伺服器刀片模塊的製作方法
2023-10-08 07:46:49
專利名稱：伺服器刀片模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種伺服器刀片模塊，尤指涉及一種適用於插接至一刀片式伺服器系統的伺服器刀片模塊。
背景技術：
在刀片式伺服器系統中，刀片模塊是最重要的組成部分，通常刀片模塊由一塊主板以及承載主板的承載架組成，整個刀片模塊一起插置在刀片式伺服器系統中，而主板通過主板上的金手指或連接器和刀片式伺服器系統電性連接。然而刀片模塊中的主板因為體積越來越小，上面的電子元件也越來越密集，尤其是主板與刀片式伺服器系統的典型連接僅通過金手指或連接器，所有的信號、電源等都要經過這個金手指或連接器，然而主板上很多元件的布局和信號的布線都是有要求的，比如線長、線寬、線距、阻抗、時序、電磁幹擾等， 否則就會影響信號的質量，進而影響刀片模塊甚至整個刀片式伺服器系統的運行，因此使得主板元件的布局和布線設計難度越來越高，電路板的製造成本也居高不下，同時影響了刀片模塊往進一步小型化的方向發展。因此，如何在降低刀片式伺服器系統中刀片模塊的設計和製造成本，並且減小刀片模塊的體積，以克服上述現有技術中的種種問題，實已成為目前業界亟欲解決的課題。
發明內容
鑑於上述現有技術的種種缺陷，本發明的一目的在於提供一種低成本、小體積的伺服器刀片模塊。為達到上述的及其他的目的，本發明揭露一種伺服器刀片模塊，適用於插接至一刀片式伺服器系統，該伺服器刀片模塊包括一主板託盤，具有相互垂直的一底板及一面板，該面板形成於該主板託盤的第一端上；一主板，平置於該底板上，具有至少一第一連接器；一擴展架，固設於該主板託盤的第二端上；以及一轉接卡，平置於該擴展架上，具有對應該第一連接器的至少一第二連接器，該第一與第二連接器通過電纜線互相電性連接，該轉接卡背離該主板的一端具有一金手指，用以插接該刀片式伺服器系統，該金手指與該第二連接器具有電性連接關係。所述的伺服器刀片模塊，在本發明的一實施例中，還包括一 PCI模塊，固設於該主板託盤的第一端上，該PCI模塊包括一PCI支架，設於該主板的上方，該PCI支架的一端固設於該面板上，另一端固設於該主板託盤的一側邊上；一PCI卡，置於該PCI支架上，且與該主板具有電性連接關係。該主板託盤的第二端還具有一折邊，該折邊垂直於該底板，該擴展架鉚接在該折邊上，從而該擴展架的底面平行於該底板的底面。該擴展架背離該主板託盤的一端形成一凹口，該金手指外露於該凹口。另外，該伺服器刀片模塊還包括電池承載件，跨設於該主板和轉接卡上以承載電池，該電池承載件包括承載部，具有面向該主板的第一表面及背離該主板的第二表面，該第一表面與該主板的上表面間隔一距離，且該距離尺寸大於位於該承載部下方的該主板上的電子元件的高度尺寸，該電池卡止定位於該承載部的第二表面上；以及第一固定腳和第二固定腳，分別延伸突出於該承載部的第一表面，該第一固定腳和該第二固定腳的底部分別貼合於該主板和該轉接卡的上表面，且分別具有至少一第一固定孔，從而通過穿過這些第一固定孔的螺絲，將該承載部固定於該主板和該轉接卡上。再者，該第一固定腳自該承載部第一表面的周緣部分朝該主板託盤的方向垂直延伸，該第二固定腳自該承載部第一表面的中間部分朝該擴展架的方向垂直延伸。該承載部對應該第二固定腳的位置具有貫穿該承載部第一及第二表面的操作孔，從而供螺絲穿過以進行該第二固定腳的鎖固操作。該主板和該轉接卡分別具有至少一第二固定孔，通過這些第二固定孔將該主板和該轉接卡分別鎖固在該主板託盤和該擴展架上，該第一固定腳第一固定孔對應於該主板第二固定孔的位置設置，該第二固定腳第一固定孔對應於該轉接卡第二固定孔的位置設置。所述的伺服器刀片模塊，在本發明的另一實施例中，該刀片式伺服器系統具有散熱風扇模塊，其中，該刀片模塊還具有一導風板，且該主板還具有並排設置的一中央處理器及多個存儲器，該導風板的底部固定在該轉接卡上，該導風板的一端卡設於這些存儲器中最靠近該中央處理器的二者之間，從而最靠近該中央處理器的該存儲器與該導風板共同形成導風面，該導風板的另一端形成有延伸部，該延伸部延伸至該散熱風扇模塊，且朝向這些存儲器的方向彎折。