耦接至伺服器之主機板的同時，有助於硬碟插入至儲存器機板區段304上。
在某些案例中，一個機板區段或者兩個機板區段(例如主機板區段302及儲存器機板區段304)皆能包含定錨點(anchor point)330，以固定可摺疊機板314至機箱或者其他外框。定錨點330能幫助機板區段在被摺疊至定位後，保持相對於彼此之形狀及方位。舉例來說，可摺疊機板314能被製造為平坦的外型，但在安裝進機箱內之前被摺疊至第3圖中所描繪的設置。當被安裝進機箱內時，可摺疊機板314能使用定錨點330而被固定至機箱(例如藉著安裝螺絲或螺栓穿過定錨點330，或者其他合適的技術)。在某些案例中，某些定錨點330能被置於軟性接面328的某些部份之間，如第3圖中所描繪，然而那並非必須如此。在某些其他的案例中，單一的、完整的軟性接面328能將主機板區段302耦接至儲存器機板區段304。
軟性接面328能包含數個訊號路徑，例如導電的走線，該等訊號路徑將儲存器機板區段304上的訊號走線耦接至主機板區段302上的訊號走線。因此，來自被耦接至儲存器機板區段304的儲存裝置(storage drives)之訊號能穿過軟性接面328至主機板302之訊號路徑。在某些案例中，這些訊號能沿著額外的裝置穿過連接器306。同樣地，來自其他裝置及/或主機板區段302之訊號能穿過軟性接面328至被耦接至儲存器機板區段304的儲存裝置。
如第3圖中所描繪，可摺疊機板能作為聯合鏈結機板及硬碟背板或輸入/輸出(I/O)裝置耦接機板而運作。然而，如參考第3圖所描繪及在此所敘述的軟性接面，能併同其他類型的機板區段而被用於其他目的。
第4圖係根據本揭露之某些面向，繪示在儲存器設置中的可摺疊機板414之俯視示意圖。可摺疊機板414在插入至機箱內之前可以是第2圖中的可摺疊機板214。可摺疊機板414能包含任何數目的區段，雖然第4圖中所描繪之特定的可摺疊機板414包含一儲存器機板區段404、一主機板區段402、一對延伸板(riser board)區段434，以及一對夾層(mezzanine)機板區段436。儲存器機板區段404能經由軟性接面428而耦接至主機板區段402。主機板區段402能經由軟性接面438而耦接至延伸板區段434。延伸板區段434能經由軟性接面440而耦接至夾層機板區段436。軟性接面428、軟性接面438、軟性接面440可以是類似於第3圖之軟性接面328。
在某些案例中，一個機板區段或者被軟性接面所接合的兩個機板區段皆能包含機械特徵(mechanical feature)。機械特徵係被設計以幫助將機板區段固定於機箱中。舉例來說，機械特徵442可以是儲存器機板區段404之延伸，該延伸係被設計成當儲存器機板區段404被摺疊配置且被固定至機箱內時，能適合機箱中的開口(例如插槽)大小。舉例來說，為了使儲存器機板區段404保持在正確的位置，機械特徵442能符合機箱之開口大小，以固定儲存器機板區段404之底部，同時儲存器機板區段404之頂部能藉由使用定錨點430，而被固定在正確的位置。
在儲存器設置中，可摺疊機板414大體上可以是平坦的(例如每個區段402、404、434、436共面)。為了圖示之目的，可摺疊機板414上所使用的各種連接器及/或元件並未被描繪在第4圖中。為了圖示之目的，額外的通風排氣閥(ventilation cutouts)(例如第3圖之儲存器機板區段304中的排氣閥)亦並未被描繪在第4圖中。當可摺疊機板414用在一系統中，各種機板區段能在其相對的軟性接面被摺疊而部署設置，如第5圖中所描繪。儲存器機板區段404能被垂直地摺疊至主機板區段402，以助於儲存裝置之耦接。延伸板區段434能被垂直地摺疊至主機板區段402，而夾層機板區段436能被垂直地摺疊至延伸板區段434，並因此與主機板區段402平行。
可摺疊機板414對於將硬碟陣列耦接至堆疊的主機板，例如在2U或者更大的機箱中，是特別有用的。任何數目或任何尺寸的延伸板區段434及夾層機板區段436能被用以增加可摺疊機板414被摺疊時之有效高度。舉例來說，如描繪的，延伸板區段434能被摺疊，以將夾層機板區段436放入主機板區段402之上約一個機架單位(1U)的位置。在某些案例中，額外的延伸板區段及夾層機板區段能被耦接至夾層機板區段436，以更進一步添加額外的階層。在某些案例中，延伸板區段434能更寬，以有效地將夾層機板區段436抬升至更高的階層(例如主機板區段402之上方兩個或更多個機架單位)。
