用于在双印刷电路板装置中使用的排热介质

技术领域

本公开大体上涉及信息处置系统，并且更明确地说，涉及使用排热介质特别是用于在包括双印刷电路板的装置(诸如固态驱动器)中使用的导热介质来冷却信息处置系统部件。

背景技术

随着信息的价值和使用不断增加，个人和企业寻求处理和存储信息的额外方法。用户可用的一个选项是信息处置系统。信息处置系统通常处理、编译、存储和/或传达用于商业、个人或其他目的的信息或数据，从而允许用户利用信息的价值。由于技术和信息处置需要和要求在不同用户或应用之间有所不同，因此信息处置系统也可能关于以下方面有所不同：处置什么信息，如何处置信息，处理、存储或传达多少信息，以及可多快速且多高效地处理、存储或传达信息。信息处置系统的变化允许信息处置系统是通用的或者针对特定用户或特定用途(例如财务交易处理、航班预定、企业数据存储或全球通信)进行配置。另外，信息处置系统可包括可被配置为处理、存储和传达信息的各种硬件和软件部件，并且可包括一个或多个计算机系统、数据存储系统以及联网系统。

随着处理器、显卡、随机存取存储器(RAM)和信息处理系统中的其他部件的时钟速度和功耗增加，由此类部件产生的作为正常操作的副作用的热量也有所增加。通常，这些部件的温度需要保持在合理的范围内，以防止过热、不稳定、故障和损坏，从而导致部件的使用寿命缩短。因此，空气移动器(例如，冷却风扇和鼓风机)通常在信息处置系统中用来冷却信息处置系统以及其部件。

然而，对于信息处置系统的一些部件，空气冷却可能是不可能或不切实际的。例如，使用双印刷电路板(PCB)刚柔设计来实施用于存储数据的许多固态驱动器(SSD)，其中电源管理集成电路(PMIC)放置于两个PCB之间，所述电源管理集成电路可以向SSD的各种部件提供电能。PMIC可能会在操作期间产生大量的热，并且由于两个PCB之间的空间有限(例如，约2毫米)，将传统散热片耦合至PMIC以允许对PMIC进行有效之空气冷却可能不可行。

发明内容

根据本公开的教导，可以实质上减少或消除与信息处置资源的热控制相关联的缺点和问题。

根据本公开的实施方案，一种信息处置系统可以包括：处理器；以及信息处置资源，所述信息处置资源通信地耦合至所述处理器，所述信息处置资源包括发热部件和排热介质，所述排热介质热耦合至所述信息处置资源，所述排热介质包括源、散热片以及耦合在所述源与所述散热片之间的导热条带。所述源可以包括第一柔性和导热蒙皮，所述蒙皮围绕包含第一固体泡沫的第一空腔，使得所述信息处置资源的部件施加的机械压缩提供用于将所述源热耦合至所述发热部件的机械压力。所述散热片可以包括第二柔性和导热蒙皮，所述第二柔性和导热蒙皮围绕包含第二固体泡沫的第二空腔，使得所述信息处置资源的部件施加的机械压缩提供用于将所述散热片热耦合至所述信息处置资源的在所述信息处置资源外部暴露的部件的机械压力。

根据本公开的这些和其他实施方案，被配置为热耦合至信息处置资源的发热部件的排热介质可以包括：源；散热片；以及耦合在所述源与所述散热片之间的导热条带。所述源可以包括第一柔性和导热蒙皮，所述第一柔性和导热蒙皮围绕包含第一固体泡沫的第一空腔，使得所述信息处置资源的部件施加的机械压缩提供用于将所述源热耦合至所述发热部件的机械压力。所述散热片可以包括第二柔性和导热蒙皮，所述第二柔性和导热蒙皮围绕包含第二固体泡沫的第二空腔，使得所述信息处置资源的部件施加的机械压缩提供用于将所述散热片热耦合至所述信息处置资源的在所述信息处置资源外部暴露的部件的机械压力。

