TW200818991A - Connector with ESD protection - Google Patents

Description

200818991 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於可移除非揮發性記憶體裝置之使用及 結構，特定言之，係關於具有用以與其他電子系統介接的 標準化連接器之裝置。 【先前技術】 依據若干熟知的標準，已採用商用方式實施包含非揮發

性記憶卡的電子電路卡。記憶卡係用於個人電腦、行動電 話、個人數位助理（PDA)、數位相機、數位攝影機、可攜 式音訊播放器及其他主機電子裝置，以儲存大量資料。： 類卡通常包含-可再程式化非揮發性半導體記憶體單元陣 列連同-控制器’其控制該記憶體單元陣列之操作且與該 卡連接的-主機介接。若干同—_的卡可在設計用以容 納該類型卡的主機卡槽中交換。然而，許多電子卡標準的 發展已產生不同類型的卡，其在各種程度上彼此不相容。 依據-個標準所製造的卡通t不可用於設計成採用另—個 標準之卡操作的主機◊記憶卡標準包含PC卡、

CompactFlash™卡（CF™卡）、SmartMediaTM卡、多媒體卡 (MMC™)、安全數位（so)卡、miniS£)TM卡、田 _ 卞、用戶識別模組 (SIM)、Memory Stick™、Mem〇ry 妬叶 β⑽卡及 TransFlash™記憶體模組標準。 亦已透過通用串列匯流排（USB)連接器使小型、手持可 再程式化非揮發性記憶體與一電腦或立 、° 乂八他頬型的主機介 接。此等記憶體對於其個人電腦前面且 J w，、有一或多個USB連 123467.doc 200818991 接器可用的使用者而言特別方便，尤其在以上識別的記憶 卡之一係不存在插座槽的情況下。此類裝置對於在具有 USB插座的各種主機系統（包含可攜式裝置）之間傳輸資料 而言亦很有用。藉由2000年4月27日發行的，，通用串列匯流 排規格2.0修叮本提供USB介面之機械及電氣細節。 連接器一般特徵係圍繞包含接針的一開口之一金屬外殼， 該金屬外殼在插入一 USB插座時與接地連接。市面上可買 到右干有SanDlsk公司之商標”Cruzer⑧”的USB快閃驅動器 產品。USB快閃驅動器通常較大且形狀不同於以上說明的 記憶卡。 【發明内容】 J秒丨常冗憶體單元（卡、USB快閃驅動器及盆他單元）一 般具有標準化連接器。在某些情況下，此類連接器容易損 壞。可將-蓋子用以覆蓋此類連接器以便對其進行保護。 然而，在此類蓋子可與記憶體單元分離的情況下，复^ ^易丟失或損壞。一種替代方式係提供一連接器，其可： 細至記憶體單元之殼中以對記憶體單元進行保護。此類單 =:包一含自SanDisk公司的c—鈦USB快閃驅動 J為耠供貫體保護，可採用—金屬製造快閃驅動器之 殼，該金屬如鋼、不銹鋼、鋁、 σ 何其他適當的金屬。 辞b的合金或任 有—可收縮連接器的一單元一般在其殼之外側上I t徵’其允許—使用者在—收縮位置與—伸展'之 動地滑動該連接器。在收縮位置，該連接器係包含在= 123467.doc 200818991 内且受該殼的保護。在伸展位置，該連接器穿過該殼中的 開口以便其可得以插人—插座中。此類開口 m成 稱大於該連接器以便在該連接器周圍具有一些間距，、從而 允許該連接ϋ自由地伸展並收縮而無重A摩擦或束缚。 在正常情形下’一些靜電荷可以在導電殼上展開，此可 此導致靜電放電(ESD)問題。靜電放電係瞬間電荷之放 電，e亥電何可在—導電殼或與該殼電接觸的一i體上展 開，從而使該殼處於相對於需要放電接地路徑之接地的較 尚電位。因此’採用靜電放電保護電路來裝備許多電氣/ 電子系統。此等電路預防可在一導電殼上展開的不合需要 之瞬間電荷跳至記憶體系統内的靈敏組件上且因此預防記 憶體裝置損壞或出現故障。設計靜電放電保護的一種方式 係&由一連接盗之金屬外殼提供通往底盤㈣)接地的接地 路控。 在該連接器與該殼之間提供的導電彈簧提供該殼與該連 接器之金屬外殼之間的一導電路徑。因此，該殼及該金屬 外殼係保持在同-電位。#將該連接器與―插座連接時， 將5亥金屬外殼與接地連接而且透過導轉簧將該殼上的任 何電荷放電至導電外殼。以此方式，可保護記憶體系統免 於損壞靜電放電。在-個範例中，導電彈簧係與該連接器 之該金屬外殼成整體形成。 本發明之各方面的額外方面、優點、特徵及細節係包含 在以下其不範性具體實施例之說明中，應結合附圖來進行 該說明。 123467.doc 200818991 本文荼考的所有專利案 準、頻才夂甘 寻和甲印案、文章、手冊、標 引用的：？、他公告案及事物係因此基於所有目的全部以 引用的方式併入本文中。 【實施方式】 圖1顯示具有從一殼101伸展的可收縮USB連接器103之 可移除快閃記惰I#里开r4 早兀（快閃驅動器）1 ο0之—範例。在本範 士一成101係知用導電金屬(例如銅合金或鋼)製造。殼1〇1 /屬頂部蓋及結合在一起的一金屬底部蓋組成。其他 、且^亦可仃而且即使在一殼包含某些絕緣組件的情況下仍 可將該殼視為具導電性。殼⑻中的—開口允許連接器103 從殼⑻伸展，以便連接器可以插入一插座中。一般在個 人電腦及其他裝置上提供依據USB標準的適當插座。 圖2顯示可移除快閃記憶體單元100沿圖1之Χ_γ平面的 斷面圖。USB連接器103係在一端安裝於印刷電路板 (PCB)205上。亦將一控制器加及—記憶體2()1安裝於咖 2〇5上。控制器202及記憶體2〇1在本範例中形成一記憶體 系統。在某些情況下’額外組件可安裝於pcB 2〇5上作為 一記憶體系 '統之部分。藉㈣電體（未顯示）將_連接器 103與控制器202連接而且亦連接控制器2〇2與快閃記憶體 20〗。圖2顯示殼〗01内PCB 2〇5可滑入的一體積2〇7。當 PCB 205往回滑動以佔據體積2〇7時，連接器ι〇3隨之滑: 以便連接器103收縮至殼101中。 圖3A顯示可移除快閃記憶體單元！ 〇〇之一部分的垂直斷 面（沿垂直於圖1之X軸的平面）。不像圖】及2一樣，圖3八顯 123467.doc 200818991 示殼101内在收縮位置的連接器103。圖3八顯示從連接器 103伸展以接觸殼1〇1的彈簧31〇。彈簧31〇在此範例中係採 用一導電金屬形成以便在連接器1〇3與殼1〇1之間形成一導 電路徑，此導電路徑提供合乎需要的靜電放電保護。在其 他範例中，一導電彈簧可具有一不同組態，例如從一連接 器之底部或側面伸展，或從該殼伸展。在本範例中，當連 接器103係在收縮位置時彈簧31〇接觸殼1〇1，儘管在其他

