CN102891391A - 双堆叠紧凑型闪存卡连接器 - Google Patents

双堆叠紧凑型闪存卡连接器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及双堆叠紧凑型闪存卡连接器。第一容纳元件被附连至印刷电路板(PCB)的上表面，且第二容纳元件被附连至该PCB的下表面。第一容纳元件收容第一电子模块，并且包括将第一电子模块与PCB上的第一迹线相连接的第一信号线。第二容纳元件收容与该第一电子模块垂直对准的第二电子模块，并且包括将该第二电子模块与PCB上的第一迹线相连接的第二信号线。替代地，附连到一PCB的容纳元件收容两个或更多个电子模块，并且在电子模块和PCB之间提供单独的连接。

Description

双堆叠紧凑型闪存卡连接器
技术领域
本发明涉及一种连接器，其在印刷电路板(PCB)和多个可移除闪存卡之间提供接口。
背景技术
传统的存储卡连接器通常安装在印刷电路板(PCB)的表面上，其中存储卡连接器包括多个设置成与PCB上的迹线电接触的导体。存储卡连接器还包括用于收容存储卡的物理接口。通常，存储卡被插入到该物理接口中，从而将存储卡上的接触元件置于与存储卡连接器中的导体电接触。以这种方式，存储卡通过存储卡连接器电连接到PCB。在通常情况下，存储卡连接器将存储卡支撑在PCB表面上方。
随着PCB组件密度的增加，希望提高存储卡在PCB上的安装密度。因此，期望具有改进的方法和结构来将多个存储卡连接到PCB，同时使用于连接这些存储卡的PCB布局面积最小化。
发明内容
因此，本发明提供一种容纳元件，其允许两个或更多个电子模块(包括但不限于，存储卡)一个堆叠在另一上，以使相关的PCB“足印”最小化。
在一个实施例中，容纳元件被附连到PCB的第一表面，其中所述容纳元件包括收容第一电子模块的第一插槽和收容第二电子模块的第二插槽。第一组导电元件延伸穿过容纳元件，并将第一电子模块耦接到PCB上的第一组迹线。第二组导电元件与第一组导电迹线分离，延伸穿过所述容纳元件，并将第二电子模块耦接到PCB上的第二组迹线。在一个特定实施例中，第一电子模块和PCB之间的所有连接与第二电子模块和PCB之间的所有连接分离。根据另一实施例，第一和第二电子模块相互垂直对准，被设置为与PCB的第一平面平行。
在一个替代实施例中，第一容纳元件被附连到PCB的上表面，第二容纳元件被附连到该PCB的下表面。第一容纳元件收容第一电子模块，并且包括将第一电子模块连接到该PCB的第一迹线的第一信号线。第二容纳元件收容与第一电子模块垂直对准的第二电子模块，并且包括连接第二电子模块和PCB的第一迹线的第二信号线。在一个实施例中，PCB的第一迹线包括在PCB的上下表面之间垂直延伸的部分。在另一实施例中，第一和第二电子模块的连接器元件被类同地取向，并且被垂直对准。
结合以下的描述和附图将更全面地理解本发明。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的实现双堆叠存储卡概念的PCB系统的横截面侧视图。
图2为根据本发明一实施例的图1的PCB系统的顶视图。
图3为根据本发明替代实施例的实现双堆叠存储卡概念的PCB系统的横截面侧视图。
图4为示出相据本发明一实施例的双堆叠存储卡的连接器元件的取向的等距视图。
图5为根据本发明一实施例的用于耦接类同取向的双堆叠存储卡的连接器元件的信号线的近距离视图。
图6为根据本发明替代实施例的PCB系统的横截面侧视图，该PCB系统包括堆叠在印刷电路板相对两侧的存储卡。
具体实施方式
图1为根据本发明一实施例的实现双堆叠存储卡概念的PCB系统100的横截面侧视图。PCB系统100包括电子模块101-102、PCB 104和容纳元件110。在所示的实施例中，电子模块101-102为存储卡，诸如，紧凑型闪存模块。但是，应当理解，在其他实施例中可以采用其他类型的存储卡或电子模块。容纳元件110安装在印刷电路板104的上表面108上。例如，可以通过粘合剂和/或一个或多个机械紧固件(如，螺丝)，将容纳元件110附连到PCB 104。
容纳元件110包括形成于容纳元件110的竖直表面120中的开口/插槽121和122，其尺寸分别适于收容紧凑型闪存模块101和102，如图1所示。根据一实施例，紧凑型闪存模块101和102在插入到插槽121和122时被设置为相互平行。
