TWI666826B - 板邊緣連接器 - Google Patents

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柯爾 B 史密斯
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美商美光科技公司
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Abstract

本發明揭示用於形成具有經電鍍硬金接觸件之串列進階附接技術(SATA)板邊緣連接器之設備及方法。一個例示性方法可包含：在一印刷電路板(PCB)之一內層上形成一繫桿；在該PCB之一外層上形成一跡線；形成一導通體，其中該導通體將該繫桿電耦合至該跡線；在該外層上形成耦合至該跡線之一接觸件；及將一電荷自該繫桿發送通過該導通體及該跡線而至該接觸件以電鍍該接觸件。

Description

板邊緣連接器
本發明大體上係關於記憶體裝置，且更特定言之係關於串列進階附接技術(SATA)板邊緣連接器。
串列進階附接技術(SATA)係一電腦匯流排介面，其將主機匯流排配接器連接至儲存裝置(諸如硬碟機、光碟機及/或固態磁碟)以及其他裝置。SATA繼承較舊的並列ATA (PATA)標準而提供優於較舊介面之若干優勢：減小的纜線大小及降低的成本(七個導體而非40個或80個)、原生熱調換、透過較高傳訊速率之較快資料傳送及透過一(選用) I/O佇列協定之更高效傳送。 SATA主機配接器及裝置在兩對導體上經由一高速串列纜線通信。相比之下，並列ATA使用具有皆在遠更低頻率下操作之許多額外支援及控制信號之一16位元寬的資料匯流排。為確保與舊有ATA軟體及應用程式之反向相容性，SATA使用與舊有ATA裝置相同之基本ATA及ATAPI命令集。SATA資料纜線可包含七個導體(三個接地及呈兩對之四個主動資料線)且可將一個主機板插座連接至一個儲存裝置。
本發明中提供用於形成串列進階附接技術(SATA)板邊緣連接器之設備及方法。在一或多項實施例中，一實例包含一印刷電路板(PCB)之一內層上之一繫桿(tie bar)、PCB之一外層上之一跡線及外層上之一接觸件，其中接觸件經耦合至跡線且其中接觸件經鍍金。 一個例示性方法可包含：在一PCB之一內層上形成一繫桿；在PCB之一外層上形成一跡線；形成一導通體，其中導通體將繫桿電耦合至跡線；在外層上形成耦合至跡線之一接觸件；及將一電荷自繫桿發送通過導通體及跡線而至接觸件以電鍍接觸件。 本發明之若干實施例包含一板邊緣連接器，其可形成於一PCB上。根據本發明之實施例之一板邊緣連接器可具有實質上類似於一銲料下置(solder down) SATA連接器之電壓信號完整性，同時藉由在PCB上形成連接器而降低製引起本。 在一或多項實施例中，板邊緣連接器經組態以形成於一PCB上。在一些實施例中，板邊緣連接器之接觸件係一串列進階附接技術(SATA)接觸件，然而可根據本發明形成其他板邊緣連接器。在一或多項實施例中，板邊緣連接器將一固態磁碟(SSD)或一硬碟機(HDD)電耦合至一運算系統，且其可包含用金電鍍之接觸件。 在先前方法中，在不引起信號退化之情況下，無法使用繫桿來電鍍一SATA板邊緣連接器(其包含未到達PCB之邊緣之接觸件)，此係歸因於繫桿引起接觸件到達板邊緣連接器之一端且非與一設備之邊緣相距如由SATA輸入/輸出(I/O)標準定義之特定距離。在一或多項實施例中，電鍍一板邊緣連接器之接觸件同時維持與一設備之邊緣相距如由SATA輸入/輸出(I/O)標準定義之特定距離。 在本發明之以下[實施方式]中，參考隨附圖式，隨附圖式形成本發明之一部分且其中以繪示之方式展示可如何實踐本發明之若干實施例。足夠詳細描述此等實施例以使一般技術者能夠實踐本發明之實施例，且應瞭解，可在不脫離本發明之範疇之情況下利用其他實施例且進行程序、電及/或結構改變。 如本文中使用，「若干」事物可指代一或多個此等事物。例如，若干記憶體裝置可指代一或多個記憶體裝置。另外，如本文中尤其關於圖式中之元件符號使用之標示符(諸如「C」、「M」及「N」)指示本發明之若干實施例中可包含如此標示之若干特定特徵。 本文中之圖遵循一編號慣例，其中首位或前幾位數字對應於圖式圖號且其餘數字識別圖式中之一元件或組件。不同圖之間的類似元件或組件可藉由使用類似數字而識別。如將暸解，可添加、交換及/或消除在本文中之各種實施例中展示之元件，以提供本發明之若干額外實施例。另外，圖中提供之元件之比例及相對尺度意欲繪示本發明之各種實施例且並非以一限制意義使用。 圖1係根據本發明之若干實施例之呈包含至少一個記憶體裝置106之一運算系統102之形式之一設備之一方塊圖。如本文中使用，一記憶體裝置106或一主機104亦可單獨地視為一「設備」。記憶體裝置106可為例如一固態磁碟(SSD)或一硬碟機(HDD)，且可包含一主機104。 如圖1中繪示，主機104可經由複數個通道耦合至記憶體裝置106且可用以在記憶體裝置106與主機104之間發送資料。主機104可呈一標準化介面之形式。例如，當記憶體裝置106用於一運算系統102中之資料儲存時，主機104可為一串列進階附接技術(SATA)、高速周邊組件互連(PCIe)或一通用串列匯流排(USB)以及其他連接器及介面。