範例中僅當該連接器係在伸展位置時一彈簣才可接觸一 殼0 圖3B顯示與圖3A相同之視圖中的快閃記憶體單元1 之 一部分，但其中在連接器1〇3從殼1〇1突出的情況下該連接 器係在伸展位置。彈簧310係顯示為沿邊緣32〇接觸殼 101。隨連接器103正向滑冑，彈簧31〇可受到邊緣的擠 壓且變形。彈簧310會彈性變形，因此當使連接器ι〇3返回 至其收縮狀態時，彈簧310會返回至其先前位置。隨著彈 簧31〇變形，其擠壓邊緣32〇以形成與殼ι〇ι的低電阻、金 屬至金屬接點。因此，在伸展位置，連接器ι〇3係藉由導 電低電阻路徑與殼101連接。此外，在收縮位置及伸展位 置與收縮位置之間的所有位置’彈簧31〇維持連接器⑻與 殼101之間的連接。此為靜電放電提供一路徑，立電阻低 於透過殼101内的電子組件之—路徑。當將連接器】鳴入 -插座時，可能已在殼1G1上構建的任何靜電荷係從殼101 直接放電至連接器103。當快閃記憶體單元100在使用中 時’在連接器103係在一插座中的情況下，將連接器103之 123467.doc 200818991 金屬外殼與底盤接地連接。 接觸殼1011靜電▼靜電荷的某人 静電何B伙设101放電至連接器1〇3而不穿 過殼1〇1内的電子組件。彈簧加為靜電放電提供—替代性 ^線’因此除透過殼1G1内的組件進行放電以外，電流可 藉由低電阻路徑直接傳遞至連接器103。在本範例中，當 連接器103係在伸展位置、收縮位置及所有中間位置時， 彈簧3 10—直维持一導電低電阻路徑。

