外部存储装置的制作方法

本申请与序列号61/438,139，2011年1月31日提交、题为“usb3cobstick”和序列号61/442,379，2011年2月14日提交、题为“usb3cobstickbackcontact”的美国临时申请相关，并要求其优先权。这些申请通过引用而完整地结合于本文中。

本发明涉及移动存储装置及类似物。

背景技术：

通用串行总线（“usb”）棒由集成有usb接口的记忆数据存储装置构成。usb棒通常用于以前软盘或cd-rom所应用的类似目的。然而，usb棒更小，更快，具有数千倍的更高的容量，并且更为耐用和可靠。在usb棒具有板上芯片（“cob”）闪速存储器的情况下，usb控制器和闪速存储器能够被组合进一个结构，其嵌入到印刷电路板（“pcb”）的一侧，usb连接件位于相对的表面上。

规范usb连接设计的usb标准自1994年最早发布以来，已经经历了多次修订。第一个被广泛采用的版本，usb1.1，规定了1.5mbit/s（“低带宽”）和12mbit/s（“全带宽”）的数据传输率。在2000年，usb1.1被usb2.0所取代。usb2.0提供了更高的最大数据传输率，480mbit/s（“高速”）。在这一版本中，usb2.0线缆具有四条线：两条电源线（+5伏特和地线）和一对用于传送数据的双绞线。在usb2.0的设计中，和usb1.1一样，数据在一个时刻沿一个方向传输（下行或上行）。

在2008年，新的usb3.0标准被公布。usb3.0包括一个新的“超高速”总线，它提供5.0gbit/s的第四数据传输模式。为了获得这一增强的吞吐率，usb3.0线缆总共具有八条线：两条电源线（+5伏特和地线），用于传送非超高速数据的双绞线（允许对更早版本usb装置的向下兼容），和用于传送超高速数据的两对差分线。在这两对差分线上出现全双工信号传输。

迄今为止，由于需要重新设计支持usb3.0标准的主板硬件和修改操作系统使其支持usb3.0标准，使usb3.0标准的应用被减慢。为了方便向usb3.0标准的转换，期望修改现有的usb2.0cob棒使其也包括usb3.0连接件。

由于usb2.0cob棒结构具有一种直线围绕形的设计，将元件嵌入到pcb的一侧，而usb2.0连接件定位为与pcb的相对一侧平齐，该形状和结构不容易允许将usb3.0连接件添加到现有的usb2.0cob棒上。随着usb3.0即将成为标准并且远远快于usb2.0，需要提供一种设计将usb3.0连接件结合到现有的usb2.0cob棒中，从而使usbcob棒可以连接到任一版本的usb标准。

技术实现要素：

本发明的实施例可以包括一种外部存储装置，具有基板，电联接到基板的控制器，至少一个电联接到基板的存储芯片组（memorydiestack），多个电联接到基板的连接指状件，和电联接到基板的安装条。该外部存储装置可被配置为支持接口在机械上不同的至少两种usb标准。安装条可被安装到基板的元件表面上且可基本上被围绕基板的外壳包围。在这些实施例中，该外部存储装置可以包括在所有侧面上基本上为平的表面。安装条还可包括多个簧片。在某些实施例中，该多个簧片可包括定位为接近每个簧片的一端的联接突起部。该联接突起部可被配置为在未压缩位置延伸穿过元件表面上的多个开孔。

在其他实施例中，该外部存储装置可以包括基板，电联接到基板的控制器，电联接到基板的存储芯片组，多个电联接到基板的连接指状件，和电联接到基板的接触条。该外部存储装置可被配置为支持接口在机械上不同的至少两种usb标准。接触条可被安装到基板的一个连接表面上且还可以包括罩。在这些实施例中，该接触条包括多个延伸物。在某些实施例中，该多个延伸物可包括定位为接近每个延伸物的一端的联接突起部。该联接突起部可被配置为在未压缩位置延伸穿过罩上的多个开孔。

存储芯片组可被安装到基板的元件表面或连接表面。在某些实施例中，该外部存储装置进一步包括多个存储芯片组。在这些实施例中，至少一个存储芯片组被附着在基板的连接表面上，且至少一个存储芯片组被附着在基板的元件表面上。存储芯片组的每个可以包括多个芯片。在某些实施例中，至少两个存储芯片组以重叠布置的方式堆叠。

