储存单元结合模组、储存单元移动套件及服务器设备的制作方法

本发明提供一种可装载多个储存单元的服务器设备，尤指一种可装载多个储存单元的储存单元结合模组、以及可装载多个储存单元结合模组的储存单元移动套件与其相关的服务器设备。

背景技术：

传统的例如4U塔式服务器设备受限于其既定的壳体规格尺寸要求，在其前面宽范围内一般最多只能同时并排地装载三十二个硬盘单元。详言之，4U服务器的机壳包括有八个邻接并排的框架，每一框架可容纳四个硬盘单元平行排列其中的容置空间。该4U服务器并具有四个硬盘背板，分别安装在框架后侧的同一平面上，且每一硬盘背板可含盖二个框架的容置空间，其中每一个硬盘背板的外侧表面设置相并排的八个硬盘连接器而可分别供相邻二个容置空间中的最多共八个硬盘单元垂直地插接，而每一硬盘背板在相邻的硬盘连接器之间处还会形成通气孔以供散热。硬盘背板的内侧表面则设置电源连接器与信号连接器。该信号连接器用以与一硬盘阵列卡的对接连接器连接而使硬盘背板与该硬盘阵列卡作垂直性地结合，再以信号缆线连接至主机板。而电源连接器亦通过电源缆线连接至主机板。传统4U服务器设备的缺点在于，所有硬盘单元均相邻接地并排插置在框架的容置空间中而使所有硬盘单元的相同端面均能露出于框架前侧面，也就是说从前视观之即可看到所有的硬盘单元，以方便使用者能随时抽取或插入其一或多个硬盘单元，惟如此的机构设计将限制在相同的前视面宽范围内所能容纳的硬盘单元数量。除此之外，通气孔的设置亦会大幅占用硬盘背板上可供线路配置的空间，硬盘背板的面积需大到足以同时容纳所需的配置线路及多个通气孔，或者就必须使用双面制程以在有限的板体尺寸下可以布局所需的所有电路及电子零组件(并包含通气孔)。同时，从前述说明可知，每一硬盘背板均要支援高达八个硬盘单元的连接与运作，因此，传统4U服务器设备固定在机壳内所使用的硬盘 背板具有体积庞大、制程困难及成本昂贵等缺点，并且亦不易维修与更换。

技术实现要素：

本发明提供一种可装载多个储存单元的储存单元结合模组、以及可装载多个储存单元结合模组的储存单元移动套件与其相关的服务器设备，以解决上述的问题。

本发明的申请专利范围揭露一种储存单元结合模组，可同时装载一第一储存单元、一第二储存单元以及一第三储存单元。该储存单元结合模组包含有一基座以及一电路背板。该基座具有一第一定位区、一第二定位区、一第三定位区，并定义有相互交叉的一第一插接方向与一第二插接方向。该第一定位区与该第二定位区的延伸方向均平行于该第一插接方向，并且该第一定位区在该第二插接方向上毗邻于该第二定位区。该第三定位区的延伸方向平行于该第二插接方向，并且在该第一插接方向上毗邻于该第一定位区及该第二定位区的同一侧边。该电路背板设置在该基座上。该电路背板包含相连接的一第一区段以及一第二区段。该第一区段介于该第三定位区与该第一定位区及该第二定位区的该同一侧边之间而朝反向于该第二插接方向延伸，该第二区段则朝该第一插接方向延伸并毗邻于该第三定位区的一侧。该电路背板包含一第一连接器、一第二连接器、一第三连接器以及一信号转接器。该第一连接器设置于该第一区段邻接且面向该第一定位区的位置。该第二连接器设置于该第一区段邻接且面向该第二定位区的位置。该第三连接器设置于该第二区段邻接且面向该第三定位区的位置。该信号转接器用来插设于一转接介面卡。其中，该第一定位区可供该第一储存单元沿着该第一插接方向装入且接合于该第一连接器，该第二定位区可供该第二储存单元沿着该第一插接方向装入且接合于该第二连接器，该第三定位区可供该第三储存单元沿着该第二插接方向装入且接合于该第三连接器。