第5圖係根據本揭露之某些面向，繪示在已部署的設置中的可摺疊機板514之軸測投影。可摺疊機板514可以是已經摺疊的部署設置的(第4圖之)可摺疊機板414。可摺疊機板514摺疊後的部署設置能包含使每個軟性接面528、軟性接面538、軟性接面540彎曲適當的量(例如第5圖中所描繪的90°)。為了圖示之目的，各種元件及/或可摺疊機板514之連接器並未被描繪在第5圖中。為了圖示之目的，額外的通風排氣閥(例如第3圖之儲存器機板區段304中的排氣閥)並未被描繪在第5圖中。一旦在已部署的設置中，儲存器機板區段504能垂直或大致垂直於主機板區段502，主機板區段502能垂直或大致垂直於延伸板534，延伸板534能垂直或大致垂直於夾層機板區段536。因此，經由軟性接面之使用(例如軟性接面528、軟性接面538、軟性接面540)，各種複雜的三維機板設計能藉由使用單一的、完整的印刷電路板而達成。
定錨點530能被用以將機板區段固定在正確的位置。舉例來說，儲存器機板區段504之定錨點530能被用以將儲存器機板區段504耦接至機箱或其他的外框。在某些案例中，定錨點530能被耦接至中介外框(intermediate frame)。舉例來說，夾層機板區段536之定錨點530能被耦接至中介外框，該中介外框係設計幫助在結構上支持已部署設置的夾層機板區段536的結構性元件。舉例來說，中介外框可以是被夾在夾層機板區段536與主機板區段502之間的一個或更多個塑膠塊，雖然任何其他合適的外框能被使用。在某些案例中，被耦接至主機板區段502的連接器能施行與中介外框相同之功能。
第6圖係根據本揭露之某些面向，繪示安裝在機箱616中的一組可摺疊機板614之軸測投影。第6圖之系統600可以是類似於第2圖之可摺疊機板214。為了圖示之目的，可摺疊機板614之各種元件及/或連接器中的某些並未被被描繪在第6圖中。為了圖示之目的，額外的通風排氣閥(例如第3圖之儲存器機板區段304中的排氣閥)並未被被描繪在第6圖中。每個可摺疊機板614可以是類於於第5圖之可摺疊機板514。
每個可摺疊機板614能包含經由軟性接面而被耦接的儲存器機板區段604及主機板區段602。主機板區段602能包含連接器608，以將主機板區段602耦接至額外的元件(例如主機板，例如第2圖之主機板224)。可摺疊機板614能更進一步包含帶有其自身之連接器609的夾層機板區段636，以將主機板區段602耦接至分離於主機板區段602之垂直水平面上的額外的元件(例如耦接至堆疊的主機板，例如第2圖之堆疊的主機板224)。
在某些案例中，經由定錨點630將夾層機板區段636耦接至中介外框646，夾層機板區段636能被支持在正確的位置。在某些案例中，風扇陣列620能被安裝在儲存器機板區段604之後。為了圖示之目的，風扇陣列620在第6圖中係被描繪為虛線。如在此所揭露的可摺疊機板614之使用，能允許風扇陣列620更佳地將空氣移動穿過系統600。
第7圖係根據本揭露之某些面向，描繪關聯於傳統的機板耦接之插入損耗相較關聯於軟性接面之插入損耗之圖表700。線條704以分貝為單位，描繪傳統的連接器被用以將鏈結機板連接至儲存裝置機板的插入損耗之強度。很明顯地，存在可觀的插入損耗，尤其在較高的頻率下。然而，線條702以分貝為單位，描繪如在此所揭露之軟性接面被用以將鏈結機板連接至儲存裝置機板的插入損耗之強度。如同對於印刷電路板元件所期待的，在較高的頻率下，插入損耗僅最低限度地下降，表現遠優於傳統的連接器。因此，很明顯地，對於高頻率的應用，在此所揭露之軟性接面能大幅地改善訊號，因此大幅地改善吞吐量，並且潛在地減少電力需求。
第8圖係根據本揭露之某些面向，描繪軟性接面828之側視示意圖。軟性接面828可以是第3圖之軟性接面328，或者如在此所揭露之任何其他合適的軟性接面。軟性接面828能耦接可摺疊機板814之第一機板區段802(例如主機板區段)與第二機板區段804。
第8圖之軟性接面828能藉由拿取一個標準的軟性電路板，並移除局部860而組成。局部860能被認為係一挖掘區域(excavation region)，雖然任何合適的技術能被用以移除印刷電路板的那個部分。在某些案例中，其他技術能被用以組成如在此所揭露的軟性接面828。
如第8圖中所描繪，被移除的PCB之局部860係從PCB之頂部表面862被移除的，雖然那並非必須如此。在某些案例中，軟性接面828能藉由從PCB之底部表面858移除局部860而組成。在某些案例中，軟性接面828能藉由從PCB之頂部表面862及底部表面858兩者皆移除局部860而組成。
PCB能含有各種訊號走線848、訊號走線850、訊號走線852(例如電子走線)，用以傳達訊號。這些訊號走線848、850、852能組成在可摺疊機板814之PCB層內。貫孔(vias)能被用以連接不同層上的訊號走線。第一機板區段802能包含訊號走線848；第二機板區段804能包含訊號走線850；而軟性接面828能包含訊號走線852。軟性接面828能包含訊號走線850(嵌入的訊號走線)，訊號走線850在第一機板區段802之訊號走線848與第二機板區段804之訊號走線850之間傳達訊號。雖然軟性接面828之訊號走線852係被描繪為置於內部的PCB層內，在某些案例中，這種訊號走線852能被置於暴露的表面上，例如在軟性接面的底層表面858，或者底層表面858對面的表面。
