专利名称：外部设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动存储设备以及类似物。
背景技术：
通用串行总线(“USB”)和外部串行高级技术附件(“eSATA”)是两种常用的连接器标准。这两种标准中的每一种自它们产生以来都已经历了快速的发展。规定USB连接设计的USB标准自其最早于1994年发布以来已经经历了多次修改。最先被广泛采用的版本是USB I. I，其规定的数据速率为I. 5Mbit/s(“低带宽”)和12Mbit/8(“全带宽”)。USB I. I于2000年被USB 2.0取代。USB 2. 0提供了更高的最大数据传输速率，达到480Mbit/s( “高速”)。在这个版本中，USB 2. 0的缆线具有四根电线两根电 源线(+5伏和接地)以及一对用于传输数据的扭绞电线。在USB 2.0以及USB I. I的设计中，数据都是一次沿一个方向传输的(下行或上行)。2008年，发布了一种新的USB 3. 0标准。USB 3. 0包括一种新的“超高速”总线，该总线提供的第四种数据传输速率为5.0Gbit/s。为了达到这种增加后的吞吐量，USB 3.0缆线共具有八根电线两根电源线(+5伏和接地)、用于传输非超高速数据的扭绞对(允许与早期版本的USB装置的向后兼容性)以及两个用于传输超高速数据的差分对。全双工信号传输通过上述两个差分对进行。到目前为止，由于需要对支持USB 3.0标准的母板硬件进行再设计，以及需要修改操作系统以支持USB 3.0标准，所以已经放慢了对USB 3.0标准的采用。传统上，SATA是用于连接宿主总线适配器和大容量存储设备的内部计算机总线接口。第一代SATA接口( “SATA I ”)规定数据传输速率为I. 5Gbit/s。第二代SATA接口(“SATA II”)规定数据传输速率为3.0Gbit/s。满足SATA规定的所有SATA数据缆线的数据传输速率为额定3.0Gbit/s。2009年，发布了第三代SATA接口( “SATA III”)，其规定峰值吞吐量为6. OGbit/s。SATA III标准向后兼容SATA II。eSATA于2004年标准化，并提供用于外部连接的SATA协议的变体。在eSATA的每种版本中(“eSATA I”、“eSATA II”、“eSATA III”)，硬接线包括两个差分电线对，以及附加的三根接地线。由于eSATA使用与计算机的内部硬盘驱动器相同的ATA协议，所以不需要桥接芯片来将计算机的内部ATA协议转换成例如USB的其它协议。然而，虽然大多数计算机内部使用SATA标准，但是许多计算机并不包括外部SATA连接器，相反选择了包括外部USB连接器。由于eSATA连接器至今还未广泛应用，因此希望提供在SATA I、II、III标准之间能够包括全面的向后和向前兼容性的eSATA连接器，以及组合在USB2. 0和3. 0标准之间能够包括全面的向后和向前兼容性的USB连接器。近年来，外部设备已经设置有用于传送关于该设备的信息的电子显示装置。传统地，这些显示装置是常规的背光平板显示装置，并且需要功率源来进行操作。因为这些外部设备经常在未接入功率的情况下运输和/或存储，所以显示装置不是易于使用的。因此，需要提供一种用于外部设备的显示装置，其不需要功率源使显示装置上的信息能够被看见。
发明内容
本发明实施例包括一种外部设备，其具有多个基板；电联接到所述多个基板中的一个并且包括第一接口连接器和第二接口连接器的连接器；电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述第一接口连接器的开关，其中所述开关包括显示装置位置和存储器位置；电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述开关的存储器位置的第一接口连接控制器；电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述开关的显示装置位置的显示装置控制器；电联接到所述显示装置控制器的显示装置；和电联接到所述多个基板中的一个和所述第二接口连接器的第二接口连接控制器，其中所述第一接口连接器和所述第二接 口连接器配置为支持接口在机械上不同的至少两种接口连接标准。