TWI491028B - 儲存裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

儲存裝置及其製造方法
本發明是有關於一種儲存裝置及其製造方法，且特別是有關於一種使用可覆寫式非揮發性記憶體作為儲存媒體的儲存裝置及其製造方法。
隨著多媒體技術的發展，所製作的數位檔案變得愈來愈大。傳統的1.44MB軟式磁碟雖然攜帶方便，但其容量已無法滿足目前的需求。另外，傳統磁碟結構式的硬碟雖可提供大容量的儲存空間，但因其體積較大而造成使用者攜帶不方便。由於可覆寫式非揮發性記憶體具有資料非揮發性、省電、體積小與無機械結構等的特性，適合可攜式應用，最適合使用於這類可攜式由電池供電的產品上。隨身碟就是一種以NAND型快閃記憶體(Flash Memory)作為儲存媒體的儲存裝置。
一般來說，隨身碟會包括電路板、電子元件以及用以與主機連接的數個彈性端子與金屬導電片(亦稱為連接器或連接介面)。雖然藉由電路板的微小化，可適度縮小隨身碟的體積，但礙於連接器之金屬外殼的尺寸，隨身碟的更進一步微型化有相當大的困難度。因此，如何縮小隨身碟的體積為此領域技術人員所致力於解決的問題。
本發明提供一種儲存裝置及其製造方法，其能夠有效地縮小儲存裝置的體積。
本發明的一範例實施例提出一種儲存裝置，包括電路板、電子元件封裝以及端子模組。電路板具有彼此相對的第一表面與第二表面，連通第一表面與第二表面的多個貫孔，位在第一表面上的多個第一金屬接墊，及位在第二表面上的多個第二金屬接墊。電子元件封裝配置在第一表面上。端子模組配置在第一表面上。端子模組具有彼此相對的多個第一接觸部與多個第二接觸部。第一接觸部對應地穿過貫孔而突出於第二表面。第二接觸部對應地電性連接第一金屬接墊。電子元件封裝在第一表面上的正投影面積小於第一表面的面積。
本發明的一範例實施例提出一種儲存裝置的製造方法，包括配置電路板，其具有彼此相對的第一表面與第二表面，連通第一表面與第二表面的多個貫孔，及位在第一表面上的多個第一金屬接墊。接著，電性連接端子模組在第一表面上，其中端子模組具有彼此相對的多個第一接觸部與多個第二接觸部，第一接觸部對應地穿過貫孔而突出於第二表面，第二接觸部對應地電性連接第一金屬接墊。最後，以封膠體覆蓋並封裝控制電路元件與儲存電路元件在第一表面上，且封膠體以階梯狀抵接於端子模組，或封膠體以對接抵接於端子模組。
本發明的一範例實施例提出一種儲存裝置的製造方法，包括以封膠體將控制電路元件與儲存電路元件封裝成電子元件封裝。接著配置電路板，其具有彼此相對的第一表面與第二表面，連通第一表面與第二表面的多個貫孔，及位在第一表面上的多個第一金屬接墊。接著，電性連接電子元件封裝在第一表面上。最後，電性連接端子模組在第一表面上，其中端子模組具有彼此相對的多個第一接觸部與多個第二接觸部，第一接觸部對應地穿過貫孔而突出於第二表面，第二接觸部對應地電性連接第一金屬接墊。
本發明的一範例實施例提出一種儲存裝置的製造方法，包括配置電路板，其具有彼此相對的第一表面與第二表面，連通第一表面與第二表面的多個貫孔，及位在第一表面上的多個第一金屬接墊。接著，以封膠體將控制電路元件與儲存電路元件封裝在第一表面上。最後，配置端子模組在第一表面上，且端子模組與封膠體相互抵接。端子模組具有彼此相對的多個第一接觸部與多個第二接觸部，第一接觸部對應地穿過貫孔而突出於第二表面，第二接觸部對應地電性連接第一金屬接墊。
在本發明之一範例實施例中，上述的電子元件封裝在第一表面上的正投影面積，與端子模組在第一表面上的正投影面積之和，等於或小於第一表面的面積。
在本發明之一範例實施例中，上述的電子元件封裝包括電性連接在第一表面上且相互電性連接的控制電路元件、儲存電路元件。電子元件封裝還包括封膠體，其覆蓋並封裝控制電路元件與儲存電路元件於電路板上。
在本發明之一範例實施例中，上述的端子模組包括固定件與多個彈性端子。固定件配置在第一表面上且抵接於封膠體。各彈性端子嵌設在固定件中而具有上述的第一接觸部與第二接觸部，且第一接觸部與第二接觸部皆外露於固定件。
在本發明之一範例實施例中，上述的封膠體在第一表面上的正投影，部分重疊於固定件在第一表面上的正投影。
在本發明之一範例實施例中，上述的各彈性端子具有一彎折輪廓，第一接觸部位在彎折輪廓的反曲點處。
在本發明之一範例實施例中，上述的電路板具有一定位孔，而固定件具有一定位柱，定位柱穿設至定位孔，以將固定件定位在第一表面上。