容纳元件110还包括：在插槽121和容纳元件110的下水平表面125之间延伸的第一组内部导体/信号线111，以及在插槽122和容纳结构的下表面125之间延伸的第二组内部导体/信号线112。第一组公连接器元件(例如，引脚)113被连接到第一组内部导体111的末端，其中，这些连接器元件113延伸至插槽121中。同样地，第二组公连接器元件114被连接到第二组内部导体112的末端，其中，这些连接器元件114延伸至插槽122中。当紧凑型闪存模块101和102被插入到容纳元件110的插槽121和122时，紧凑型闪存模块101和102的母连接器元件分别与第一和第二组公连接器元件113和114配合。注意，容纳元件110为紧凑型闪存模块101-102提供了机械支撑。容纳元件110可以是短的，从而提供最低限度的支撑，或者可以基本包围紧凑型闪存模块101-102。虽然采用其中公连接器元件被设置在容纳元件110中而母连接器元件被设置在存储卡101-102中的实施例描述了本发明，但是应当理解，在其他实施例中这些连接器元件的类型可以相反。此外，应当理解，在其他的实施例中可以采用其他类型的连接器。
第一组表面连接器元件115在容纳元件110的下表面125处连接到第一组内部导体111的末端。类同地，第二组表面连接器元件116在容纳元件110的下表面125处连接到第二组内部导体112的末端。当容纳元件110连接到PCB 104时，第一和第二组连接器元件115和116被设置成分别与与PCB 104的导电元件(迹线)105和106电接触。第一和第二组连接器元件115-116可以是压接(pressfit)或者表面安装到PCB 104上的相应组的导电元件(迹线)105-106。根据本发明的一个实施例，当存储卡101-102被插入到容纳元件110中时，存储卡101和102被设置为与PCB 104的上表面108平行。
在上述的方式中，第一组内部导体111、第一组公连接器元件113和第一组表面连接器元件115提供了存储卡101与PCB 104的迹线105之间的电连接。类同地，第二组内部导体112、第二组公连接器元件114和第二组表面连接器元件116提供了存储卡102与PCB 104的迹线106之间的电连接。
图2为PCB系统100的顶视图，示出了紧凑型闪存模块101、容纳元件110以及PCB 104。紧凑型闪存模块102对准于并且被设置在紧凑型闪存模块101下，因此在图2的顶视图中不可见。尽管紧凑型闪存模块101-102在图1-2中垂直对准，从而使PCB 104上被这些模块101-102覆盖的面积最小化，但应当理解，模块101-102的位置相对彼此互换的实施例同样被认为落入了本发明的范围中。，图2示出了根据本发明一个实施例的第一和第二组内部导体111和112的垂直延伸部分的横截面视图。在所示的实施例中，内部导体111和112的组是完全独立的。在该实施例中，可以通过迹线105由第一控制器/处理器访问紧凑型闪存模块101，并且可以通过迹线106由第二(独立的)控制器/处理器访问紧凑型闪存模块102，其中这些控制器/处理器可以位于PCB 104或者耦接到PCB 104。在这种方式中，容纳元件110提供了对两个独立的存储卡101-102的访问，同时在PCB 104上仅相对小的布局面积。
替代地，可以改变各个紧凑型闪存卡101-102的信号线之间的共享程变，以使PCB“足印”最小化。
图3为根据上述实旋例的一个变形实现双堆叠存储卡的构思的PCB系统300的横截面侧视图。PCB系统300包括：存储卡101-102、PCB 104和容纳元件310。容纳元件310和容纳元件110(图1)类同，差别如下所述。除了第一和第二组的内部导体111和112之外，容纳元件310还包括第三组的一个或多个内部导体313，其中第三组内部导体313共同连接到紧凑型闪存模块101和102两者。从而，第三组内部导体313上的信号被提供给紧凑型闪存模块101和102两者。