在一些实施例中，集线器电联接到多个基板中的一个并且电联接到第一接口连接器，第一接口连接控制器电联接到所述多个基板中的一个和所述集线器，并且显示装置控制器电联接到所述多个基板中的一个和所述集线器。在其它实施例中，所述多个基板以堆叠关系布置，其中每一个基板都机械安装和电联接到所述多个基板中的至少一个其它基板。在一些实施例中，外部设备可进一步包括电子探测器，其中第一接口连接控制器和第二接口连接控制器电联接到电子探测器。该电子探测器可配置为当第二接口连接存在时启动第二接口连接控制器。在一些实施例中，当连接器没有连接到相对应的连接器时在显示装置上显示的信息是可见的。在其它实施例中，显示装置是双稳LCD或电子纸设备。根据某些实施例，该第一接口连接器可以是USB3.0连接器。在这些或其它实施例中，第二接口连接器可以是eSATA连接器。
图I是根据本发明的某些实施例的外部设备的前向透视图。图2是带有用虚线示出的外壳的图I的外部设备的前向透视图。图3是带有用虚线示出的外壳的图I的外部设备的后向透视图。图4是带有用虚线示出的外壳的图I的外部设备的俯视图。图5是带有用虚线示出的外壳的图I的外部设备的左侧投影视图。图6是带有用虚线示出的外壳的图I的外部设备的后向投影视图。图7是移除了外壳的图I的外部设备的左侧投影视图。图8是移除了外壳的图I的外部设备的后向投影视图。图9是移除了外壳的图I的外部设备的俯视透视图。图10是图I的外部设备的第一基板的俯视图、第_■基板的仰视图和第二基板的仰视图。图11是图I的外部设备的第一基板的仰视图。图12是图I的外部设备的第二基板的俯视图。图13是根据本发明的某些实施例的外部设备的电子装置的示意图。图14是根据本发明的某些实施例的外部设备的电子装置的示意图。
具体实施例本发明描述的实施例提供了用于多种接口连接标准的外部设备。尽管这些设计可被详述为用于eSATA和USB标准，但是它们绝不限制于此。而是，这些设计的实施例可用于 联接到任何类型的串行总线连接、并行总线连接、或所需要的其它连接的其它设备。图1-12图示了兼容于多种接口连接标准的外部设备10的实施例。在图1-12所示的实施例中，设备10包括至少一个连接器12、多个基板14、第一接口连接控制器16、第二接口连接控制器18、至少一个存储芯片组(memory die stack) 20、和显示装置22。如图2-12中的最佳示出地，基板14可以是印刷电路板(“PCB”)，其用于机械支撑和电连接设备10的其它元件。在一些实施例中，基板14的每一个都可包括元件表面24和连接表面26。例如发光二极管94( “LED”)、振荡器、分立元件或其它合适设备的物件可以安装和电联接到元件表面24和/或连接表面26。在一些实施例中，如图2-5和7-10所示，连接器12可定位成靠近多个基板14的第一基板14A的端部28，并且配置为插入在相对应的连接器内。在一些实施例中，连接器12的下表面30机械联接和电连接到第一基板14A的连接表面26A。在某些实施例中，连接器12可配置为联接到相对应的USB2. 0连接器、USB3. 0连接器、和/或eSATA连接器、或其它合适的串行总线连接、并行总线连接、或所需要的其它连接。在一些实施例中，第一接口连接标准是USB2. 0或USB3. 0标准、或任何其它向前或向后兼容前述USB标准中任意一种的标准，并且第二接口连接器标准是eSATA KeSATA IKeSATA III或任何其它向前和向后兼容前述eSATA标准中任意一种的标准。然而，本领域普通技术人员会理解的是，两种接口连接标准可以是实现设备10的期望性能的接口连接标准的任意合适组合。在一些实施例中，如图2-3和5-12所示，设备10可使用同一连接器12用于第一接口连接标准和第二接口连接标准，或者可使用配置为用于每一种类型的连接的单独连接器12。包括接口连接器标准的组合的关于连接器12的详细描述在由Martin Kuster在2012年 I 月提交的发明名称为 “Connector for Multiple Interface Connection Standards”美国专利申请中被描述，将该专利申请的全部内容以引用方式并入本文。