在本發明之一範例實施例中，上述的固定件包括凹形框架、第一支樑與多個第二支樑。第一支樑連接在凹形框架內。各第二支樑連接在第一支樑與凹形框架之間，且各第二支樑的延伸方向朝向開口，而在凹形框架內形成多個開孔。
在本發明之一範例實施例中，上述的各彈性端子嵌設於第一支樑，第二接觸部朝向開口延伸，第一接觸部位在對應的開孔中。
在本發明之一範例實施例中，上述的電路板還具有多個第三金屬接墊，電子元件封裝電性連接第三金屬接墊。
在本發明之一範例實施例中，上述的電子元件封裝為球格陣列封裝體。
在本發明之一範例實施例中，上述的端子模組以階梯狀抵接於封膠體或端子模組以對接抵接於封膠體。
基於上述，本發明範例實施例的儲存裝置及其製造方法，其能夠有效地縮小儲存裝置的體積。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A與圖1B分別是依照本發明一範例實施例的一種儲存裝置於相對視角的示意圖。圖2A與圖2B是圖1A的儲存裝置中部分構件的組裝示意圖。請同時參考圖1A、圖1B與圖2A、圖2B，在本範例實施例中，儲存裝置10包括電路板100、電子元件封裝200以及端子模組300。電路板100具有一連接端E1，彼此相對的第一表面S1與第二表面S2，連通第一表面S1與第二表面S2的多個貫孔V1，位在第一表面S1上的多個第一金屬接墊110，及位在第二表面S2上的多個第二金屬接墊120。連接端E1是用以連接至主機系統(未繪示)的對接連接器。也就是說，儲存裝置10是以連接端E1朝向並插入至主機系統。
電子元件封裝200與端子模組300分別電性連接在第一表面S1上。端子模組300具有彼此相對的多個第一接觸部T1與多個第二接觸部T2。在電路板100的佈局中，上述第一金屬接墊110位在貫孔V1與連接端E1之間，且在端子模組300配置在第一表面S1上後，第一接觸部T1對應地穿過貫孔V1而突出於第二表面S2，第二接觸部T2對應地電性連接至第一金屬接墊110，且位在第二表面S2上的第二金屬接墊120與突出於第二表面S2的第一接觸部T1，其排列符合通用序列匯流排(Universal Serial Bus， USB)3.0傳輸標準。
基於上述，儲存裝置10與習知技術相較之下，僅在電路板100上配置電子元件封裝200與端子模組300，其省略了習知的金屬外殼，因而得以有效地縮小其體積。
詳細而言，電子元件封裝200包括控制電路元件210、儲存電路元件220與封膠體230。在本範例實施例中，控制電路元件210是儲存裝置10的主要控制電路。例如，控制電路元件210包括微處理器單元、緩衝記憶體、主機介面模組、記憶體介面模組、錯誤檢查與校正模組與電源管理模組等。再者，儲存電路元件220是用以儲存資料的可複寫式非揮發性記憶體。在本範例實施例中，儲存電路元件220為多層記憶胞(Multi Level Cell，MLC)NAND快閃記憶體電路。然而，必須瞭解的是，本發明不限於此，在本發明另一範例實施例中，儲存電路元件220亦可為單層記憶胞(Single Level Cell，SLC)NAND快閃記憶體電路或其他可覆寫式非揮發性記憶體電路元件。在此，控制電路元件210與儲存電路元件220是透過系統級封裝(System In Package，SIP)技術使用封膠體230而封裝在電路板100的第一表面S1上，而控制電路元件210與儲存電路元件220為透過電路板100上的導線(未繪示)相互電性連接。
此外，值得注意的是，電子元件封裝200在第一表面S1上的正投影面積小於第一表面S1的面積。換句話說，在本範例實施例中，電子元件封裝200在第一表面S1上 的正投影面積，與端子模組300在第一表面S1上的正投影面積之和，等於第一表面S1的面積，亦即封膠體230僅佔電路板100之第一表面S1的局部面積。此外，在本實施例中，分別結合在電路板100之第一表面S1上的電子元件封裝200及端子模組300，其頂面彼此共平面。惟本發明並不以此為限，設計者可依據電子元件封裝200和端子模組300的實用需求而予以適當地改變。
在本範例實施例中，讓儲存裝置10中的電子元件封裝200及端子模組300各自成為獨立構件，其相較於習知將端子模組、控制電路元件與儲存電路元件封裝成同一構件，而產生其中一構件發生問題便需連同另一構件進行報廢的衍生問題，此舉能有效地提高電子元件封裝200及端子模組300的適用性與其製造成本。