本发明的申请专利范围另揭露一种储存单元移动套件，包含有一承载架、一转接介面卡以及至少一储存单元结合模组。该承载架具有一容置空间。该转接介面卡设置在该承载架一侧。该至少一储存单元结合模组设置于该承载架内的该容置空间中，可同时装载一第一储存单元、一第二储存单元以及一第三储存单元。该至少一储存单元结合模组包含有一基座以及一电路背板。该基座具有一第一定位区、一第二定位区、一第三定位区，并定义有相互交叉的一第一插接方向与一第二插接方向。该第一定位区与该第二定位区的延伸方向均平行于该第一插接方向，并且该第一定位区在该第二 插接方向上毗邻于该第二定位区。该第三定位区的延伸方向平行于该第二插接方向，并且在该第一插接方向上毗邻于该第一定位区及该第二定位区的同一侧边。该电路背板设置在该基座上。该电路背板包含相连接的一第一区段以及一第二区段。该第一区段介于该第三定位区与该第一定位区及该第二定位区的该同一侧边之间而朝反向于该第二插接方向延伸，该第二区段则朝该第一插接方向延伸并毗邻于该第三定位区的一侧。该电路背板包含一第一连接器、一第二连接器、一第三连接器以及一信号转接器。该第一连接器设置于该第一区段邻接且面向该第一定位区的位置。该第二连接器设置于该第一区段邻接且面向该第二定位区的位置。该第三连接器设置于该第二区段邻接且面向该第三定位区的位置。该信号转接器用来插设于一转接介面卡。其中，该第一定位区可供该第一储存单元沿着该第一插接方向装入且接合于该第一连接器，该第二定位区可供该第二储存单元沿着该第一插接方向装入且接合于该第二连接器，该第三定位区可供该第三储存单元沿着该第二插接方向装入且接合于该第三连接器。

本发明的申请专利范围另揭露一服务器设备，包含有一机壳、一主机板以及至少一储存单元移动套件。该主机板设置于该机壳内。该至少一储存单元移动套件装载于该机壳内，并可相对于该机壳抽出或收入。该至少一储存单元移动套件包含有一承载架、一转接介面卡以及至少一储存单元结合模组。该承载架具有一容置空间。该转接介面卡设置在该承载架一侧。该至少一储存单元结合模组设置于该承载架内的该容置空间中，可同时装载一第一储存单元、一第二储存单元以及一第三储存单元。该至少一储存单元结合模组包含有一基座以及一电路背板。该基座具有一第一定位区、一第二定位区、一第三定位区，并定义有相互交叉的一第一插接方向与一第二插接方向。该第一定位区与该第二定位区的延伸方向均平行于该第一插接方向，并且该第一定位区在该第二插接方向上毗邻于该第二定位区。该第三定位区的延伸方向平行于该第二插接方向，并且在该第一插接方向上毗邻于该第一定位区及该第二定位区的同一侧边。该电路背板设置在该基座上。该电路背板包含相连接的一第一区段以及一第二区段。该第一区段介于该第三定位区与该第一定位区及该第二定位区的该同一侧边之间而朝反向于该第二插接方向延伸，该第二区段则朝该第一插接方向延伸并毗邻于该第三定位区的一侧。该电路背板包含一第一连接器、一第二连接器、一第三连接器以及一信号转接器。该第一连接器设置于该第一区段邻接且面向该第一定位区的位置。该第二连接器设置于该第一区段邻接且面向该第二定位区的位置。该第三连接器设置于 该第二区段邻接且面向该第三定位区的位置。该信号转接器用来插设于一转接介面卡。其中，该第一定位区可供该第一储存单元沿着该第一插接方向装入且接合于该第一连接器，该第二定位区可供该第二储存单元沿着该第一插接方向装入且接合于该第二连接器，该第三定位区可供该第三储存单元沿着该第二插接方向装入且接合于该第三连接器。