該導風板的底部具有第三固定孔，該導風板通過穿過該第三固定孔的螺絲而鎖固於該轉接卡上，該轉接卡還具有至少一第四固定孔，通過該第四固定孔將該轉接卡鎖固在該擴展架上，該導風板第三固定孔對應於該轉接卡第四固定孔的位置設置。由上可知，本發明的伺服器刀片模塊，適用於插接至一刀片式伺服器系統，包括主板託盤、主板、擴展架、以及轉接卡。該主板具有第一連接器，該轉接卡具有對應該第一連接器的第二連接器，該第一與第二連接器通過電纜線互相電性連接，因而連接該主板與該轉接卡。相比於現有技術，本發明的伺服器刀片模塊因電纜線的使用，而無需受到主板的體積越來越小及電子元件越來越密集的限制，這是由於電纜線的布設無需佔用主板上的空間， 且又能將主板與轉接卡電性連接成為一體，從而令主板的信號通過轉接卡輸出，而與所插接的伺服器系統取得聯繫，故本發明的伺服器刀片模塊能有效降低整體的製造成本，並減小其所佔用的體積。
圖1為本發明伺服器刀片模塊的一實施例的立體圖；圖2為本發明伺服器刀片模塊的另一實施例的分解圖；圖3為圖2所示的伺服器刀片模塊的組合圖；圖4為圖3所示的伺服器刀片模塊的局部組合圖。主要附圖標記說明1伺服器刀片模塊11 主板託盤111 底板112 面板113 折邊
12主板
121第一連接器
122、.143第二固另
123中央處理器
124存儲器
125存儲器插槽
126電子元件
13擴展架
131凹口
14轉接卡
141第二連接器
142金手指
144第四固定孔
15電纜線
16PCI模塊
161PCI支架
162PCI卡
17電池承載件
171第一固定腳
171]-第一固定孔
172第二固定腳
173承載部
173]-限位片
1732操作孔
1733 卡鉤
18導風板
181第三固定孔
182延伸部
183耳座
184避讓部
2 電池
3散熱風扇模塊
31第一散熱風扇
32第二散熱風扇
具體實施例方式以下通過特定的具體實施例說明本發明的實施方式，本領域的普通技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。請參閱圖1，為本發明伺服器刀片模塊的一實施例的立體圖。如圖所示，在本實施例中，本發明所提供的一種伺服器刀片模塊1，適用於插接至一刀片式伺服器系統，具有減小體積，降低伺服器整體製造成本的有益效果，請容於下文中詳述。該伺服器刀片模塊1至少由一主板託盤11、一主板12、一擴展架13以及一轉接卡14所組成，換言之，本發明的伺服器刀片模塊1可依實際情況增減其組成的元件數量。於本實施例中，該主板託盤11是由一板體彎折形成相互垂直的一底板111和面板 112，該面板112為自該主板託盤11的第一端延伸而成。該主板12具有中央處理器123和存儲器124，但不以此為限。該主板12平鋪地擺放於該底板111上，在該主板12上具有一呈插槽形式的第一連接器121，以供信號輸出、輸入該主板12。該擴展架13通過鉚釘固設於該主板託盤11的第二端上，但不以此為限，該擴展架13於該主板託盤11上的固設仍可選用其它結合的機構來實現，例如螺接。所述的轉接卡14為平鋪地擺放於該擴展架13上，相應於該第一連接器121，該轉接卡14具有呈插槽形式的一第二連接器141，且於該轉接卡14背離該主板12的一端具有一金手指142，以通過該金手指142插接於該刀片式伺服器系統上，應說明的是，該金手指 142與該第二連接器141具有電性連接關係，從而令該金手指142能作為該伺服器刀片模塊 1與該刀片式伺服器系統信息傳遞的路徑。該主板12和該轉接卡14分別具有至少一第二固定孔122、143，該主板12和該轉接卡14通過這些第二固定孔122、143而分別鎖固在該主板託盤11和該擴展架13上。該轉接卡14還具有至少一第四固定孔144，該轉接卡14通過該第四固定孔144而鎖固在該擴展架13上。另外，該第一與第二連接器121、141通過一電纜線15而實現彼此的電性連接，即， 該主板12與轉接卡14的電性連接可通過電纜線15而實現，從而令該主板12的信號得通過該轉接卡14的金手指142輸出，S卩，該主板12能夠通過該轉接卡14的金手指142與所插設的伺服器系統取得聯繫。