另一方面，端子模組300包括固定件310與嵌設在固定件310中的多個彈性端子320，其中各彈性端子320具有上述的第一接觸部T1與第二接觸部T2，且第一接觸部T1與第二接觸部T2皆外露於固定件310。
進一步地說，固定件310包括凹形框架312、第一支樑314與多個第二支樑316。凹形框架312具有開口312a，第一支樑314連接在凹形框架312內，而各第二支樑316連接在第一支樑314與凹形框架312之間，其中各第二支樑316的延伸方向朝向開口312a，以讓第一支樑314與第二支樑316在凹形框架312內形成多個開孔318，亦即第一支樑314與第二支樑316彼此呈垂直配置在凹形框架 312內。換句話說，固定件310實質上呈一柵狀輪廓，且在其組裝至電路板上時，這些開孔318與貫孔V1相互對應，以讓第一接觸部T1能依序透過開孔318及貫孔V1而突出於電路板100的第二表面S2。
彈性端子320實質上嵌設在第一支樑314中，其第二接觸部T2朝向開口312a延伸，而其第一接觸部T1則位在對應的開孔318中。在本範例實施例中，彈性端子320是將金屬材料彎曲加工以具有彎折輪廓，而上述第一接觸部T1即位在此彎折輪廓的反曲點處，進而在當儲存裝置10與主機系統連接時藉由彈性端子320於彎折後的彈性而達到較佳的接觸效果。
請再參考圖2A與圖2B，其亦繪示出儲存裝置10的製造過程，在圖2A中，首先將端子模組300以表面黏著技術(SMT)封裝至電路板100的第一表面S1上，其中電路板100還具有定位孔140，而端子模組300的固定件310亦具有對應的定位柱311，故而在封裝的過程中能提供兩者定位的效果。此外，本發明並不以此為限，亦即設計者可依據現有技術設計非定位孔之定位結構，而同樣達到讓端子模組300與電路板100相互定位的效果。接著在圖2B中，便是以封膠體230將控制電路元件210、儲存電路元件220封裝在第一表面S1上，而讓封膠體230與固定件310相互以對接結構而抵接在一起，以完成儲存裝置10的製造。
惟本發明並未限制儲存裝置10的製造流程，圖3A與圖3B是本發明另一範例實施例的一種儲存裝置的製造流程示意圖。請參考圖3A與圖3B，首先將控制電路元件210與儲存電路元件220藉由封膠體230封裝成電子元件封裝200，在本範例實施例中，其例如是球格陣列(BGA)之晶片封裝結構。再者，電路板100還具有多個第三金屬接墊130，接著將電子元件封裝200配置在電路板100的第一表面S1上時，電子元件封裝200底部的銲球(未繪示)能與這些第三金屬接墊130相互電性連接。最後，將端子模組300以表面黏著技術封裝在電路板100的第一表面S1上。在此，固定件310與封膠體230分別具有相互疊置的唇部P1、P2，以讓封裝後的端子模組300能藉由此階梯狀的抵接結構而提供電子元件封裝200固定的效果。
此外，本發明亦未限制端子模組與電子元件封裝在第一表面上的配置關係。圖4A與圖4B是本發明又一範例實施例的一種儲存裝置的製造流程示意圖。請參考圖4A與圖4B，在此，讓電子元件封裝200在第一表面S1上的正投影面積與端子模組300在第一表面S1上的正投影面積和，小於或等於第一表面S1的面積的前提下，電子元件封裝200的長度與端子模組300的長度可依需求而予以適當地變更，亦即在結構上可造成讓電子元件封裝200與端子模組300局部重疊的效果。進一步地說，與圖2A、圖2B的實施例相反，在本範例實施例中，首先藉由封膠體230將控制電路元件210與儲存電路元件220封裝在第一表面S1上。接著，再將端子模組300配置在第一表面S1，以使電子元件封裝200在第一表面S1的正投影，部分重疊於端子模組300在第一表面S1的正投影，同時亦藉由兩構件的唇部P1、P2相互疊置，而提高封裝後的結構強度。
綜上所述，在本發明的上述範例實施例中，電子元件封裝與端子模組分別作為儲存裝置的獨立構件，且藉由其相對配置關係，除能提高其適用性與降低製造成本外，亦能有效地縮小儲存裝置的體積。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．儲存裝置
100．．．電路板
110．．．第一金屬接墊
120．．．第二金屬接墊
130．．．第三金屬接墊
140．．．定位孔
200．．．電子元件封裝
210．．．控制電路元件
220．．．儲存電路元件