本发明的储存单元结合模组及其储存单元移动套件可在不改变服务器设备体积的情况下增加储存单元的装载数量，足供符合市场需求；储存单元结合模组内的电路背板不需开设通气孔，可增加电路背板上的线路配设空间；电路背板不需于其双面分设硬盘连接器和电源/信号连接器，故能应用单面制程而有效降低制作成本。再者，储存单元移动套件利用具有挠曲特性的软性缆线连结于主机板，故可在服务器设备维持正常运作时相对机壳抽出或推回，以更换储存单元移动套件内的储存单元；且每一储存单元结合模组仅对应搭配三个储存单元，使用者可更多变地任意调整服务器设备的硬盘容量。

附图说明

图1与图2分别为本发明实施例的有装载储存单元移动套件的服务器设备在不同操作状态的示意图。

图3为本发明实施例的没有装载储存单元移动套件的服务器设备的示意图。

图4与图5分别为本发明实施例的有装载储存单元结合模组的储存单元移动套件在不同视角的示意图。

图6与图7分别为本发明实施例的没有装载储存单元结合模组的储存单元移动套件在不同视角的示意图。

图8为本发明实施例的有装载储存单元的储存单元结合模组的示意图。

图9为本发明实施例的没有装载储存单元的储存单元结合模组的示意图。

图10为本发明实施例的装设有储存元件的储存单元的示意图。

图11为本发明实施例的没有装设储存元件的储存单元的示意图。

附图符号说明：

10 服务器设备

12 机壳

14 主机板

16 散热模组

18 桥接框体

20 储存单元移动套件

22 资料读取模组

24 风扇单元

28 滑轨结构

30 承载架

301 前端开口

302 顶端开口

32 硬盘阵列卡

34 储存单元结合模组

36 导引槽

38 底板

40 侧板

42 挡板

44 散热孔

46 插槽

48 电源连接器

50 信号连接器

52 握持件

54 储存单元

54A 第一储存单元

54B 第二储存单元

54C 第三储存单元

56 基座

58 电路背板

60 第一定位区

602 第一定位区的端边

62 第二定位区

622 第二定位区的端边

64 第三定位区

641 第三定位区的右侧边

642 第三定位区的端边

66 开放区

68 第一区段

70 第二区段

72 信号转接器

74 第一连接器

76 第二连接器

78 第三连接器

80 限位件

82 支撑件

84 储存元件

86 快拆件

88 软性缆线

90 容置空间

X 第一插接方向

Y 第二插接方向

具体实施方式

请参阅图1至图3，图1与图2分别为本发明实施例的有装载储存单元移动套件20的服务器设备10在不同操作状态的示意图，图3为本发明实施例的没有装载储存单元移动套件20的服务器设备10的示意图。服务器设备10包含机壳12、主机板14、散热模组16以及桥接框体18。主机板14设置在机壳12的后端，桥接框体18设置在机壳12的前端，散热模组16则位于主机板14与桥接框体18之间；或者桥接框体18也可以设置在机壳12的后端，让主机板14介于散热模组16与桥接框体18之间。 桥接框体18可同时装载多个储存单元移动套件20，例如本实施例为两个，然不限于此。桥接框体18和机壳12之间的空隙还可选择性设置抽换式/非抽换式资料读取模组22，例如光碟机。散热模组16包含多个风扇单元24，分别对齐于该些储存单元移动套件20和/或主机板14。散热模组16的冷却气流用来散逸储存单元移动套件20和主机板14所产生的热量。