應說明的是，由於電纜線的導電性能較易掌握，其信號的傳遞不至於受到傳遞路徑長度的影響而過度失真，舉例而言，若使用電纜線傳遞主板北橋晶片中的SATA信號將不會受到傳遞路徑長度的影響而過度失真，即電纜線所傳遞的信號將能滿足主板上對於元件的布局和信號有關線長、線寬、線距、阻抗、時序、電磁幹擾等的要求。此外，由於電纜線的布設無需佔用主板上的空間，因而不會受到主板的體積越來越小及其上的電子元件越來越密集的限制，故本實施例的伺服器刀片模塊因為使用了電纜線，而能夠降低刀片模塊上電子元件的布局及其布線的難度，故能降低伺服器刀片模塊的設計和製造成本，並且減小其所佔用的體積，以克服上述現有技術中的種種問題。較佳地，為增加該主板託盤11的結構強度，並提供與該擴展架13的結合機構，該主板託盤11的第二端彎折形成有與該底板111垂直的一折邊113，在本實施例中，該擴展架13固設在該折邊113上，從而令該擴展架13的底面平行於該底板111的底面。於本實施例中，該折邊113是由構成該主板託盤11的板體直接彎折而形成，該主板託盤11與該擴展架13的結合為通過鉚接方式來實現，以簡化製造過程並降低成本，但不以此為限。另外，在本實施例中，該伺服器刀片模塊1還包括一 PCI模塊16，該PCI模塊16 為螺設於該主板託盤11的第一端上，更具體而言，該PCI模塊16包括一 PCI支架161及一 PCI卡162，該PCI支架161設於該主板12的上方，以避免該PCI支架161與該主板12發生幹涉，該PCI支架161的一端固設於該主板託盤11的面板112上，另一端固設於該主板託盤11的一側邊上，從而定位該PCI模塊16於該主板12上方，該PCI支架161上具有朝向一側開放的缺口，以裝設各式規格的PCI卡162，例如FHHL (Fortis Healthcare Holdings Limited)及LP (Low-Profile)等各式規格的PCI卡，以提供該PCI卡162與該主板12電性連接所需，從而令該伺服器刀片模塊1的適用性更為全面，並使得使用者的功能選擇性更大，而毋需依據不同的機型設計不同的伺服器刀片模塊，以有效節省成本並提高產品競爭力。但該PCI支架161的形體不以此為限，仍可依該伺服器刀片模塊的設計改變。較佳地，該PCI支架161可通過螺絲而鎖固於該主板託盤11上，但不以此為限，亦可選擇其它的結合機構而將該PCI支架161結合於該主板託盤11上，例如粘接、鉚接或焊接。較佳地，在本實施例中，該擴展架13於背離該主板託盤11的一端上具有凹口 131， 用以外露該轉接卡14的金手指142，從而令該伺服器刀片模塊1能夠通過其上的金手指 142插設於該刀片式伺服器系統上。此外，該轉接卡14的金手指142指向背離該主板託盤 11的方向，因而得以通過該凹口 131而外露，但不以此為限。請參閱圖2、圖3及圖4，為本發明伺服器刀片模塊1的另一實施例的立體圖。本實施例與上述實施例的差異僅在於電池承載件與導風板的增設，其餘的設計均大致相同， 因此不再重複說明相同部分的結構及驅動方式，以下僅說明其相異處，且為避免造成混淆相似等效的元件以相同的附圖標記標註，特此敘明。如圖2所示，所述的伺服器刀片模塊1還包括電池承載件17，該電池承載件17的兩端分別跨設於主板12和轉接卡14上，用以供裝設電池2於其上。在本實施例中，該主板 12還具有並排設置的一中央處理器123及多個存儲器124。該電池承載件17至少由承載部173、第一固定腳171、和第二固定腳172組成，但不以此為限。該承載部173具有面向主板12的第一表面及背離主板12的第二表面，該第一表面與該主板12的上表面間隔一距離D，且該距離D的尺寸大於位於該承載部173下方該主板12上的電子元件126的高度H尺寸。較佳地，該承載部173還包括多個限位片1731和卡鉤1733，這些限位片1731自該承載部173的第二表面的前後兩端延伸突出，以限制該電池2的前後移動，這些所述卡鉤1733自該承載部173的第二表面的左右兩邊緣延伸突出， 以將該電池2卡止定位於該承載部173的第二表面上。