230．．．封膠體
300．．．端子模組
310．．．固定件
311．．．定位柱
312．．．凹形框架
312a．．．開口
314．．．第一支樑
316．．．第二支樑
320．．．彈性端子
E1．．．連接端
P1、P2．．．唇部
S1．．．第一表面
S2．．．第二表面
T1．．．第一接觸部
T2．．．第二接觸部
V1．．．貫孔
圖1A與圖1B分別是依照本發明一範例實施例的一種儲存裝置於相對視角的示意圖。
圖2A與圖2B是圖1A的儲存裝置中部分構件的組裝示意圖。
圖3A與圖3B是本發明另一範例實施例的一種儲存裝置的製造流程示意圖。
圖4A與圖4B是本發明又一範例實施例的一種儲存裝置的製造流程示意圖。
10．．．儲存裝置
100．．．電路板
200．．．電子元件封裝
210．．．控制電路元件
220．．．儲存電路元件
230．．．封膠體
300．．．端子模組
310．．．固定件
320．．．彈性端子
E1．．．連接端
S1．．．第一表面
S2．．．第二表面
T2．．．第二接觸部

Claims (24)

  1. 一種儲存裝置，包括：一電路板，具有彼此相對的一第一表面與一第二表面，一連接端及與其相對的另一端，連通該第一表面與該第二表面的多個貫孔，位在該第一表面上的多個第一金屬接墊，及位在該第二表面上的多個第二金屬接墊；一電子元件封裝，配置在該第一表面上，該電子元件封裝包括：一控制電路元件，電性連接在該第一表面上；一儲存電路元件，電性連接在該第一表面上且電性連接該控制電路元件；以及一封膠體，覆蓋並封裝該控制電路元件與該儲存電路元件於該電路板上，其中該封膠體位於所述貫孔與所述電路板的另一端之間，且所述貫孔並未被該封膠體所覆蓋。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的儲存裝置，還包括：一端子模組，配置在該第一表面上，該端子模組具有彼此相對的多個第一接觸部與多個第二接觸部，該些第一接觸部對應地穿過該些貫孔而突出於該第二表面，該些第二接觸部對應地電性連接該些第一金屬接墊。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的儲存裝置，其中該電子元件封裝在該第一表面上的正投影面積，與該端子模組在該第一表面上的正投影面積之和，等於或小於該第一表面的面積。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的儲存裝置，其中該端 子模組包括：一固定件，配置在該第一表面上且抵接於該封膠體；以及多個彈性端子，各該彈性端子嵌設在該固定件中而具有該些第一接觸部與該些第二接觸部，且該些第一接觸部與該些第二接觸部皆外露於該固定件。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的儲存裝置，其中該封膠體在該第一表面上的正投影，部分重疊於該固定件在該第一表面上的正投影。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的儲存裝置，其中各該彈性端子具有一彎折輪廓，該些第一接觸部位在各該彎折輪廓的反曲點處。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的儲存裝置，其中該電路板具有一定位孔，而該固定件具有一定位柱，該定位柱穿設至該定位孔，以將該固定件定位在該第一表面上。
  8. 如申請專利範圍第4項所述的儲存裝置，其中該固定件包括：一凹形框架，具有一開口；一第一支樑，連接在該凹形框架內；以及多個第二支樑，各該第二支樑連接在該第一支樑與該凹形框架之間，且各該第二支樑的延伸方向朝向該開口，而在該凹形框架內形成多個開孔。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的儲存裝置，其中各該彈性端子嵌設於該第一支樑，該些第二接觸部朝向該開口 延伸，該些第一接觸部位在對應的該些開孔中。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的儲存裝置，其中該電路板還具有多個第三金屬接墊，該電子元件封裝電性連接該些第三金屬接墊。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的儲存裝置，其中該些第二金屬接墊與該些第一接觸部形成符合通用序列匯流排3.0傳輸標準的端子組。