在所說明的範例中，將連接器1〇3安裝於pcB 2〇5上以便 連接器⑻不可與㈣加分離移動。然而，在其他具體實 施例中’ USB連接器可移動而與該記憶體系統之某些或所 有組件無關並且可以不始終安裝於pcB上。本發明不限於 安裝於PCB上的連接器。 可將一彈簧提供在任一殼101或連接器1〇3上。或者，可 Λ)、、力額外、..σ構’纟包含用以提供—導電路徑的彈菩。對 於-励連接H而言，t將該連^與—插錢接時，該 連接器之金屬外殼··般提供通往接地的—路徑。此金屬外 殼—般採用—金屬薄片形成’該金屬薄片環繞包含用於資 料發送之接針的中⑽口。在本範財，彈簧31G係與連 接器103之金屬外殼成整體形成。即，彈簧31〇係採用形成 連接器103之金屬外殼的相同金屬薄片形成。 圖4A顯示在安裝於殼1〇1中之前的連接器1〇3之金屬外殼 430。圖4A顯示從金屬外殼43〇伸展的彈簧31〇及彈簧 432(彈貫43 2在上文圖式中看不見）。彈簧31〇及彈簧皆 有相同用途。不同範例中可使用不同數目的彈赞。在某些 123467.doc 200818991 f月況下，個彈貫可能足夠；而在其他情況下，可使用 二、三或更多個彈簧。可將彈簧定位在金屬外殼430之任 -側上。圖4A顯示採用金屬外殼43〇形成的彈菁31〇。彈菁 310係自金屬外殼43G的-金屬帶，其係縱向（沿圖方 向）伸長。#簧3 10在-端保持附於金屬外殼43〇之其餘部 刀另端係從金屬外殼43〇向上彎曲以便該彈簧在金屬 外殼430之上表面上伸展。因此，即使在一殼中的一開口 為-標準大小的連接器提供間距之情況下，彈筹3ι〇仍充 分地伸展以橋接間隙且維持—導電路徑。彈簧31〇會彈性 變形’因此其在整個重複操作中維持與殼⑻的良好接 觸，且不干擾連接器103之移動。一彈菁可形成為任何適 當的形狀且可以係直或彎曲的。使一彈菁與一連接器之金 屬二殼成整體形成可提供—簡單、可靠結構，其產生該連 接器與該殼之間的導電低電阻路徑。 圖4B顯示金屬外殼43 〇夕_也丨。日m 卜双0之侧視圖。彈簧310係顯示為在 金料殼430之上表面上伸展〇75咖。此伸展足以橋接金 屬外威43G與殼1G1之間的_。然而，—彈簧可形成為針 對不同殼而伸展不同數量並且本圖式之尺寸僅為範例。 圖㈣示金屬外般430之一俯視圖。彈菁31〇、 示為縱向伸展6.75毫米且具有U毫米的寬度。亦可使用其 他尺寸。例如具有大於一毫米〇職）之寬度的單一彈筹亦 可加以使用且可提供足夠低的電阻。 角μ 外例I ’可將類似的彈簧添加接器以 、接裔以提供與相對於連接器移動的一殼或另一導電 123467.doc -12- 200818991 子F f 2連接。乾例包含在各種類型的記憶卡及其他電 "θ (、的連接器。本發明^於USB連接ϋ而亦可 用於依據不同標準的連 逑接态。例如，在適當情況下， ire 連接器可同樣具有彈簧。 雖^就本發明之示範性具體實施例及變化而說明本發 ^人_ U瞭解’本發明有權在所时請專利範 圍之全部範疇内受到保護。 【圖式簡單說明】 =顯示具有依據本發明之一具體實施例的可收縮刪 連接為之可移除快閃記憶體單元。 顯示包含上面安裝連接器之可滑動pcB的圖】之可移 除快閃記憶體單元的斷面圖。 "從側面顯不圖1之可移除快閃記憶體單元之斷面， 單元包含從該連接器伸展的導電彈簧，其中該連 按裔係在收縮位置。 、，顯示圖3A之可移除快閃記憶體單元之斷面，其中 ^亥連接器係在伸展位置。 圖4 A顯示包含二個彈菩 殼。 泮只的圖1之MB連接器之金屬外 圖4B顯示圖4A之金屬外殼的側視圖。 圖4C顯示圖4入之金屬外殼的俯視圖。 【主要元件符號說明】 100 可移除快閃記憶體單元 101 殼 123467.doc •】3 - 200818991 103 USB連接器 201 記憶體 202 控制器 205 印刷電路板（PCB) 207 體積 310 彈簧 320 邊緣 430 金屬外殼 432 彈簧

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Claims (1)