服务器设备10另包含例如硬盘阵列卡(RAID Card)32的转接介面卡与滑轨结构28。滑轨结构28设置在储存单元移动套件20(其承载架30，如图4至图7所示)与桥接框体18之间，让储存单元移动套件20能经由滑轨结构28相对桥接框体18移动，以将储存单元移动套件20抽出或收入机壳12。硬盘阵列卡32安装在储存单元移动套件20上(如图4至图7所示)，并可随着储存单元移动套件20沿着滑轨结构28移动，于本发明实施例中，该硬盘阵列卡32安装于储存单元移动套件20的背侧，在其它实施例中，该硬盘阵列卡32亦可安装于储存单元移动套件20的底侧，亦即硬盘阵列卡32的安装位置可依储存单元结合模组34的信号转接器72的设置位置不同而随之对应改变(如图8)。此外，硬盘阵列卡32还需通过具有足够长度的软性缆线88连结于主机板14；而软性缆线88较佳系绕过散热模组16，使其两端能分别电连接至主机板14和硬盘阵列卡32。藉由软性缆线88的可挠性与可拉伸性，使用者可在服务器设备10维持正常运作的情况下，自机壳12(或桥接框体18)内任意抽出储存单元移动套件20以进行内部零组件的修理(例如抽换硬盘)而仍维持正常通电与通讯的状态。

请参阅图1至图7，图4与图5分别为本发明实施例的有装载储存单元结合模组34的储存单元移动套件20在不同视角的示意图，图6与图7分别为本发明实施例的没有装载储存单元结合模组34的储存单元移动套件20在不同视角的示意图。储存单元移动套件20包含承载架30以及硬盘阵列卡32。承载架30包含复数个导引槽36、底板38、侧板40以及挡板42。两个侧板40对称地连接在底板38的两旁，使其形成一个U型容置空间90。两个挡板42再分别跨设到两侧板40之间，例如覆盖于U型容置空间90的顶端及后端，避免储存单元结合模组34从U型容置空间90掉出。复数个导引槽36则设置在底板38和/或顶端的挡板42上，储存单元结合模组34利用导引槽36以可滑动方式设置于承载架30内。挡板42和/或底板38上还可分别形成多个散热孔44。

于本实施例中，储存单元结合模组34可在顶端挡板42覆盖结合两侧板40后， 从承载架30的前端开口沿着导引槽36滑入承载架30内，直到储存单元结合模组34插接于硬盘阵列卡32；或者，储存单元结合模组34可在两侧板40间尚未覆盖顶端挡板42前，先从承载架30的顶端开口由上而下放入承载架30内，待储存单元结合模组34对齐于对应的导引槽36、且插接到硬盘阵列卡32后，再将顶端挡板42盖上于两侧板40，完成结合组装。不论储存单元结合模组34以何种方式装入承载架30，承载架30上的散热孔44较佳地都会对齐于每一储存单元结合模组34内的各个储存单元54(如图8至图11所示)，以提高其散热效能。

另外，顶端挡板42实质平行于底板38，且顶端挡板42的面积小于底板38的面积，所以承载架30的前端开口301和顶端开口302可分别用来让储存单元结合模组34内的各个储存单元54(如图8至图11所示)沿着不同拆装方向移出或装入储存单元移动套件20。

硬盘阵列卡32设置在承载架30后侧，如前述U型容置空间90的后侧。硬盘阵列卡32面向承载架30的一表面设置复数个插槽46，用来插接储存单元结合模组34的信号转接器72(如图8至图9所示)，故插槽46的数量对应于储存单元结合模组34的数量；在此实施例中，硬盘阵列卡32具有八个插槽46，意即储存单元移动套件20内最多可装载八个储存单元结合模组34，然不限于此。硬盘阵列卡32背向承载架30的另一相对表面设置有电源连接器48以及信号连接器50。电源连接器48与信号连接器50通过软性缆线88连结到主机板14。另外，承载架30还会包含握持件52，其设置于承载架30前侧。使用者可藉由施力在握持件52，带动储存单元移动套件20沿着滑轨结构28相对桥接框体18移动，以抽出或收入机壳12内。