根据本公开的这些和其他实施方案，一种信息处置资源可以包括发热部件和排热介质，所述排热介质热耦合至所述信息处置资源，所述排热介质包括源、散热片以及耦合在所述源与所述散热片之间的导热条带。所述源可以包括第一柔性和导热蒙皮，所述第一柔性和导热蒙皮围绕包含第一固体泡沫的第一空腔，使得所述信息处置资源的部件施加的机械压缩提供用于将所述源热耦合至所述发热部件的机械压力。所述散热片可以包括第二柔性和导热蒙皮，所述第二柔性和导热蒙皮围绕包含第二固体泡沫的第二空腔，使得所述信息处置资源的部件施加的机械压缩提供用于将所述散热片热耦合至所述信息处置资源的在所述信息处置资源外部暴露的部件的机械压力。

本领域的技术人员从本文中包括的附图、说明书和权利要求书中可以容易地看出本公开的技术优点。实施方案的目标和优点将至少通过在权利要求书中特别指出的元件、特征和组合来实现和达成。

应理解，前面的大体描述和接下来的详细描述均是示例并且是解释性的，并且不限制本公开陈述的权利要求。

附图说明

可以通过参考结合附图进行的以下描述来获得对当前的实施方案以及其优点的更全面理解，在附图中相同的附图标记指示相同的特征，并且其中：

图1示出了根据本公开的实施方案的示例信息处置系统的框图；

图2示出了根据本公开的实施方案的示例装置的分解等角透视图；

图3示出了根据本公开的实施方案的示例排热介质的侧视透视图；

图4示出了根据本公开的实施方案的图2中绘示的装置的顶部PCB的底部视图；

图5示出了根据本公开的实施方案的已组装但外壳被移除的图2中绘示的装置的等角透视图；以及

图6示出了根据本公开的实施方案的已组装的图2中绘示的装置的侧视图。

具体实施方式

通过参看图1至图6能最好地理解优选实施方案及其优点，其中相似的附图标记用于指示相似且对应的部分。

出于本公开的目的，信息处置系统可包括任何工具或工具集合，所述任何工具或工具集合可操作来计算、分类、处理、传输、接收、检索、创始、切换、存储、显示、表明、检测、记录、再现、处置或利用用于商业、科学、控制、娱乐或其他目的的任何形式的信息、情报或数据。例如，信息处置系统可以是个人计算机、PDA、消费型电子装置、网络存储装置、或任何其他合适的装置，并且可在大小、形状、性能、功能性和价格方面有所不同。信息处置系统可包括存储器、一个或多个处理资源，诸如中央处理单元(CPU)、微控制器或者硬件或软件控制逻辑。信息处置系统的额外部件可包括一个或多个存储装置、用于与外部装置进行通信的一个或多个通信端口以及各种输入和输出(I/O)装置(诸如，键盘、鼠标和视频显示器)。信息处理系统还可以包括可操作来在各种硬件部件之间传输通信的一条或多条总线。

出于本公开的目的，计算机可读介质可以包括可在一段时间内保留数据和/或指令的任何工具或工具集合。计算机可读介质可以包括但不限于：存储介质，诸如直接存取存储装置(例如，硬盘驱动器或软盘)、顺序存取存储装置(例如，磁带磁盘驱动器)、压缩光盘、CD-ROM、DVD、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和/或快闪存储器；以及通信介质，诸如电线、光纤、微波、无线电波和其他电磁和/或光学载波；和/或前述各者的任何组合。

出于本公开的目的，信息处置资源在广义上可指信息处置系统的任何组成系统、装置或设备，包括但不限于处理器、总线、存储器、I/O装置和/或接口、存储资源、网络接口、主板、集成电路封装；机电装置(例如，空气移动器)、显示器和电源供应器。

图1示出了根据本公开的实施方案的示例信息处置系统102的框图。在一些实施方案中，信息处置系统102可以包括被配置为容纳多个服务器或“刀片”的服务器机箱。在其他实施方案中，信息处置系统102可以包括个人计算机(例如，台式计算机、膝上型计算机、移动计算机和/或笔记本计算机)。在其他实施方案中，信息处置系统102可以包括被配置为容纳多个物理磁盘驱动器和/或用于存储数据的其他计算机可读介质的存储装置外壳。如图1所示，信息处置系统102可以包括机箱100，所述机箱容纳处理器103、存储器104、温度传感器106、空气移动器108、管理控制器112、装置116和排热介质122。