1. 200818991 十、申請專利範圍： 種化成通用串列匯流排非揮發性記憶體單元的方 法，其包括： 形成一非揮發性記憶體系統； 形成用於該非揮發性記憶體系統之一導電殼； 形成包含-金屬外殼的—通料列匯流排連接器； 形成一導電彈簧； 將該非揮發性記憶體系統及該通用串列匯流排連接写 置於該殼中以便該彈簧形成該金屬外殼與該殼之間的— 導電路徑。 2·如請求項1之方法’其中該導電彈簧係與該金屬外殼成 整體形成。 3.如請求項2之方法’其中該金屬外殼係採用環繞一中心 開口且在一第一方向上伸展的一金屬薄片形成，而且該 彈簧係藉由該金屬薄片之—部分形成，該部分係在該第 一方向上伸長。 (如請求項3之方法，其中該彈菁從該中心開口向 展0 5. 一種形成一可移除非揮發性記憶體之方法，其包括： 在—印刷電路板上形成-記憶體系統，該記憶體系統 。包含非揮發性記憶體單元之一陣列以及—記憶體控制 器； 將—連接器附於該印刷電路板，該連接器具有從該連 接器伸展的一彈簧；以及 123467.doc 200818991 將該印刷電路板定 導電殼。 導電殼内以便該彈簧接觸該 6 ·如請求項5 > 士 q 有-定範鬥 其中該印刷電路板在該導電殼内具 7. 該殼内的一動，該範圍的移動從其中該連接器係在 殼外面的-第::置置:展及其中該連接器 如請求項6之方法， 位置及 〆υ δ亥第-位置、該第二 …位置與該第二位置之間的中間位置維持與 遠導電殼的接觸。 芦行，、 8. 如自青求J苜S夕Hb*、_L , 連接器。、方法’其中該連接器係一通用串列匯流排 9 · 如睛求項8之古、、i_ jj.. 八 / ，/、中該通用串列匯流排連接器包含 -金屬外殼而且該彈簧係與該金屬外殼整合。 10 ·如6奮求項9 $ 丄 、 法，其中該連接器具有從該連接器伸展 的至少一個額外彈簧。 種通用串列匯流排非揮發性記憶體單元，其包括： 非揮發性記憶體系統，其包含快閃記憶體單元之一 陣列； 一導電殼，其封閉該快閃記憶體系統；以及 、一通用串列匯流排連接器，其係與該快閃記憶體系統 連接11亥通用串列匯流排連接器玎相對於該導電殼在一 收縮位置與一伸展位置之間移動，，導電彈簧在該通用 串列匯流排連接器與該導電殼之間伸展以形成該通用串 列匯流排連接器與該導電殼之間的一導電路徑。 123467.doc 200818991 12·如請求項丨〗之記憶體單元 器整合。 其中該彈簧係與該USB連接 13^請求項2之記憶體單n中該彈簧係採用該刪連接 裔之一金屬外殼之一部分形成。 14·如請求則之記憶料元，其中當該連接器係在該伸展 位置、該收縮位置以及該伸展位置與該收縮位置之間的 所有位置時，該彈黄形成該導電殼與該連接器之 導電路徑。 15·如巧求額之記憶體單元，其中該非揮發性記憶體系統 係形成於一印刷電路板上。 16. 如請求項15之記憶體單元，其中將該連接器安裝於該印 刷電路板上，該印刷電路板可與該連接器一起移動。 17. 如請求項U之記憶體單元，其進一步包括至少一個額外 導電彈簧，其在該通用串列匯流排連接器與該導電殼之 間伸展，從而當該通用串列匯流排係在該伸展位置時形 成該通用串列匯流排連接器與該導電殼之間的至少一個 額外導電路徑。 18· —種可移除非揮發性記憶體單元，其包括·· 一半導體基板上的非揮發性記憶體單元之一陣列； 一導電殼，其在該半導體基板周圍伸展； 一連接器，其具有複數個接針，該連接器與非揮發性 纪憶體皁元之該陣列通信，該連接器在一第一位置收縮 至該殼中且在一第二位置從該殼伸展； 一彈簧，其形成-導電路徑，該導電路徑將該殼與該 123467.doc 200818991 連接器之一部分電連接。 19·如請求項18之可移除非揮發性記憶體單元，其中該連接 器係一通用串列匯流排連接器。 20·如請求項19之可移除非揮發性記憶體單元，其中該連接 器之該部分係一金屬外殼而且該彈簧係與該金屬外殼整 合0 2 1 ·如請求項11之可移除非揮發性記憶體單元，其中非揮發 性記憶體單元之該陣列形成一快閃記憶體陣列。 22.如請求項11之可移除非揮發性記憶體單元，其中將該半 導體基板以及該連接器安裝在一印刷電路板上。 123467.doc