第一機板區段802能包含及/或耦接至主機裝置854(例如中央處理單元或者主機板)，例如被直接耦接(例如被直接焊接)至第一機板區段802的主機裝置854，或者例如透過一個或更多個連接器而被耦接至第一機板區段802的主機裝置854。第二機板區段804能包含及/或耦接至I/O裝置856(例如儲存裝置、網路卡，或者任何其他輸入及/或輸出之裝置)，例如被直接耦接(例如被直接焊接)至第二機板區段804的I/O裝置856，或者例如透過一個或更多個連接器(例如插槽) 而被耦接至第二機板區段804的I/O裝置856。軟性接面828能在I/O裝置856與主機裝置854之間傳達訊號。
第9圖係根據本揭露之某些面向，描繪使用可摺疊機板的流程900之流程圖。流程900能以第4圖之可摺疊機板414，或者如在此所揭露之任何其他合適的可摺疊機板而被使用。於步驟902，可摺疊機板能被提供在儲存器設置中。在儲存器設置中，可摺疊機板可以是大致平坦的，且可摺疊機板之每個機板區段大致共面。
於步驟904，可摺疊機板能被操作進部署設置中。將可摺疊機板操作進部署設置的步驟包含步驟906，步驟906係使可摺疊機板之一個或更多個軟性接面彎曲(bending)或屈曲(flexing)，。在某些案例中，將可摺疊機板固定於部署設置中包含將可摺疊機板固定至機箱。在某些案例中，將可摺疊機板固定於部署設置中包含將可摺疊機板固定至外框，該外框能選擇性地放置在機箱中及/或被固定至機箱。於步驟908，將可摺疊機板固定至機箱能幫助將可折疊機板保持在部署設置中。
於步驟910，經由軟性接面，資料訊號能被傳遞於可摺疊機板的機板區段之間。於步驟910之傳遞資料訊號能包含，經由軟性接面(例如於步驟906所屈曲的軟性接面)，將資料訊號從被耦接至第一機板區段的主機裝置，傳遞至被耦接至第二機板區段的輸入/輸出裝置。
前述實施例之敘述，包含被圖示的實施例，僅以圖示及敘述之目的而被呈獻，且並非旨於詳盡或限制於被揭露的明確形式。對於本領域之技術人員，許多的修改、調適及其使用將是顯而易見的。
100:系統 102:主機板 104:儲存器機板 106:連接器 108:連接器埠口 110:物理連接器零件 112:物理連接器零件 200:系統 214:可摺疊機板 216:機箱 218:機箱蓋 220:風扇陣列 222:硬碟陣列 224:主機板 226:電源供應單元 244:前側 302:主機板區段 304:儲存器機板區段 306:連接器 308:連接器埠口 314:可摺疊機板 328:軟性接面 330:定錨點 332:彎曲軸 402:主機板區段 404:儲存器機板區段 414:可摺疊機板 428:軟性接面 430:定錨點 434:延伸板區段 436:夾層機板區段 438:軟性接面 440:軟性接面 442:機械特徵 502:主機板區段 504:儲存器機板區段 514:可摺疊機板 528:軟性接面 530:定錨點 534:延伸板 536:夾層機板區段 538:軟性接面 540:軟性接面 600:系統 602:主機板區段 604:儲存器機板區段 608:連接器 609:連接器 614:可摺疊機板 616:機箱 620:風扇陣列 636:夾層機板區段 646:中介外框 700:圖表 702:線條 704:線條 802:第一機板區段 804:第二機板區段 814:可摺疊機板 828:軟性接面 848,850,852:訊號走線 854:主機裝置 856:I/O裝置 858:底部表面 860:局部 862:頂部表面 900:流程 902,904,906,908,910:步驟
本說明書參考下列附加的圖式，其中在不同的圖式中，相似的參考標記之使用，係旨於圖示相似或類似的元件。 第1圖係被耦接至儲存器機板的傳統的主機板之軸測投影。 第2圖係根據本揭露之某些面向，被部署在機箱中的可摺疊機板之立體分解軸測投影。 第3圖係根據本揭露之某些面向，包括被軟性地耦接至儲存器機板區段的主機板區段的可摺疊機板之軸測投影。 第4圖係根據本揭露之某些面向，在儲存器設置中的可摺疊機板之俯視示意圖。 第5圖係根據本揭露之某些面向，在已部署的設置中的可摺疊機板之軸測投影。 第6圖係根據本揭露之某些面向，被架在機箱中的一組可摺疊機板之軸測投影。 第7圖係根據本揭露之某些面向，描繪關聯於傳統的機板耦接之插入損耗相較關聯於軟性接面之插入損耗之圖表。 第8圖係根據本揭露之某些面向，描繪軟性接面之側視示意圖。 第9圖係根據本揭露之某些面向，描繪使用可摺疊機板的流程之流程圖。
200:系統
214:可摺疊機板
216:機箱
218:機箱蓋
220:風扇陣列
222:硬碟陣列
224:主機板
226:電源供應單元
244:前側