在一些实施例中，第二基板14B可机械地联接和电连接到第一基板14A的连接表面26A。在这些实施例中，联接突起32可机械安装和电连接到连接表面26A。连接器36的端部34可定位在联接突起32上以便将第一基板14A连接到第二基板14B。同样地，相互作用的联接突起38可机械安装和电连接到第二基板14B的元件表面24B。在某些实施例中，连接器42的端部40定位在相互作用的联接突起38上，以便将第一基板14A连接到第二基板14B。联接突起32、38可包括卡扣配合、锁定凸片、摩擦配合、或者在两个联接突起32,38被压在一起时能够将它们锁定的其它合适的机械紧固装置。端部34、40的位置配置成使得，当联接突起32、38被联接时，端部34、40接触，并且两个基板14A、14B电连接。
在一些实施例中，第三基板14C可机械联接和电连接到第二基板14B的连接表面26B。在这些实施例中，联接突起44机械安装和电连接到连接表面26B。连接器48的端部46可定位在联接突起44上，以便将第二基板14B连接到第三基板14C。同样地，相互作用的联接突起50可机械安装和电连接到第三基板14C的元件表面24C。在某些实施例中，连接器54的端部52定位在相互作用的联接突起50上，以便将第二基板14B连接到第三基板14C。联接突起44、50可包括卡扣配合、锁定凸片、摩擦配合、或者在两个联接突起44、50被压在一起时能够将它们锁定的其它合适的机械紧固装置。端部46、52的位置配置成使得，当联接突起44、50被联接时，端部46、52接触，并且两个基板14B、14C电连接。在某些实施例中，如图2-5和7-9中所示，第三基板14C可成形为使得端部56可定位成靠近连接器12的上表面58。取决于所组装的设备10的稳定性和安全性的需要，第三基板14C可机械联接到上表面58，或者可定位成与其相邻，而不会添加有机械或化学的紧固件。第三基板14C可进一步包括第二联接突起60，其也可机械安装和电连接到元件表 面24C。联接突起60可配置为将第三基板14C连接到显示装置22。膜缆线68的第一端部66机械安装和电连接到显示装置22。在某些实施例中，膜缆线68的第二端部76联接到联接突起60。联接突起60和第二端部76可包括卡扣配合、锁定凸片、摩擦配合、或者在联接突起60和第二端部76被压在一起时能够将它们锁定就位的其它合适的机械紧固装置。联接突起60和第二端部76配置成使得，当联接突起60和第二端部76被联接时，第三基板14C和显示装置22电连接。根据某些实施例，如图2-9所示，膜缆线68可为显示装置22定位成相邻第三基板14C的连接表面26C并且电连接到第三基板14C的元件表面24C提供灵活性。显示装置22可是电子纸、双稳LCD、其它电泳显示装置、胆留LCD显示装置、干涉型调制、或其它能够实现显示装置22的期望功能的类似技术。相关领域中的普通技术人员会理解和意识到的是，电子型纸、电子纸、电子墨水和类似物是在被设计成模拟普通墨水在纸上的显示状况的显示技术范围内。例如，显示装置22可用作用户界面，包括但不限于能够显示图像、诊断信息等。显示装置22也可用于标记有关USB存储的项目，包括但不限于日期、内容、备份信息和技术数据，例如存储容量、剩余容量、使用了的容量等。在一些实施例中，对电子纸、双稳LCD或其它类似技术的使用产生了标记设备10的可能性，从而使得当设备10不连接到计算机或其它类似设备时，显示装置22不需要功率就可被读取。结果，在设备10不被连接时，设备10内部不需要电池(可再充电或其它方式的)用于使显示装置22可见。这样，当设备10没连接时，标记的显示装置在没有任何电池功率的情况下仍然可被读取。第一接口连接控制器16和/或第二接口连接控制器18可机械安装和电连接到第一基板14A的元件表面24A，如图2、5、7和11所示。第一接口连接控制器16和第二接口连接控制器18可组合在单一控制单元内，或者可以是独立的单元，这取决于设备10的特定需要。相关领域的普通技术人员会理解的是，第一接口连接控制器16和第二接口连接控制器18在任何基板14的元件表面24和/或连接表面26上的任何合适位置都可用来实现设备10的期望性能。