附图说明

图1为根据本发明特定实施例的外部存储装置的前透视图。

图2为具有联接点的图1中外部存储装置的前透视图。

图3为供图2的外部存储装置使用的接触条的透视图。

图4为图3的接触条的板。

图5为图3的接触条的罩。

图6为图3的接触条的仰视图。

图7为与图2的外部存储装置一起使用的图4的板的前透视图。

图8为与图2的外部存储装置一起使用的图3的接触条的前透视图。

图9为与根据本发明其他实施例的外部存储装置一起使用的图4的板的前透视图。

图10为与根据本发明其他实施例的外部存储装置一起使用的图4的板的前透视图。

图11为图2的外部存储装置的后透视图。

图12为根据本发明其他实施例的外部存储装置的前透视图。

图13为图12的外部存储装置的后透视图。

图14为图12的外部存储装置的安装条的簧片透视图。

图15为图12的外部存储装置的安装条的透视图。

图16为图2的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的元件表面上的单个存储芯片组，该存储芯片组具有单个芯片。

图17为图12的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的元件表面上的单个存储芯片组，该存储芯片组具有单个芯片。

图18为图2的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板两个表面上的两个存储芯片组，每个存储芯片组具有单个芯片。

图19为图12的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板两个表面上的两个存储芯片组，每个存储芯片组具有单个芯片。

图20为图2的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的元件表面上的单个存储芯片组，该存储芯片组具有两个芯片。

图21为图12的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的元件表面上的单个存储芯片组，该存储芯片组具有两个芯片。

图22为图2的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的两个表面上的四个存储芯片组，每个存储芯片组具有单个芯片。

图23为图12的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的两个表面上的四个存储芯片组，每个存储芯片组具有单个芯片。

图24为图2的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的两个表面上的两个存储芯片组，每个存储芯片组具有两个芯片。

图25为图12的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的两个表面上的两个存储芯片组，每个存储芯片组具有两个芯片。

图26为图2的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的元件表面上的两个存储芯片组，每个存储芯片组具有两个芯片。

图27为图12的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的元件表面上的两个存储芯片组，每个存储芯片组具有两个芯片。

图28为图2的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的连接表面上的两个存储芯片组，每个存储芯片组具有两个芯片。

图29为图2的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的两个表面上的四个存储芯片组，每个存储芯片组具有两个芯片。

图30为图12的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的两个表面上的四个存储芯片组，每个存储芯片组具有两个芯片。

图31为图2的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的元件表面上的两个存储芯片组，每个存储芯片组具有四个芯片。

图32为图12的外部存储装置的侧视图，具有定位在基板的元件表面上的两个存储芯片组，每个存储芯片组具有四个芯片。

图33为图31或32的外部存储装置的存储芯片组的侧视图，其中芯片以阶梯状模式排列。

图34为图31或32的外部存储装置的存储芯片组的侧视图，其中芯片以交替模式排列。

图35为根据本发明其他实施例的外部存储装置的侧面透视图。

具体实施方式

描述的本发明实施例提供了供多个接口连接标准使用的外部存储装置。尽管针对用于外部存储装置进行了叙述，但不限于此。恰恰相反，这些设计的实施例可被用于联接到任何类型的串行总线连接、并行总线连接、或需要的其他连接的其他装置。

图1-34说明了一种外部存储装置10的实施例。在图8-13所示的实施例中，装置10包括基板12，连接件14，控制器16，和至少一个存储芯片组18。

最好如图11和13所示，基板12可以为印刷电路板（“pcb”），其被用于机械支撑和电联接到装置10的其他元件。在某些实施例中，基板12可以包括元件表面24和连接表面26。例如振荡器，led状态灯，分立元件，或其他适当装置的物品可被安装并电联接到元件表面24和/或连接表面26。

在某些实施例中，如图1-2，7-10，和12所示，连接件14可被定位成接近基板12的一端46，并被配置为插入对应的连接件之内。在特定实施例中，连接件14可被配置为联接到对应的usb2.0连接件，usb3.0连接件，或任何其他向上或向下地与任何在前的usb标准兼容的标准，其他适合的串行总线连接，并行总线连接，或其他需要的连接。但是，相关领域的普通技术人员将会了解，该连接标准可以为实现装置10的期望性能的任何适当的连接标准。