Claims (10)

  1. 一種可摺疊機板，包括： 一第一機板區段，該第一機板區段包括一第一組電路走線(circuit traces)； 一第二機板區段，該第二機板區段包括一第二組電路走線；以及 一軟性接面，該軟性接面操作性地耦接該第一組電路走線與該第二組電路走線，其中該軟性接面包括一印刷電路板局部，該印刷電路板局部軟性地將該第一機板區段耦接至該第二機板區段。
  2. 如請求項１之可摺疊機板，其中該軟性接面係可彎曲的，以將該第一機板區段相對於該第二機板區段摺疊，使該第一機板區段所定義的平面與被該第二機板區段所定義的平面係非共面(non-coplanar)的。
  3. 如請求項１之可摺疊機板，其中該第一組電路走線可耦接至一主機裝置，且該第二組電路走線可耦接至一輸入/輸出裝置。
  4. 一種可摺疊機板，包括： 一第一元件，該第一元件被設置於一第一機板區段上； 一第二元件，該第二元件被設置於一第二機板區段上； 一印刷電路板局部，該印刷電路板局部軟性地將該第一機板區段耦接至該第二機板區段，使得該第一機板區段相對於該第二機板區段係可旋轉；以及 一電路走線，該電路走線將該第一元件耦接至該第二元件，其中該電路走線穿過該印刷電路板局部。
  5. 如請求項4之可摺疊機板，其中該印刷電路板局部係可彎曲的，以使該第一機板區段所定義的平面與被該第二機板區段所定義的平面係非共面的。
  6. 如請求項4之可摺疊機板，其中該第一元件可耦接至一主機裝置，且該第二元件可耦接至一輸入/輸出裝置。
  7. 一種使用可摺疊機板之資料訊號傳遞方法，包括： 在一儲存器設置中提供一可摺疊機板，該可摺疊機板包括一第一機板區段，該第一機板區段被一印刷電路板局部耦接至一第二機板區段； 藉由使該印刷電路板局部屈曲，將該可摺疊機板操作進一部署設置中； 將該可摺疊機板固定在機箱中，其中固定該可摺疊機板包括在該部署設置中固定該可摺疊機板； 在該第一機板區段與該第二機板區段之間傳遞資料訊號，其中傳遞資料訊號包括經過該印刷電路板局部傳遞資料訊號。
  8. 如請求項7之資料訊號傳遞方法，其中傳遞資料訊號包括傳遞電子訊號(electrical signals)。
  9. 如請求項7之資料訊號傳遞方法，其中該第一機板區段係一伺服器主機版，且該第二機板區段係一儲存器機板，該使用方法更包括將一儲存裝置耦接至該第二機板區段。
  10. 如請求項7之資料訊號傳遞方法，其中該印刷電路板局部具有一厚度，該厚度比該第一機板區段之厚度與該第二機板區段之厚度的至少其中一者更薄。
TW109127143A 2019-12-27 2020-08-11 可摺疊機板及資料訊號傳遞方法 TW202126163A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/729,004 2019-12-27
US16/729,004 US10856409B1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Foldable board with flexible PCB coupling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202126163A true TW202126163A (zh) 2021-07-01

Family

ID=73554923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109127143A TW202126163A (zh) 2019-12-27 2020-08-11 可摺疊機板及資料訊號傳遞方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10856409B1 (zh)
CN (1) CN113050764B (zh)
TW (1) TW202126163A (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD954665S1 (en) * 2019-05-03 2022-06-14 Lumileds Holding B.V. Flexible circuit board
US11903170B2 (en) * 2021-12-16 2024-02-13 International Business Machines Corporation Temporary structural bulkhead in an electronic enclosure
US12095217B2 (en) * 2022-04-06 2024-09-17 Quanta Computer Inc. Cable release device and method for releasing a cable