关于存储器，至少一个存储芯片组20可机械安装和电连接到至少一个基板14上。在一些实施例中，单一的存储芯片组20可安装到和电联接到基板14之一。在其它实施例中，多于一个的存储芯片组20可安装到和电联接到基板14中的一个、多于一个、或所有基板14。在一些实施例中，多个存储芯片组20可相对另一个布置，从而使得存储芯片组20在第一基板14A的兀件表面24和连接表面26上均等地分布。例如,如图2、5_8所不,每一个存储芯片组20安装到和电联接到第一和第二基板14A、14B的元件表面24A、24B和连接表面26A、26B中的每一个。在其它实施例中，多于一个的存储芯片组20可布置成彼此相邻，从而使得存储芯片组20定位在基板14中的一个、多于一个、或所有基板14的相同表面上。相关领域的普通技术人员能理解的是，存储芯片组20在基板14中的任何、一些和/或所有基板14的元件表面24和/或连接表面26上的任何合适的位置和分布都可用来实现设备10的期望性能。在这些实施例中，例如图5-8最佳图示的实施例，存储芯片组20在每一个存储芯片组20中可包括至少一个芯片78、两个芯片78、或甚至四个芯片78。每一个芯片78可电连接到第一接口连接控制器16和/或第二接口连接控制器18。在单个存储芯片组20包含两个芯片78的实施例中，设计可包括双通道处理。利用双通道配置，第一接口连接控制器16或第二接口连接控制器18 (取决于在该时刻哪一个被启动)可共同或单独地访问每 一个芯片78。结果，利用双通道处理，数据处理可被执行快两倍。通道配置类型取决于存储芯片组20中芯片78的数量和包含在设备10中的存储芯片组20的数量(即，2芯片/组和2组/棒(stick)是四通道配置，2芯片/组和4组/棒是八通道配置，2芯片/组和8组/棒是十六通道配置，等等)。相关领域的普通技术人员能理解的是，存储芯片组20可包括1、2、4或任何适合数量的芯片78来实现设备10的期望性能。关于基板14上的存储芯片组20的可能布直以及每Iv存储芯片组20中的芯片78的详细描述在由Martin Kuster于2012年一月提交的发明名称为“External StorageDevice”的美国专利申请中被描述，其全部内容在此以引用方式被全部并入。如图13中所述，在一些实施例中，开关84可被包括在设备10中来管理连接器12中的第一接口连接，不需要用于第一接口连接的集线器92。由于不需要集线器92，设备10的尺寸可减小，从而产品可更加具有成本效益。开关84允许操作者在操作显示装置22和通过连接器12中的第一接口连接访问存储器之间进行选择。如下面更详细解释地，因为连接器12中的第二接口连接可以不与显示装置22的操作相关联，所以即使在开关84设置为操作显示装置22时，也可以由连接器12中的第二接口连接进行存储器操作。如在图3、5_8和10所示地，开关84可机械安装和电连接到第一基板14A的连接表面26A。然而，相关领域的普通技术人员能理解的是，开关84可定位在任何基板14的任何表面24、26上，或者定位在对使用者方便和可接触到的其它合适位置。连接器12中的第一接口连接器可电连接到开关84。当开关84设置为操作显示装置22时，开关84完成连接器12中的第一接口连接器和显示装置控制器86之间的电连接。显示装置控制器86可机械安装和电连接到第三基板14C的元件表面24C。然而，相关领域的普通技术人员能理解的是，显示装置控制器86可定位在任何基板14的任何表面24、26上，或者定位在其它合适的位置。当开关84设置为访问存储器时，开关84完成连接器12中的第一接口连接器和电子探测器90之间的电连接。在一些实施例中，电子探测器90可机械安装和电连接到第一基板14A的元件表面24A，如图2、5、7和11所示。电子探测器90、第一接口连接控制器16和/或第二接口连接控制器18可组合在单一控制器单元内，或者可以是单独的单元，这取决于设备10的特定需要。相关领域的普通技术人员能理解的是，电子探测器90在任何基板14的元件表面24和/或连接表面26上的任何合适位置都可用来实现设备10的期望性倉泛。不管开关84的设置，连接器12中的第二接口连接器可电连接到电子探测器90。