在某些实施例中，例如图8-10所示的实施例，连接件14可以包括多个连接指状件20和一个接触条22。在这些实施例中，连接指状件20可被安装在或嵌入到基板12的连接表面26，并电联接到基板12。在特定实施例中，例如在对应的连接件是usb2.0连接件或任何其他向上或向下兼容usb2.0的标准的情况下，当连接件14被插入在对应的usb2.0连接件内时，连接指状件20可被配置为电联接到电源和地线、以及对应的usb2.0连接件的双绞线（用于高速和较低的数据传输）。在图1-2，7-10，和12示出的实施例中，连接件14可包括四个连接指状件20。但是，相关领域的普通技术人员将会了解，任何适合的数目和结构的连接指状件20都可与usb2.0标准或其他适合的标准结合使用。

在某些实施例中，例如如图8-10所示的实施例，接触条22可被安装在连接表面26，并通过多个联接点28电联接到基板12。在这些实施例中，如图2所示，基板12包括五个联接点28。但是，相关领域的普通技术人员将会了解，任意适合的数目和结构的联接点28都可被使用。在其他实施例中，联接点28被配置为电联接到其他类型的附加元件。在这些实施例中，接触条22在原本基本上为平的连接表面26上形成突起部。

在某些实施例中，最好如图3-6所示，接触条22包括板30和罩32。在这些实施例中，如图4所示，板30可以为pcb，其中板30的一端34可以包括多个连接垫片36。在某些实施例中，板30可包括五个连接垫片36，如图4和6-7所示。但是，相关领域的普通技术人员将会了解，任何适合的数目和结构的连接垫片36都可与usb3.0标准或其他适合的标准结合使用。

连接垫片36可被定位在板30上，以便当接触条22被安装到连接表面26上时，连接垫片36基本上对准联接点28的位置，如图7所示。连接垫片36可被焊接或以适当方式电联接到联接点28，以允许每个连接垫片36电联接到对应的联接点28。

在某些实施例中，如图2所示，联接点28可被安装到或嵌入在基板12的连接表面26，并电联接到基板12。在这些实施例中，联接点28可被定位为邻近和/或在连接指状件20的后面。在其他实施例中，联接点28可被安装在或嵌入到元件表面24，而连接指状件20可被安装在或嵌入到连接表面26，或反之亦可。相关领域的普通技术人员将会了解，联接点28可以位于基板12上的任何允许接触条22电联接到基板12的适当位置。

板30可以包括多个延伸部38，最好如图4和6-7所示。在某些实施例中，每个延伸部38也可以为具有一些弹性属性的pcb，其使延伸部38在被弯曲时能够施加力以回到原始的位置。相关领域的普通技术人员将会了解，延伸部38可以由任何适合的材料制作，并可具有任何适合的设计以在连接件14被插入到对应的连接件内时，使接触条22电联接到对应的连接件。

在这些实施例中，如图4所示，每个延伸部38可以包括定位为接近每个延伸部38的一端42的联接突起部40。联接突起部40可被焊接或以适当方式电联接到延伸部38，以允许联接突起部40电联接到对应的连接垫片36。联接突起部40可具有任何适合的形状，其在连接件14被插入到对应的连接件内时提供与对应连接件的充分接触。适合的形状的例子包括但不限于三角形，l形，u形，t形，具有圆形或直线围绕形横截面形状的实心突起部，或其他适合的形状。

在某些实施例中，例如图3所示的实施例，罩32可置于板30的上方。可形成罩32的材料包括但不限于任何高耐热性的塑料，聚合物，或其他适合的材料。如图3和5所示，罩32还可以包括多个位于多个延伸部38上并接近每个延伸部38的端部42的开孔44。开孔44被配置为当延伸部38处于未压缩的位置时，允许联接突起部40延伸穿过开孔44。

在某些实施例中，连接件14可被定位为接近基板12的端部46，以便连接指状件20（当插入到对应的usb2.0连接件或任何其他与usb2.0标准向上或向下兼容的标准时）或连接指状件20和联接突起部40（当被插入到对应的usb3.0连接件或任何其他与usb3.0标准向上或向下兼容的标准时）电联接到对应的usb连接件。当连接件14被插入到对应的usb3.0连接件（未示出）内时，usb3.0连接件压靠联接突起部40，进而对延伸部38施加弯曲力。当延伸部38被usb3.0连接件弯曲时，每个延伸部38的簧片加载设计将对usb3.0连接件和联接突起部40施加力，以确保元件被稳固地电联接。在某些实施例中，如图6所示，珠48可以位于每个延伸部38上于联接突起部40相对的端部42。可形成珠48的材料包括但不限于硅树脂，普通橡胶，乳胶，或其他适合的材料。此外，珠48可以为金属簧片或微弹簧。相关领域的普通技术人员将会了解，珠48可以具有任何适合的对延伸部38提供弹性特性的结构或形式。当连接件14被插入到对应的usb3.0连接件时，珠48提供附加的力以在对应的usb3.0连接件和每个联接突起部40之间形成牢固的电联接，因为连接件14被插入到对应的usb3.0连接件时，珠48至少部分地被压缩。