根据一个实施例，紧凑型闪存模块101和102相对于容纳元件310(或容纳元件110)取向的方式相同。例如，如图3所示，紧凑型闪存模块101的“顶”表面101A朝着远离PCB 10的方向，而紧凑型闪存模块102的“顶”表面102A也朝着远离PCB 104的方向，从而使得紧凑型闪存模块101和102的母连接器元件PCB 104上有相同的取向。图4为紧凑型闪存模块101-102的等距视图，示出了当这些模块101-102被以顶表面101A和102A朝着远离PCB 104的方向设置在容纳模块310中时相关联的母连接器元件的取向。如图4所示，当模块101-102被安装于容纳元件310中时，紧凑型闪存模块101的母连接器元件401、402和403分别与紧凑型闪存模块102的相应母连接器元件411、412和413垂直对准。相对应的连接器元件401与411、402与412、以及403与413在紧凑型闪存模块101和102中分别携载具有相同的规格/功能的信号。例如，相对应的连接器元件401和411可以分别携载用于对紧凑型闪存模块101和102寻址的地址值AN的第N位。相对应的连接器元件402和412可以分别携载要从紧凑型闪存模块101和102读出/写入到紧凑型闪存模块101和102的数据值DN的第N位。相对应的连接器元件403和413可以分别携载对紧凑型闪存模块101和102的片选信号CS1和CS2(或者其他控制信号，例如写使能信号或复位(reset)信号)。
通过以这样的方式对紧凑型闪存模块101和102的连接器元件进行取向，允许将具有类似功能连接器元件的容易地连接到容纳元件310内的共享的信号线。根据一个实施例，紧凑型闪存模块101和102中的相对应的地址和数据连接器元件被连接到容纳元件110内的共享的信号线，同时携载专用于模块101和102的控制信号(例如，片选信号CS1和CS2)的特定的连接器元件被连接到容纳元件110内的独立的信号线。(参见图4。)换而言之，即，片选信号CS1在被包括在第一组内部导体111中的信号线上传输，片选信号CS2在被包括在第二组内部导体112中的信号线上传输，并且地址信号AN和数据信号DN在被包括在第三组内部导体313中的信号线上传输。
同样如图4所示，紧凑型闪存模块101包括母连接器元件1-4，其与母连接器元件5-8垂直对准。图5为紧凑型闪存卡101的母连接器元件1-4与紧凑型闪存卡102的母连接器元件5-8、以及容纳元件310内用于电连接这些垂直对准的母连接器元件的信号线路11-14的近距离视图。如图5所示，信号线路11将地址信号A0携载到模块101的母连接器元件1，并将地址信号A0携载到模块102的垂直对准的母连接器元件5。信号线路12将地址信号A1携载到模块101的母连接器元件3，并携载到模块102的垂直对准的母连接器元件7。信号线路13将地址信号A2携载到模块101的母连接器元件2，并携载到模块102的垂直对准的母连接器元件6。信号线路14将地址信号A3携载到模块101的母连接器元件4，并携载到模块102的垂直对准的母连接器元件8。
信号线路11包括垂直部分110和两个水平部分111和112，其中每个水平部分都从垂直部分110延伸第一距离d1至相应的母连接器元件1和5。与模块101和102中的上排母连接器元件中的母连接器元件连接的信号线路基本相同。因此，在所示的实施例中，信号线路13和信号线路11基本相同。
信号线路12包括：垂直部分120，两个分别与母连接器元件3和7耦接的水平部分121-122，以及将水平部分121-122与垂直部分120相接合的两和横向部分123-124。每个水平部分121-122从母连接器元件3和7延伸第二距离d2，其中第二距离d2小于第一距离d1。横向部分123-124从水平部分121-122分别横向延伸，从而在信号线路11和12之间提供分离。更具体地，横向部分123-124允许信号线路12的垂直部分120与信号线路11的水平部分112分开。
与模块101和102中的下排的母连接器中的母连接器元件连接的所有信号线路基本相同。因此，在所示的实施例例中，信号线路12和信号线路14基本相同。