詳言之，這些限位片1731和卡鉤 1733均在自該承載部173的第二表面朝背離該主板12的方向垂直延伸。這些第一和第二固定腳171、172分別延伸突出於該承載部173的第一表面，這些固定腳171、172的底部分別貼合於該主板12和轉接卡14的上表面，且分別具有至少一第一固定孔1711，通過穿過這些第一固定孔1711的螺絲，以將該承載部173固定於該主板12 和轉接卡14上方的一特定高度上，以避免該承載部173與該主板12和擴展卡14發生幹涉的不良情況。在本實施例中，該第一固定腳171自該承載部173第一表面的周緣部分朝該主板託盤11的方向垂直延伸，該第二固定腳172自該承載部173第一表面的中間部分朝該擴展架13的方向垂直延伸，但不以此為限。又，該承載部173對應該第二固定腳172的位置具有貫穿該第一及第二表面的操作孔1732，從而供螺絲穿過以進行該第二固定腳172的鎖固操作，如圖所示，該第二固定腳172通過穿過該操作孔1732的螺絲(未圖示)而鎖固於該擴展架13上。所述的伺服器刀片模塊1，適用於插接至一具有散熱風扇模塊3的刀片式伺服器系統，其中，該伺服器刀片模塊1還具有一導風板18。如圖4所示，該散熱風扇模塊3具有並列的第一散熱風扇31與第二散熱風扇32， 該第一散熱風扇31用於產生朝向該中央處理器123方向流動的散熱風流，該第二散熱風扇 32用於產生朝向這些存儲器IM方向流動的散熱風流。如圖3及圖4所示，該導風板18的底部固定在該轉接卡14上，該導風板18的一端卡設於這些存儲器124中最靠近該中央處理器123的二者之間，從而最靠近該中央處理器123的該存儲器IM與該導風板18共同形成導風面。如圖3所示，所述的伺服器刀片模塊1還包括用於插設這些存儲器124的多個存儲器插槽125，以供該導風板18的一端卡設於這些存儲器插槽125的兩相鄰者之間。該導風板18的另一端形成有延伸部182，該延伸部182延伸至該散熱風扇模塊 3，且朝向這些存儲器124的方向彎折，並朝背離該中央處理器123的方向延伸至該第二散熱風扇32的鄰近位置，以引導該第二散熱風扇32所產生的部分散熱風流至該中央處理器 123。如圖2所示，該導風板18的底部具有用於貼合該轉接卡14的耳座183，該耳座183 上具有第三固定孔181，該導風板18通過穿過該第三固定孔181的螺絲而鎖固於該轉接卡 14上。該轉接卡14設置於該主板12與該散熱風扇模塊3之間。較佳地，該導風板18的底部還具有避讓部184，以避免該導風板18與該主板12上所布設的電子元件產生幹涉。綜上所述，本發明的伺服器刀片模塊，適用於插接至一刀片式伺服器系統，包括主板託盤、主板、擴展架、以及轉接卡。該主板具有第一連接器，該轉接卡具有對應該第一連接器的第二連接器，該第一與第二連接器通過電纜線互相電性連接，因而連接該主板與該轉接卡。相比於現有技術，本發明的伺服器刀片模塊因電纜線的使用，而無需受到主板的體積越來越小及其上電子元件越來越密集的限制，這是由於電纜線的布設無需佔用主板上的空間，且又能將主板與轉接卡電性連接成為一體，從而令主板的信號通過轉接卡輸出，而與所插接的伺服器系統取得聯繫，故本發明的伺服器刀片模塊能有效降低整體的製造成本，並減小其所佔用的體積。上述這些實施例用以例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。 本領域的普通技術人員可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明的保護範圍，應如所附權利要求書所限定。
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權利要求
1.一種伺服器刀片模塊，適用於插接至一刀片式伺服器系統，其特徵在於，該伺服器刀片模塊包括一主板託盤，具有相互垂直的一底板及一面板，該面板形成於該主板託盤的第一端上；一主板，平置於該底板上，具有至少一第一連接器；一擴展架，固設於該主板託盤的第二端上；以及一轉接卡，平置於該擴展架上，具有對應該第一連接器的至少一第二連接器，該第一與第二連接器通過電纜線互相電性連接，該轉接卡背離該主板的一端具有一金手指，用以插接該刀片式伺服器系統，該金手指與該第二連接器具有電性連接關係。