在其他实施例中，例如图12所示的实施例，连接件14可以包括多个上文所述的连接指状件20，以及安装条50。最好如图13所示，安装条50位于元件表面24上，以便如果需要的话，连接表面26可以保持基本上为平的。在这些实施例中，最好如图13-15所示，安装条50可以包括多个接触簧片52。每个簧片52可由在被弯曲或压缩时施加力以回到其原始形状的弹性材料形成。相关领域的普通技术人员将会了解，簧片52可由任何适合的材料制造，并可具有任何适合的设计，以当连接件14被插入到对应连接件时允许安装条50电联接到对应的连接件。

如图15所示，安装条50还可以包括多个插口54，其被成形为容纳接触簧片52。如图14所示，每个簧片52可以包括钩56，其将簧片52安装并电联接到安装条50的边缘58上，最好如图15所示。在某些实施例中，例如图14所示的实施例，钩56可以具有基本上符合边缘58的形状的u形。在其他实施例中，钩56可以基本上是直的，并被配置为插入到边缘58上的对应的开孔内。相关领域的普通技术人员应当了解，在钩56和边缘58之间可以使用任何适合的联接布置。

每个簧片52还可以包括联接突起部60，最好如图14-15所示。在某些实施例中，联接突起部60可以与簧片52整体成型。在其他实施例中，联接突起部60可被焊接或以适当方式电联接到簧片52，以允许联接突起部60电联接到基板12。联接突起部60可以具有任何适合的形状，其当连接件14被插入到对应连接件内时，提供与对应连接件的充分接触。适合的形状的例子包括但不限于三角形，l形，u形，t形，具有圆形或直线围绕形横截面形状的实心突起部，或其他适合的形状。

在这些实施例中，安装条50可被安装并直接电联接到基板12。通过把安装条50结合在装置10的外部配件之内，安装条50被直接电联接到基板12，而不需要将安装条50焊接到多个联接点28。然而，相关领域的普通技术人员将会了解，安装条50和/或簧片52的任何适合的结构都可与usb3.0标准或其他适合的标准结合使用。如图17，19，21，23，25，27，30，和32所示，相关领域的普通技术人员将会了解，安装条50可以被定位在相对于基板12的任何适合的方位。

然后安装条50可以通过联接突起部60将基板12电联接到对应的连接件。在这些实施例中，多个开孔62位于元件表面24上，邻近多个连接指状件20。联接突起部60被配置为当簧片52处于未被压缩的位置时延伸穿过开孔62。

当连接件14被插入到对应的usb3.0连接件（未示出）时，usb3.0连接件压靠联接突起部60，进而对簧片52施加压力。当簧片52被usb3.0连接件压缩时，每个簧片52的簧片加载设计会施加力以当连接件14被插入到对应的usb3.0连接件时在usb3.0连接件和每个联接突起部60之间产生稳固的电联接。

在本文描述的各个实施例中，外壳66可被用于包围组装的基板12和元件。在某些实施例中，密封材料可被用于安装条50，以避免在组装过程中壳体材料流进安装条50和装置10的内部配件。特别地，可使用胶合物或环氧树脂以确保紧密的连接，并避免将壳体材料引进接触条22下面的空间。

在安装条50被安装在元件表面24的实施例中，安装条50不会在原本基本上平坦的连接表面26上形成突起部。在一些实施例中，安装条50的厚度不会超过位于元件表面24上的其他元件的厚度，从而允许至少连接件14的安装条50部分被结合到装置10的现有规格中。此外，接触簧片52的可伸缩设计可以允许联接突起部60在装置10被插入对应的usb2.0连接件时完全缩进外壳66内。