尽管特定信号线路11-14被示出为用于连接模块101和102的母连接器元件1-4和5-8，但是应当理解，本领域技术人员可以改变这些信号线路的布置，并且这些改变被认为是落入了本发明的范围内。例如，在另外的实施例中信号线路的11和12的总体结构可以互换。此外，尽管信号线路12被示出为具有水平部分121-122和横向部分123-124，但应当理解，这些部分可以用从母连接器3和7以对角地延伸到垂直部分120的部分替代。还应当理解，这些部分121-124可以用在母连接器和垂直部分120之间弯曲的一个或多个部分替代。此外，尽管在图5所示的实施例中，仅示出了信号线路12和14具有横向部分(例如，123-124)，当应当理解，在另外的实施例中，所有的信号线路11-14者阿以包括这样的横向部分。因此，尽管图5中已经示出了特定的垂直、水平和横向的导体元件，但应当理解，在容纳元件内可以具有多种连接和布置信号线路的方式，并且这些方式都被认为落入了本发明的范围内。
此外，尽管在图3-5中，紧凑型闪存模块101-102的母连接器元件垂直对准，但应当理解，在另外的实施例中，这些母连接器元件(以及模块101-102)的位置可以相对于彼此移位。
图6为根据本发明另外的实施例的PCB系统600的横截面侧视图。PCB系统600包括紧凑型闪存模块101-102(如上所述)、PCB601、容纳元件610和620。容纳元件610被设置在PCB 601的上表面608上，其收容紧凑型闪存模块101，以使得该模块的顶表面101A朝着远离PCB 601的方向。容纳元件620被设置在PCB 601的下表面609上，其收容紧凑型闪存模块102，以使得该模块的顶表面102A位置邻近于PCB 601的下表面609。容纳元件610和620在PCB
601上彼此对准，以使得图6中的紧凑型闪存模块101-102具有与参考图1-5所述的相同的取向。
上容纳元件610包括一组信号线路611，其以上面所述的方式将紧凑型闪存模块101与PCB 601上的导电迹线电耦接。类同地，下容纳元件620包括一组信号线621，其将紧凑型闪存模块102与PCB 601上的导电元件电耦接。PCB 601的上表面608上的该组信号线路611的引脚分配(pinout)是PCB 601的下表面609上的该组信号线路621的引脚分配的镜像。结果，紧凑型闪存模块101和102的相应信号的信号线路穿过PCB 601垂直对准(以与附图4和5中所示相同的方式)。因此，紧凑型闪存模块101和102的相应信号线路可以通过穿过PCB 601形成的垂直的导电通路(via)电连接。在图6所示的例子中，穿过PCB601形成的垂直导电通路650被连接到上容纳元件610中的信号线路，该信号线路又连接到紧凑型闪存模块101的母连接器元件1。垂直导电通路650还连接到下容纳元件620中的信号线路，该信号线路又连接到紧凑型闪存模块102的母连接器元件5。从而，导电通路650有效地在紧凑型闪存模块101和102的垂直对准的连接器元件1和5之间提供共享连接。因而，向导电通路650(例如，从安装于或耦接于PCB 601的控制器/处理器)提供的地址信号(A0)被分别传输至紧凑型闪存模块101和102的母连接器元件1和5。
以类似的方式，垂直导电通路651促经了在紧凑型闪存模块101和102的垂直对准的母连接器3和7之间的共公电连接。
尽管在图6中没有示出，但应当理解，PCB 601上的导电迹线也可以提供到位于容纳元件610或620中的信号线路(例如，携载片选、写使能和复位信号的信号线路)的单独的连接。例如，PCB 601可以包括连接到容纳元件610中的信号线的第一迹线，其提供到紧凑型闪存模块101的母连接器元件403的连接，其中该第一迹线向紧凑型闪存模块101提供片选信号CS1。
尽管已经结合若干特定的实施例描述了本发明，但应当理解，这些实施例的变形被认为落在本发明的范围内。例如，尽管已经结合双堆叠紧凑型闪存模块描述了本发明，但应当理解，本发明可以被扩展到包含两个以上的堆叠的紧凑型闪存模块。此外，应当理解，本发明可以应用于其他类型的存储器模块(或其他类型的电子模块)。因此，本发明仅受以下权利要求的限制。

Claims (22)

1.一种连接器单元，包括：
容纳元件，具有第一插槽和第二插槽，所述第一插槽具有用于收容第一电子模块的尺寸，所述第二插槽具有用于收容第二电子模块的尺寸；
第一组导电元件，从所述第一插槽穿过所述容纳元件延伸到所述容纳元件的第一表面；以及
与所述第一组导电元件分离的第二组导电元件，从所述第二插槽穿过所述容纳元件延伸到所述容纳元件的所述第一表面。