请参阅图1至图11，图8为本发明实施例的有装载储存单元54的储存单元结合模组34的示意图，图9为本发明实施例的没有装载储存单元54的储存单元结合模组34的示意图，图10为本发明实施例的装设有储存元件84的储存单元54的示意图，图11为本发明实施例的没有装设储存元件84的储存单元54的示意图。于此实施例中，每一个储存单元结合模组34可同时装载三个储存单元54，例如第一储存单元54A、第二储存单元54B以及第三储存单元54C。储存单元结合模组34包含基座56、电路背板58以及信号转接器72。基座56具有第一定位区60、第二定位区62、第三定位区64与开放区66，并定义有相互交叉(例如通常状况为相互垂直)的第一插接方向X与第二插接方向Y。如图9所示，第一定位区60与第二定位区62的延伸方向 均平行于第一插接方向X，并且第一定位区60在第二插接方向Y上毗邻于第二定位区62而使第一定位区60与第二定位区62分别位于上方位置与下方位置，第三定位区64的延伸方向则平行于第二插接方向Y，并且在第一插接方向X上毗邻于第一定位区60及第二定位区62，使第三定位区64位于第一定位区60及第二定位区62的后方位置并且其延伸方向垂直于第一定位区60及第二定位区62的延伸方向。开放区66邻设于第三定位区64。

其中，三个定位区60、62、64分别为图9箭头所标示的虚线区域。定位区的长边为其侧边，端边则表示定位区的短边。进一步而言，后端边表示各定位区相对于其插接方向的下游处(也就是插接位置)，前端边表示各定位区相对于其插接方向的上游处(也就是入口位置)。

电路背板58设置在基座56上。电路背板58主要由彼此弯折连接的第一区段68以及第二区段70结合而成。第一区段68的两侧分别面向第三定位区64的右侧边641和第一定位区60与第二定位区62的后端边602、622。第二区段70的一侧面向第三定位区64的相异其右侧边641的后端边642，且第二区段70的末端延伸设置于开放区66内。信号转接器72设置于开放区66且电连接第二区段70，用来插设于后方的硬盘阵列卡32的对应插槽46上，在本发明另一实施例中硬盘阵列卡32平行设置于底板38上，故信号转接器72向下插设于硬盘阵列卡32的对应插槽46上。一般来说，由于三个定位区60、62、64的规格尺寸相当，故第一区段68的长度会稍短于第二区段70的长度，故电路背板58可形成为L型板件，且第一区段68为L型板件(电路背板58)的长区段，且第二区段70为L型板件(电路背板58)的短区段。

电路背板58另包含第一连接器74、第二连接器76以及第三连接器78。第一连接器74设置于第一区段68的面向第一定位区60的位置。第二连接器76设置于第一区段68的面向第二定位区62的位置。第三连接器78设置于第二区段70的面向第三定位区64的位置。第一连接器74、第二连接器76与第三连接器78分别可为沉板式(Mid-Mount)连接器。另外，基座56还可包含复数个限位件80，分别设置在第一定位区60、第二定位区62以及第三定位区64的两相对侧边。每一个定位区60、62、64两侧的限位件80能够侧向拘束各自的储存单元54，意即第一储存单元54A、第二储存单元54B与第三储存单元54C可分别自第一定位区60、第二定位区62及第三定位区64以滑动方式朝向或反向于第一插接方向X及第二插接方向Y抽换或安装。

如图8与图9所示，第一储存单元54A与第二储存单元54B沿着第一插接方向X分别装入第一定位区60及第二定位区62，并分别接合第一连接器74与第二连接器76；第三储存单元54C另沿着相异第一插接方向X的第二插接方向Y装入第三定位区64，并对应接合于第三连接器78。因此，第一插接方向X垂直于第二插接方向Y，第一区段68的延伸方向可实质平行于第二插接方向Y，且第二区段70的延伸方向可实质平行于第一插接方向X。