进一步的，通过把安装条50结合在外壳66之内，制造吞吐量被提高了，因为装置10被组装成一个单独的部分，这易于通过取放组装机操作。

在其他实施例中，例如图35所示的实施例，连接件14可以包括上文讨论的接触条22和簧片52的组合。在这些实施例中，连接指状件20可被安装在或嵌入到接触条22的罩32内，并电联接到基板12。罩32还可以包括多个开孔44，这些开孔44定位为邻近和/或在连接指状件20的后方。每个簧片52可被安装到接触条22，以便联接突起部60在簧片52处于未压缩位置时延伸穿过每个开孔44。每个簧片52还可以包括连接垫片36，其可与簧片52整体成型，焊接或以适当方式电联接到簧片52，以允许联接突起部60电联接到基板12。

在这些实施例中，例如图16-32所示的实施例，存储芯片组18可包括至少一个芯片64。例如，在图16-19和22-23中，每个存储芯片组18能够包括单个芯片64。图20-21和24-30所示的存储芯片组18能在每个存储芯片组18中包括两个芯片64。图31-34所示的每个存储芯片组18可在每个存储芯片组18中包括四个芯片64。相关领域的普通技术人员将会了解，存储芯片组18可以包括1个，2个，4个，或任意适合数目的芯片64。每个芯片64可以包括将芯片64连接到存储通道70的连接件68，其进而将芯片64连接到控制器16。在某些实施例中，设计可以包括一对存储通道70，也被称为双通道处理，其中每个芯片64（在具有两个芯片64的存储芯片组18中）被连接到每个存储通道70。用双通道配置，控制器16可以一起或分别访问每个芯片64。结果，事务可用双通道以两倍快的速度执行。

在包括超过一个芯片64的存储芯片组18中，芯片64可以各种堆叠模式布置在存储芯片组18内。例如，如图33-34所示，芯片64可被布置为阶梯状模式（图33），交替模式（图34），直线组，或其他适合的堆叠布置。芯片64的任何适合布置都可被使用，以允许连接件68从每个芯片64到达存储通道70。在某些实施例中，例如图20-21，24-30和34所述的实施例，每个芯片64可以从每个邻近的芯片64旋转180度。通过在旋转的方位堆叠芯片64，热量分布得到了改善，因为生热元件（例如连接件68）不相互邻接。

在某些实施例中，例如图16-17和20-21所示的实施例，单个的存储芯片组18可被安装并电联接到基板12。在其他实施例中，例如图18-19，24-28和31-32所示的实施例，装置10可包括两个存储芯片组18。而在其他实施例中，例如图22-23和29-30所示的实施例，装置10可包括四个存储芯片组18。在某些实施例中，存储芯片组18可彼此相对地布置，以便存储芯片组18在元件表面24和相对的元件表面24a上均匀分布（图18-19，22-25，29-30），可被仅定位在元件表面24上（图16-17，20-21，26-27，和31-32），或可被仅定位在相对的元件表面24a上（图28）。然而，相关领域的普通技术人员将会了解，存储芯片组18在元件表面24和相对的元件表面24a上的任何适合的位置和分布都可被利用以获得装置10的期望的性能。

包括附加的存储芯片组18为装置10提供了附加的数据速率。在图24-28所示的实施例中，其中在双通道结构中包括两个存储芯片组18（每个存储芯片组18具有两个芯片64），两个存储芯片组18的使用将设计从双通道增加为四通道操作，其大约使数据速率加倍。在图29-30所示的其他实施例中，其在双通道结构中包括四个存储芯片组18（每个存储芯片组18具有两个芯片64），该设计具有八通道操作，其大约使数据速率成为四倍。

可选择地，如图31-32所示，八通道操作可以通过使用两个存储芯片组18（每个存储芯片组18具有四个芯片64）和用于每个芯片64的单独的存储通道70来实现。在这些实施例中，为了使连接件68的高度最小化，每个芯片64到存储通道70之间的连接件68可以穿过位于芯片64和存储通道70之间的其他芯片64。

在两个存储芯片组18相互邻近定位（位于元件表面24或相对的元件表面24a上）的实施例中，每个存储芯片组18中的芯片64能够以重叠的布置相互堆叠，以节省基板12上的空间。

本领域的普通技术人员将会了解，任何适合数目和结构的芯片64和存储芯片组18都可被使用以获得装置10的期望的数据速率和紧凑型设计。

上文是为了说明，解释和描述本发明实施例的目的而被提供。对这些实施例的进一步变型和适应性改变对本领域技术人员都是显而易见的，并且可以在不偏离本发明范围或精神的情况下做出。