2.如权利要求1所述的连接器单元，其中所述第一插槽被被设置为与所述第二插槽平行。
3.如权利要求1所述的连接器单元，其中所述容纳元件的所述第一表面被设置为与所述第一和第二插槽平行。
4.如权利要求1所述的连接器单元，还包括：
与所述第一组导电元件耦接的第一组连接器元件，其中所述第一组连接器元件延伸到所述第一插槽中，以及
与所述第二组导电元件耦接的第二组连接器元件，其中所述第二组连接器元件延伸到所述第二插槽中。
5.如权利要求4所述的连接器单元，还包括：
与所述第一组导电元件耦接的第三组连接器元件，其中所述第三组连接器元件在所述容纳元件的所述第一表面处暴露，以及
与所述第二组导电元件耦接的第四组连接器元件，其中所述第四组连接器元件在所述容纳元件的所述第一表面处暴露。
6.如权利要求1所述的连接器单元，还包括：
用于将所述容纳元件的所述第一表面附连到印刷电路板的装置。
7.如权利要求1所述的连接器单元，还包括第三组导电元件，其在所述容纳元件的所述第一插槽、所述第二插槽和所述第一表面之间延伸。
8.一种系统，包括：
具有第一表面和相反的第二表面的印刷电路板，所述印刷电路板包括第一导电迹线；
与所述印刷电路板的所述第一表面附连的第一容纳元件，所述第一容纳元件具有与所述第一导电迹线连接的第一信号线；
与所述印刷电路板的所述第二表面附连的第二容纳元件，所述第二容纳元件具有与所述第一导电迹线连接的第二信号线。
9.如权利要求8所述的系统，其中所述第一导电迹线在所述印刷电路板的所述第一和第二表面之间垂直地延伸，以将所述第一信号线耦接至所述第二信号线。
10.如权利要求8所述的系统，其中所述第一容纳元件包括用于收容第一电子模块的第一插槽，并且所述第二容纳元件包括用于收容第二电子模块的第二插槽。
11.如权利要求10所述的系统，还包括位于所述第一插槽中的第一电子模块以及位于所述第二插槽中的第二电子模块。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述第一电子模块被设置为与所述第二电子模块平行。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述印刷电路板被设置为与所述第一电子模块和所述第二电子模块平行。
14.如权利要求11所述的系统，其中所述第一电子模块的连接器元件与所述第二电子模块的连接器元件对准，并且具有与所述第二电子模块的连接器元件相同的取向。
15.一种方法，包括：
将第一电子模块插入到安装在印刷电路板的第一表面上的第一容纳元件的第一插槽中，其中所述第一容纳元件在所述第一电子模块和所述印刷电路板之间提供电连接；以及
将第二电子模块插入到安装在所述印刷电路板的第二表面上的第二容纳元件的第二插槽中，其中，所述第二表面和所述第一表面相反，且其中所述第二容纳元件在所述第二电子模块和所述印刷电路板之间提供电连接。
16.如权利要求15所述的方法，还包括：
将所述第一插槽与所述第二插槽对准，从而使所述第一电子模块的连接器元件与所述第二电子模块的连接器元件相对准。
17.如权利要求15所述的方法，还包括：
将所述第一电子模块和所述第二电子模块设置成与所述印刷电路板平行。
18.如权利要求15所述的方法，还包括：
在印刷电路板中，建立到所述第一电子模块和所述第二电子模块两者的公共电连接。
19.如权利要求15所述的方法，还包括：
将所述第一电子模块以第一取向插入到所述第一插槽中，以及
将所述第二电子模块以所述第一取向插入到所述第二插槽中。
20.一种系统，包括：
具有多个导电迹线的印刷电路板；
耦接至所述印刷电路板的容纳元件，其中所述容纳元件包括与所述印刷电路板的所述多个迹线相连接的一组导电元件；
多个电子模块，与所述容纳元件上的相应的多个插槽配合，其中每一电子模块都包括多个连接器元件，其中每个所述连接器元件都具有经过容纳元件的导电元件到所述印刷电路板上的相应迹线的单独连接。
21.如权利要求20所述的系统，其中在所述印刷电路板的第一表面上，所述电子模块一个堆叠在另一个上。
22.如权利要求21所述的系统，其中存储卡被设置为彼此平行并且与所述印刷电路板的所述第一表面平行。
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