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101838736B1 (ko) * 2011-12-20 2018-03-15 삼성전자 주식회사 테이프 배선 기판 및 이를 포함하는 칩 온 필름 패키지
WO2016039739A1 (en) * 2014-09-10 2016-03-17 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Foldable memory cartridge
EP3287260B1 (en) * 2015-04-20 2019-12-18 Kuraray Co., Ltd. Metal-clad laminate sheet manufacturing method, and metal-clad laminate sheet using the same
US10109938B2 (en) * 2016-03-16 2018-10-23 Rosemount Aerospace, Inc. Flex circuit connector configuration

Also Published As

Publication number Publication date
CN113050764A (zh) 2021-06-29
US10856409B1 (en) 2020-12-01
CN113050764B (zh) 2024-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202126163A (zh) 可摺疊機板及資料訊號傳遞方法
US20180212686A1 (en) Rack level pre-installed interconnect for enabling cableless server/storage/networking deployment
US7722359B1 (en) Connection assembly having midplane with enhanced connection and airflow features
US9402328B2 (en) Server
US20120057317A1 (en) Server architecture
US8749982B2 (en) Server backplate and server having same
US20060105597A1 (en) Apparatus and method for improved connector layout
CN104871656A (zh) 轴向对齐的电子机架
US20090182923A1 (en) Storage Controller
US9837736B2 (en) Printed circuit board comprising blind press-fit vias
US6504725B1 (en) Topology for PCI bus riser card system
US7106577B2 (en) Circuit board group for electrically coupling electronic devices
TW200822836A (en) Configurable multi-faceted input/output panel
US10050363B2 (en) Vertical backplane connector
US20090156031A1 (en) Coupler Assembly for a Scalable Computer System and Scalable Computer System
JP2003050751A5 (zh)
TWI542976B (zh) 服務器
US20090113102A1 (en) Detachable expansion device and host
US12072827B2 (en) Scaling midplane bandwidth between storage processors via network devices
TWI826791B (zh) 主機板
TWI767834B (zh) 中繼轉接組件
TW201424524A (zh) 伺服器
TWI801993B (zh) 模組化連接裝置
US20160034412A1 (en) Pci express cluster
TWM551764U (zh) 雙通道柔性電路橋接線及其連結的雙顯卡系統