处理器103可以包括可操作以解译和/或执行程序指令和/或进程数据的任何系统、装置或设备，并且可以包括但不限于微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)，或被配置为解译和/或执行程序指令和/或进程数据的任何其他数字或模拟电路。在一些实施方案中，处理器103可解译和/或执行存储在存储器104和/或信息处置系统102的另一个部件中的程序指令和/或进程数据。

存储器104可以通信地耦合至处理器103并且可以包括可操作以在一段时间内保存程序指令或数据的任何系统、装置或设备。存储器104可以包括随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、PCMCIA卡、快闪存储器、磁存储器、光磁存储装置或在信息处置系统102的电力断开之后保存数据的任何合适的一群和/或一组易失性或非易失性存储器。

空气移动器108可以包括可操作以移动空气和/或其他气体以便冷却信息处置系统102的信息处置资源的任何机械或机电系统、设备或装置。在一些实施方案中，空气移动器108可以包括风扇(例如，对空气起作用的叶片或刀片的旋转布置)。在其他实施方案中，空气移动器108可以包括鼓风机(例如，采用旋转叶轮来使在其入口处接收到的空气加速并且改变气流方向的离心风扇)。在这些和其他实施方案中，空气移动器108的旋转部件和其他活动部件可以由电动机110驱动。电动机110的旋转速度可以通过从管理控制器112的热控制系统114传送的空气移动器控制信号控制。在操作中，空气移动器108可以通过以下操作来冷却信息处置系统102的信息处置资源：从机箱外部将冷空气拉到容纳信息处置资源的外壳中；将暖空气从外壳内部排放到该外壳外部；和/或使空气移动穿过外壳内部的一个或多个散热片(未明确绘示)以冷却一个或多个信息处置资源。

管理控制器112可以包括被配置为促进对信息处置系统102和/或其一个或多个组成信息处置资源的管理和/或控制的任何系统、装置或设备。管理控制器112可以被配置为发出管理和/或控制信息处置系统102和/或其信息处置资源的命令和/或其他信号。管理控制器112可以包括微处理器、微控制器、DSP、ASIC、现场可编程门阵列(“FPGA”)、EEPROM或其任何组合。管理控制器112还可以被配置为提供用于管理信息处置系统102的带外管理设施。此类管理可以由管理控制器112进行，即便信息处置系统102被断电或加电为待命状态。在某些实施方案中，管理控制器112可以包括或可以是基板管理控制器(BMC)、远程存取控制器(例如，Dell远程存取控制器或集成式Dell远程存取控制器)或外壳控制器的组成部分。在其他实施方案中，管理控制器112可以包括或可以是机箱管理控制器(CMC)的组成部分。

如图1所示，管理控制器112可以包括热控制系统114。热控制系统114可以包括被配置为进行以下操作的任何系统、装置或设备：接收指示信息处置系统102内的一个或多个温度的一个或多个信号(例如，来自一个或多个温度传感器106的一个或多个信号)，并且基于此类信号，计算用于在适当时维持适当水平的冷却、增加冷却或减少冷却的空气移动器驱动信号，并且将此类空气移动器驱动信号传送至空气移动器108。在这些和其他实施方案中，热控制系统114可以被配置为从其他信息处置资源接收信息并且除了温度信息之外还基于此类接收到的信息来计算空气移动器驱动信号。例如，如下文更详细地描述，热控制系统114可以从装置116和/或信息处置系统102的其他信息处置资源接收配置数据，所述配置数据可以包括一个或多个信息处置资源的热要求信息。除了从信息处置系统102内的传感器收集的温度信息之外，热控制系统114还可以基于从信息处置资源接收到的此类信息来计算空气移动器驱动信号。

温度传感器106可以是被配置为将指示信息处置系统102内的温度的信号传送至管理控制器112或另一个控制器的任何系统、装置或设备(例如，温度计、热敏电阻等)。在许多实施方案中，信息处置系统102可以包括多个温度传感器106，其中每个温度传感器106检测信息处置系统102内的特定部件和/或位置的温度。

装置116可以包括信息处置系统102的任何组成信息处置系统，包括但不限于处理器、总线、存储器、I/O装置和/或接口、存储资源、网络接口、主板、集成电路封装、机电装置、显示器和电源供应器。在特定实施方案中，装置116可以包括具有PMIC的SSD。