这样，在该布置中，因为开关84不是连接器12中的第二接口连接器和电子探测器90之间的电路的一部分，所以存储器可经由连接器12中的第二接口连接器访问，只要电子探测器90启动第二接口连接控制器18便可，如下面详细解释的那样。电子探测器90继而又电连接到第一接口连接控制器16和第二接口连接控制器18。然而，电子探测器90配置为探测第二接口连接的存在。在一些实施例中，电子探测器90配置为探测eSATA连接的存在。相关领域的普通技术人员能理解的是，电子探测器90可配置为探测任何合适的接口连接标准。如果电子探测器90探测到第二接口连接的存在， 则电子探测器90启动第二接口连接控制器18。否则，电子探测器90启动第一接口连接控制器16。电子探测器90的使用避免了这样的情形，即在没有电子探测器90的情况下，连接有可能包括第一和第二接口连接标准，这可能导致控制器16、18在操作中发生冲突的情况。第一接口连接控制器16和第二接口连接控制器18可经由2、4、8或16通道构造电连接到存储芯片组20，如上所述。如图14所述，在一些实施例中，集线器92可被包含在设备10中来管理连接器12中的第一接口连接，不需要用于第一接口连接的开关84。通过包含集线器92，甚至当经由连接器12中的第一接口连接器访问存储器时也能更新显示装置22，并且不需要开关84在操作之间移动。在这些实施例中，连接器12中的第一接口连接器可电连接到集线器92，其可机械安装和电连接到第一基板14A的连接表面26A。然而，相关领域的普通技术人员能理解的是，集线器92可定位在任何基板14的任何表面24、26上，或者可以定位在其它合适位置。集线器92完成了连接器12中第一接口连接器和显示装置控制器86之间的电连接，以及完成了连接器12中的第一接口连接器和电子探测器90之间的电连接。电子探测器90、第一接口连接控制器16、第二接口连接控制器18和至少一个存储芯片组20如在上面包含有开关84的实施例中描述的那样被电连接。在本文描述的各种实施例中，外壳88可以被包括，以便封装被组装的基板14、显示装置22和各种元件。在一些实施例中，外壳88可以卡扣装配、注塑模制、或者以另外的方式组装在被组装的基板14、显示装置22和各元件周围。前述内容是为了例示、解释和描述本发明实施例的目的。对这些实施例的更多的修改和变更对于本领域技术人员而言是明显的，并且在不偏离本发明目的和精神的情况下可以被实施。
权利要求
1.一种外部设备，包括 a)多个基板； b)电联接到所述多个基板中的一个并且包括第一接口连接器和第二接口连接器的连接器； c)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述第一接口连接器的开关，其中所述开关包括显示装置位置和存储器位置； d)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述开关的存储器位置的第一接口连接控制器； e)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述开关的显示装置位置的显示装置控制器； f)电联接到所述显示装置控制器的显示装置；和 g)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述第二接口连接器的第二接口连接控制器； 其中，所述第一接口连接器和所述第二接口连接器配置为支持接口在机械上不同的至少两种接口连接标准。
2.如权利要求I所述的外部设备，进一步包括电子探测器，其中所述第一接口连接控制器和所述第二接口连接控制器电联接到所述电子探测器。
3.如权利要求2所述的外部设备，其中所述电子探测器配置为当第二接口连接存在时启动所述第二接口连接控制器。
4.如权利要求I所述的外部设备，其中当所述连接器未连接到相对应的连接器时，可以看到显示在所述显示装置上的信息。
5.如权利要求I所述的外部设备，其中所述显示装置是双稳LCD或电子纸设备。
6.如权利要求I所述的外部设备，其中所述第一接口连接器是USB3.O连接器。
7.如权利要求I所述的外部设备，其中所述第二接口连接器是eSATA连接器。