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的儲存裝置，其中該些第一金屬接墊與該些第二金屬接墊位在該電路板的同一端部且彼此相對。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的儲存裝置，其中該些第一金屬接墊位在該些貫孔與該電路板的連接端之間。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的儲存裝置，其中該電子元件封裝的頂面與該端子模組的頂面彼此共平面。
  15. 一種儲存裝置的製造方法，包括：配置一電路板，該電路板具有彼此相對的一第一表面與一第二表面，連通該第一表面與該第二表面的多個貫孔，及位在該第一表面上的多個第一金屬接墊；在配置該電路板之後，電性連接一端子模組在該第一表面上，其中該端子模組具有彼此相對的多個第一接觸部與多個第二接觸部，該些第一接觸部對應地穿過該些貫孔而突出於該第二表面，該些第二接觸部對應地電性連接該些第一金屬接墊；以及在電性連接該端子模組於該第一表面上之後，以一封 膠體覆蓋並封裝一控制電路元件與一儲存電路元件在該第一表面上，其中該封膠體在該第一表面上的正投影小於該第一表面的面積。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的儲存裝置的製造方法，其中該端子模組以階梯狀抵接於該封膠體或該端子模組以對接抵接於該封膠體。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的儲存裝置的製造方法，其中該封膠體在該第一表面上的正投影面積，與該端子模組在該第一表面上的正投影面積之和，等於該第一表面的面積。
  18. 一種儲存裝置的製造方法，包括：以一封膠體將一控制電路元件與一儲存電路元件封裝成一電子元件封裝；在封裝成該電子元件封裝之後，配置一電路板，該電路板具有彼此相對的一第一表面與一第二表面，連通該第一表面與該第二表面的多個貫孔，及位在該第一表面上的多個第一金屬接墊；在配置該電路板之後，電性連接該電子元件封裝在該第一表面上；以及在電性連接該電子元件封裝於該第一表面上之後，電性連接一端子模組在該第一表面上，其中該端子模組具有彼此相對的多個第一接觸部與多個第二接觸部，該些第一接觸部對應地穿過該些貫孔而突出於該第二表面，該些第二接觸部對應地電性連接該些第一金屬接墊。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的儲存裝置的製造方法，其中該封膠體在該第一表面上的正投影面積小於該第一表面的面積。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的儲存裝置的製造方法，其中該封膠體在該第一表面上的正投影面積，與該端子模組在該第一表面上的正投影面積之和，等於或小於該第一表面的面積。
  21. 如申請專利範圍第18項所述的儲存裝置的製造方法，其中該電子元件封裝為一球格陣列封裝體。
  22. 一種儲存裝置的製造方法，包括：配置一電路板，該電路板具有彼此相對的一第一表面與一第二表面，連通該第一表面與該第二表面的多個貫孔，及位在該第一表面上的多個第一金屬接墊；在配置該電路板之後，以一封膠體將一控制電路元件與一儲存電路元件封裝在該第一表面上；以及在該封膠體將該控制電路元件與該儲存電路元件封裝於該第一表面上之後，配置一端子模組在該第一表面上，其中該端子模組具有彼此相對的多個第一接觸部與多個第二接觸部，該些第一接觸部對應地穿過該些貫孔而突出於該第二表面，該些第二接觸部對應地電性連接該些第一金屬接墊。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的儲存裝置的製造方法，其中該封膠體在該第一表面上的正投影面積，與該端子模組在該第一表面上的正投影面積之和，等於或小於 該第一表面的面積。
  24. 如申請專利範圍第22項所述的儲存裝置的製造方法，其中該端子模組以階梯狀抵接於該封膠體或該端子模組以對接抵接於該封膠體。
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