如图1所示，装置116可以机械地耦合并且热耦合至排热介质122。排热介质122可以包括被配置为从信息处置资源(例如，装置116，如图1所示)传递热因此降低信息处置资源的温度的任何系统、装置或设备。例如，排热介质122可以包括热耦合至信息处置资源的固体构件(例如，散热器)，使得信息处置资源产生的热从信息处置资源传递至信息处置资源周围的空气中。例如，在图1所示的实施方案中，排热介质122可以热耦合至装置116，并且被布置为使得装置116产生的热被传递至由空气移动器108驱动的空气，如下文更详细地描述。

除了处理器103、存储器104、温度传感器106、空气移动器108、管理控制器112、装置116和排热介质122之外，信息处置系统102还可以包括一个或多个其他信息处置资源。另外，为了清晰和阐释本公开起见，图1绘示仅一个空气移动器108和一个装置116。在本公开的实施方案中，信息处置系统102可以包括任何数目的空气移动器108和装置116。然而，在一些实施方案中，与如本文所描述的用于冷却装置116的那些方法类似或相同的方法可以用于提供对处理器103、存储器104、管理控制器112和/或信息处置系统102的任何其他信息处置资源的冷却。

图2示出了根据本公开的实施方案的示例装置116的分解等角透视图。为了清晰和阐释起见，图2中未绘示排热介质122。如图2所示，装置116可以实施为双PCB设计，所述双PCB设计包括顶部PCB202和底部PCB 204。另外，顶部PCB 202和底部PCB 204可以被外壳围封，所述外壳包括顶盖206和底盖208。在一些实施方案中，顶盖206和底盖208中的一者或两者可以由金属或另一种导热材料建构。在一些实施方案中，装置116可以包括SSD。

在前面的段落中(并且贯穿本公开)，术语“顶部”和“底部”的使用是任意的并且用于阐释目的，并且不欲要求装置116在信息处置系统102内处于特定位置。

图3示出了根据本公开的实施方案的示例排热介质122的侧视透视图。如图3所示，排热介质122可以包括源302，所述源经由导热条带306热耦合至散热片304。

源302可以被配置为机械地且热耦合至发热部件(例如，SSD的PMIC)，并且可以包括由柔性、导热材料(例如，薄的石墨层，诸如厚度为0.1mm)建构的蒙皮308，其中在蒙皮308内形成空腔，该空腔包括固体、柔性泡沫310。在源302中使用柔性蒙皮308和柔性泡沫310可以允许源302压缩在顶部PCB 202与底部PCB 204之间，提供机械压力以确保源302热耦合至装置116的发热部件。

散热片304可以被配置为机械地且热耦合至装置116的一个或多个结构(例如，顶盖202或其他结构)，并且可以包括由柔性、导热材料(例如，薄的石墨层，诸如厚度为0.1mm)建构的蒙皮312，其中在蒙皮312内形成空腔，该空腔包括固体、柔性泡沫314。在散热片304中使用柔性蒙皮312和柔性泡沫314可以允许散热片304压缩在装置116的部件(例如，顶部PCB 202、底部PCB 204和/或装置116的其他部件)之间，提供机械压力以确保散热片304热耦合至此类部件。

条带306可以包括导热材料的条带(例如，薄的石墨层，诸如厚度为0.1mm)。在一些实施方案中，条带306可以涂布有热绝缘材料，以最大化从源302经由条带306至散热片304的热传递。

在一些实施方案中，蒙皮308、蒙皮312和条带306可以由同一片连续的材料(例如，石墨片或条带)形成，其中蒙皮308卷绕在泡沫310上并且蒙皮312卷绕在泡沫314上。

排热介质122的薄外形可以使其宜在双PCB结构内使用，诸如图2所示的双PCB结构，因为其可以允许排热介质122横跨顶部PCB202与底部PCB 204之间存在的窄空间，以便将热从该窄空间内部的位置传递至装置116外部的边缘(其中，在一些实施方案中，该热可以进一步传递至在装置116附近流动的空气)。