如图10与图11所示，储存单元54可包含支撑件82、储存元件84以及快拆件86。储存元件84通常是2.5吋硬盘，锁附在支撑件82上，然不限于此。快拆件86亦设置在支撑件82上的一端。储存单元54沿着限位件80滑入基座56时，快拆件86可扣合到基座56上，藉此限制支撑件82与限位件80的相对移动，防止储存单元54自基座56松脱或掉落。当有需要进行维修或更换时，使用者仅需扳动快拆件86，便能脱离后端连接器74、76、78的连接状态而将储存单元54从基座56的定位区拉出，意即可直接从承载架30的前端开口301拉出(例如储存单元54A、54B)或顶端开口302拉出(例如储存单元54C)，如图4至图7所示，以方便快速地抽换储存元件84。

综上所述，每一个服务器设备10的机壳12较佳为业界常见规格尺寸，故桥接框体18内可装载两个储存单元移动套件20，且每一个储存单元移动套件20内足以容置八个储存单元结合模组34。储存单元移动套件20利用软性缆线88连结到主机板14，因此使用者可在服务器设备10仍维持正常运作时，将任一个储存单元移动套件20经由滑轨结构28自桥接框体18抽出。储存单元结合模组34以竖直方式相邻并排在储存单元移动套件20内。相邻的储存单元结合模组34之间具有空隙，可供冷却气流通过；承载架30上的散热孔44另会对齐到任一储存单元结合模组34的各个储存单元54，因此本发明的储存单元结合模组34不需在电路背板58打通气孔，仍能维持极佳的散热效率。

为了配合本发明的无通气孔的L型电路背板58，储存单元结合模组34将基座56切分为三个定位区60、62、64，且L型电路背板58置放在三个定位区60、62、64之间，不但使得二个储存单元54A、54B可沿着第一插接方向X横向地分别装入对应定位区60、62，并且更能让第三个储存单元54C可沿第二插接方向Y纵向地装入对应定位区64，并分别接合到L型电路背板58上的三个连接器74、76、78，以通过硬盘阵列卡32连结到主机板14。这样一来，每一个储存单元结合模组34可在桥接框 体18和散热模组16之间的空间多设置一个储存单元54(意即第三储存单元54C)，因此，由于单一桥接框体18可装载两个储存单元移动套件20，而每一个储存单元移动套件20内可容置八个储存单元结合模组34，而每一储存单元结合模组34可供三个储存单元54插接，因此每一个储存单元移动套件20内部总计可承载有二十四个储存单元54，服务器设备10便能同时装载多达四十八个储存单元54。故本发明能在不改变服务器设备10整体体积与规格尺寸的前提下大幅增加储存单元54的装载数量。惟实际上利用本发明的技术特征不限于使用在上述实施例中具有二个储存单元移动套件且每一个储存单元移动套件容置八个储存单元结合模组的服务器设备中，而亦可以应用在只具有单一一个或是具有二个以上储存单元移动套件的服务器设备中，或是应用在单一储存单元移动套件中具有其它数量储存单元结合模组的服务器设备中。

相较现有技术，本发明的储存单元结合模组及其储存单元移动套件可在不改变服务器设备体积的情况下增加储存单元的装载数量，足供符合市场需求；储存单元结合模组内的电路背板不需开设通气孔，可增加电路背板上的线路配设空间；电路背板不需于其双面分设硬盘连接器和电源/信号连接器，故能应用单面制程而有效降低制作成本。再者，储存单元移动套件利用具有挠曲特性的软性缆线连结于主机板，可在服务器设备维持正常运作时相对机壳抽出或推回，以更换储存单元移动套件内的储存单元；且每一储存单元结合模组仅对应搭配三个储存单元，使用者可更多变地任意调整服务器设备的硬盘容量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。