8.如权利要求I所述的外部设备，其中所述多个基板以堆叠关系布置，其中每一个基板都机械安装和电联接到所述多个基板中的至少一个其它基板。
9.一种外部设备，包括 a)多个基板； b)电联接到所述多个基板中的一个并且包括第一接口连接器和第二接口连接器的连接器； c)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述第一接口连接器的集线器； d)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述集线器的第一接口连接控制器； e)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述集线器的显示装置控制器； f)电联接到所述显示装置控制器的显示装置；和 g)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述第二接口连接器的第二接口连接控制器； 其中，所述第一接口连接器和所述第二接口连接器配置为支持接口在机械上不同的至少两种接口连接标准。
10.如权利要求9所述的外部设备，进一步包括电子探测器，其中所述第一接口连接控制器和所述第二接口连接控制器电联接到所述电子探测器。
11.如权利要求10所述的外部设备，其中所述电子探测器配置为当第二接口连接存在时启动所述第二接口连接控制器。
12.如权利要求9所述的外部设备，其中当所述连接器未连接到相对应的连接器时，可以看到显示在所述显示装置上的信息。
13.如权利要求9所述的外部设备，其中所述显示装置是双稳LCD或电子纸设备。
14.如权利要求9所述的外部设备，其中所述第一接口连接器是USB3.0连接器。
15.如权利要求9所述的外部设备，其中所述第二接口连接器是eSATA连接器。
16.一种外部设备，包括· a)以堆叠关系布置的多个基板，其中每一个基板都机械安装和电联接到所述多个基板中的至少一个其它基板； b)电联接到所述多个基板中的一个并且包括第一接口连接器和第二接口连接器的连接器； c)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述第一接口连接器的开关； d)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述开关的显示装置控制器； e)电联接到所述多个基板中的一个并且电联接到所述开关的电子探测器； f)第一接口连接控制器和第二接口连接控制器，其中每一个控制器都电联接到所述多个基板中的一个和所述电子探测器； 其中所述第一接口连接器和所述第二接口连接器配置为支持接口在机械上不同的至少两种接口连接标准。
17.如权利要求16所述的外部设备，其中所述电子探测器配置为当第二接口连接存在时启动所述第二接口连接控制器。
18.如权利要求16所述的外部设备，进一步包括电联接到所述显示装置控制器的显示装置，其中当所述连接器未连接到相对应的连接器上时，可以看见显示在所述显示装置上的信息。
19.如权利要求18所述的外部设备，其中所述显示装置是双稳LCD或电子纸设备。
20.如权利要求16所述的外部设备，其中所述第一接口连接器是USB3.0连接器，并且所述第二接口连接器是eSATA连接器。
全文摘要
本发明描述了一种外部设备，其具有多个基板；电联接到所述多个基板之一并且具有第一接口连接器和第二接口连接器的连接器；电联接到所述第一接口连接器的开关，其中所述开关包括显示装置位置和存储器位置；电联接到所述开关的存储器位置的第一接口连接控制器；电联接到所述开关的显示装置位置的显示装置控制器；电联接到所述显示装置控制器的显示装置；和电联接到所述第二接口连接器的第二接口连接控制器，其中所述第一接口连接器和所述第二接口连接器配置为支持接口在机械上不同的至少两种接口连接标准。
文档编号H01R27/00GK102750971SQ20121008790
公开日2012年10月24日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者马丁·库斯特 申请人:马丁·库斯特