在一些实施方案中，源302、蒙皮304和/或条带306可以被整形以匹配装置116内的特定特征。例如，如图3所示，源302可以具有立方体形状以促进源302与装置116的发热部件之间的最佳热耦合。作为另一个实例，散热片304和/或条带306的一部分可以具有曲线和/或弯曲以促进排热介质122与装置116的部件(例如，桶式电容器，如下文描述的其他图中所示)匹配。然而，源302、散热片304和条带306的此类形状可能不限于图3中绘示的那些形状，并且在装置116的实现方式之间可能会不同。

图4示出根据本公开的实施方案的顶部PCB 202的底部视图。图5示出根据本公开的实施方案的已组装但外壳被移除的装置116的等角透视图。图6示出了根据本公开的实施方案的已组装的装置116的侧视图。

如图4和图6所示，顶部PCB 202可以具有安装至其的发热部件402(例如，PMIC)。如图4和图6还示出，源302可以热耦合至发热部件402，并且条带306可以铺设在顶部PCB 202与底部PCB 204之间的空间之间。在一些实施方案中，顶部PCB 202与底部PCB 204之间的源302的压缩力可以提供用于将源302热耦合至发热部件402的机械力。

如图4至图6所示，条带306可以伸入散热片304中在顶部PCB202的边缘处终止。另外，条带306和/或散热片304可以被整形以与装置116的一个或多个部件或特征(诸如桶式电容器404)匹配。在一些实施方案中，顶盖206与桶式电容器404之间的散热片304的压缩力可以提供用于将散热片304热耦合至电容器404和/或顶盖206的机械力。因此，热可以从发热部件402传递至顶盖206、桶式电容器404和/或在装置116外部处或附近的另一个部件，其中此类热可以传递至装置116附近的气流。

如本文所使用的，当两个或更多个元件称为彼此“耦合”时，此类术语指示此类两个或更多个元件如在适当的情况下处于电子通信或机械连通，无论是间接还是直接连接，具有还是不具有中间元件都是如此。

本公开涵盖了本领域技术人员将理解的对本文中的示例实施方案的所有改变、替代、变化、更改和修改。类似地，在适当的情况下，所附权利要求涵盖本领域技术人员将理解的对本文的示例实施方案的所有改变、替代、变化、更改和修改。此外，在所附权利要求中提到设备或系统或者设备或系统的部件被调适为、被布置为、能够、被配置为、被致能为、可操作来或操作以执行特定功能涵盖所述设备、系统或部件，无论其或该特定功能是否被激活、开启或解锁，只要该设备、系统或部件被如此调适、布置、能够、配置、致能、可操作或操作即可。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，可对本文所描述的系统、设备和方法做出修改、添加或省略。例如，系统和设备的部件可以是集成的或分开的。此外，本文公开的系统和设备的操作可以由更多、更少或其他部件执行，并且所描述的方法可以包括更多、更少或其他步骤。另外，步骤可以按任何合适的次序来执行。如本文档所用，“每个”是指集合的每个成员或集合的子集的每个成员。

尽管在附图中示出并在下文描述了示例性实施方案，但可使用无论当前是否已知的任何数量的技术来实现本公开的原理。本公开决不应限于图式中所示和上文描述的示例性实现方式和技术。

除非另外具体指出，否则附图中描绘的制品不一定按比例绘制。

本文所叙述的所有实例和条件语言均意图用于帮助读者理解本公开和由发明人提供的推进本领域的概念的教学目的，并且应当解释为不限于此类具体叙述的实例和条件。虽然已详细地描述了本公开的实施方案，但是应理解，在不脱离本公开的精神和范畴的情况下，可以对其进行各种改变、替代和更改。

尽管上文已列举了具体优点，但各种实施方案可包括一些所列举优点、不包括所列举优点或者包括所有所列举优点。另外，在阅读了以上图式和描述之后，本领域技术人员将能容易地看出其他技术优点。

为了帮助专利局和根据本申请发布的任何专利的任何读者解释本申请所附的权利要求，申请人希望注意到，他们并不意图使用所附权利要求或权利要求元素中的任一者来援引美国法典第35篇第112条(f)款，除非在特定权利要求中明确使用词语“用于……的装置”或“用于……的步骤”。