2.根據權利要求1所述的伺服器刀片模塊，其特徵在於，進一步包括一PCI模塊，固設於該主板託盤的第一端上，該PCI模塊包括一 PCI支架，設於該主板的上方，該PCI支架的一端固設於該面板上，另一端固設於該主板託盤的一側邊上；以及一 PCI卡，置於該PCI支架上，且與該主板具有電性連接關係。
3.根據權利要求1所述的伺服器刀片模塊，其特徵在於，該主板託盤的第二端進一步具有一折邊，該折邊垂直於該底板，該擴展架鉚接在該折邊上，從而該擴展架的底面平行於該底板的底面。
4.根據權利要求1所述的伺服器刀片模塊，其特徵在於，該擴展架背離該主板託盤的一端形成一凹口，該金手指外露於該凹口。
5.根據權利要求1所述的伺服器刀片模塊，其特徵在於，進一步包括電池承載件，跨設於該主板和轉接卡上以承載電池，該電池承載件包括承載部，具有面向該主板的第一表面及背離該主板的第二表面，該第一表面與該主板的上表面間隔一距離，且該距離尺寸大於位於該承載部下方的該主板上的電子元件的高度尺寸，該電池卡止定位於該承載部的第二表面上；以及第一固定腳和第二固定腳，分別延伸突出於該承載部的第一表面，該第一固定腳和該第二固定腳的底部分別貼合於該主板和該轉接卡的上表面，且分別具有至少一第一固定孔，從而通過穿過這些第一固定孔的螺絲，將該承載部固定於該主板和該轉接卡上。
6.根據權利要求5所述的伺服器刀片模塊，其特徵在於，該第一固定腳自該承載部第一表面的周緣部分朝該主板託盤的方向垂直延伸，該第二固定腳自該承載部第一表面的中間部分朝該擴展架的方向垂直延伸。
7.根據權利要求6所述的伺服器刀片模塊，其特徵在於，該承載部對應該第二固定腳的位置具有貫穿該承載部第一及第二表面的操作孔，從而供螺絲穿過以進行該第二固定腳的鎖固操作。
8.根據權利要求5所述的伺服器刀片模塊，其特徵在於，該主板和該轉接卡分別具有至少一第二固定孔，通過這些第二固定孔將該主板和該轉接卡分別鎖固在該主板託盤和該擴展架上，該第一固定腳的第一固定孔對應於該主板的第二固定孔的位置設置，該第二固定腳的第一固定孔對應於該轉接卡的第二固定孔的位置設置。
9.根據權利要求1所述的伺服器刀片模塊，其特徵在於，該刀片式伺服器系統具有散熱風扇模塊，該刀片模塊進一步具有一導風板，且該主板進一步具有並排設置的一中央處理器及多個存儲器，該導風板的底部固定在該轉接卡上，該導風板的一端卡設於這些存儲器中最靠近該中央處理器的二者之間，從而最靠近該中央處理器的該存儲器與該導風板共同形成導風面，該導風板的另一端形成有延伸部，該延伸部延伸至該散熱風扇模塊，且朝向這些存儲器的方向彎折。
10.根據權利要求9所述的伺服器刀片模塊，其特徵在於，該導風板的底部具有第三固定孔，該導風板通過穿過該第三固定孔的螺絲而鎖固於該轉接卡上，該轉接卡進一步具有至少一第四固定孔，通過該第四固定孔將該轉接卡鎖固在該擴展架上，該導風板的第三固定孔對應於該轉接卡的第四固定孔的位置設置。
全文摘要
一種伺服器刀片模塊，適用於插接至一刀片式伺服器系統，包括主板託盤、主板、擴展架、以及轉接卡。該主板具有第一連接器，該轉接卡具有對應該第一連接器的第二連接器，該第一與第二連接器通過電纜線互相電性連接，因而連接該主板與該轉接卡。相比於現有技術，本發明的伺服器刀片模塊因電纜線的使用，而無需受到主板的體積越來越小及其上電子元件越來越密集的限制，這是由於電纜線的布設無需佔用主板上的空間，且又能將主板與轉接卡電性連接成為一體，從而令主板的信號通過轉接卡輸出，而與所插接的伺服器系統取得聯繫，故本發明的伺服器刀片模塊能有效降低整體的製造成本，並減小其所佔用的體積。
文檔編號G06F1/18GK102346514SQ20101024451
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月30日 優先權日2010年7月30日
發明者徐繼彭, 王世鋒, 鄭再魁 申請人:英業達股份有限公司