然而，一般而言，主機104可提供一介面以在記憶體裝置106與主機104 (其具有用於主機104之相容接受器)之間傳遞控制、位址、資料及其他信號。 主機104可為一主機系統，諸如一個人膝上型電腦、一桌上型電腦、一數位相機、一行動電話或一記憶卡讀取器，以及各種其他類型之主機。主機104可包含一系統主機板及/或背板，且可包含若干記憶體存取裝置(例如，若干處理器)。主機104亦可為記憶體裝置106之一記憶體控制器(例如，具有一晶粒上控制器)。 記憶體裝置106可包含若干記憶體單元(例如，非揮發性記憶體單元)陣列。陣列可為例如具有一NAND架構之快閃陣列。然而，實施例不限於一特定類型之記憶體陣列或陣列架構。記憶體單元可例如分組為包含若干實體頁之若干區塊。若干區塊可包含於記憶體單元之一平面中且一陣列可包含若干平面。作為一個實例，一記憶體裝置可經組態以每頁儲存8KB(千位元組)之使用者資料、每區塊儲存128頁之使用者資料、每平面儲存2048個區塊且每裝置儲存16個平面。 在操作時，例如，資料可作為一頁資料寫入至記憶體(例如，運算系統102之記憶體裝置106)及/或自該記憶體讀取。因而，一頁資料可稱為記憶體系統之一資料傳送大小。資料可在稱為區段(例如，主機區段)之資料段中發送至一主機104/自主機104發送。因而，一資料區段可稱為主機104之一資料傳送大小。 圖2繪示根據本發明之若干實施例之包含一板邊緣連接器之一部分之一印刷電路板(PCB)之一部分之一示意圖。圖2之實施例繪示一SATA板邊緣連接器。然而，本文中描述之實施例不限於此實例。如圖2中展示，SATA板邊緣連接器208包含由一導通體218電耦合之一繫桿212及一跡線214、電耦合至跡線214之一接觸件216，其中導通體218及跡線214經組態以將一電荷自繫桿212傳遞至接觸件216。圖2中亦展示記憶體裝置導通體220經耦合至接觸件216。記憶體裝置導通體220將來自一記憶體裝置之信號傳遞至接觸件216。 SATA板邊緣連接器208可包含若干繫桿212-1、…、212-C及若干跡線214-1、…、214-C。若干繫桿212-1、…、212-C及若干跡線214-1、…、214-C由若干導通體218-1、…、218-C電耦合。若干導通體218-1、…、218-C及若干跡線214-1、…、214-C經組態以將一電荷自若干繫桿212-1、…、212-C傳遞至若干接觸件216-1、…、216-C。SATA板邊緣連接器208可包含若干記憶體裝置導通體220-1、…、220-C。若干記憶體裝置導通體220-1、…、220-C經組態以將來自一或多個記憶體裝置之信號傳遞至若干接觸件216-1、…、216-C。 在一些實施例中，導通體218係一銅結構。再者，在一或多項實施例中，導通體218連接PCB之一內層及一外層。在一或多項實施例中，接觸件216在外層上且繫桿212在內層上。 在一或多項實施例中，藉由在PCB 210之一內層上形成繫桿212、在PCB 210之一外層上形成跡線214、形成導通體218以將內層上之繫桿212電耦合至外層上之跡線214及接觸件216而形成一SATA板邊緣連接器208。可將一電荷自繫桿212發送通過導通體218及跡線214而至接觸件216以電鍍接觸件216。可藉由蝕刻銅塗層PCB 210而形成跡線214。 圖3繪示根據本發明之若干實施例之包含至少一個板邊緣連接器之一印刷電路板(PCB)之一部分之一示意圖。圖3之實施例繪示一SATA板邊緣連接器。然而，本文中描述之實施例不限於此實例。如圖3中展示，SATA板邊緣連接器308包含一PCB 310之一內層上之一繫桿312、PCB 310之一外層上之一跡線314及一外層上之一接觸件316，其中接觸件316經耦合至跡線314且其中接觸件316經鍍金。圖3中亦展示記憶體裝置導通體320經耦合至接觸件316。記憶體裝置導通體320將來自一記憶體裝置之信號傳遞至接觸件316。 SATA板邊緣連接器308可包含一PCB 310之一內層上之若干繫桿312-1、…、312-C、PCB之一外層上之若干跡線314-1、…、314-C及一外層上之若干接觸件316-1、…、316-C，其中若干接觸件316-1、…、316-C經耦合至若干跡線314-1、…、314-C且其中若干接觸件316-1、…、316-C經鍍金。SATA板邊緣連接器308可包含若干記憶體裝置導通體320-1、…、320-C。若干記憶體裝置導通體320-1、…、320-C經組態以將來自一或多個記憶體裝置之信號傳遞至若干接觸件316-1、…、316-C。 SATA板邊緣連接器308可包含若干開口322-1、…、322-C。在一或多項實施例中，在將電荷自繫桿312傳遞至接觸件316之後移除一導通體(例如，圖2中之導通體218)。電荷自繫桿312傳遞至接觸件316以電鍍接觸件316。當接觸件316經連接至繫桿312時，繫桿312引起接觸件316之不連續性。移除一導通體(例如，圖2中之導通體218)而將繫桿312與接觸件316電斷開，因此消除由繫桿312引起之不連續性及寄生負載且留下一開口322。在一些實施例中，藉由鑽孔而移除一導通體(例如，圖2中之導通體218)以形成開口322。例如，在一或多項實施例中，用具有大於導通體(例如，圖2中之導通體218)之直徑之一直徑之鑽孔器鑽孔一導通體(例如，圖2中之導通體218)以移除一導通體(例如，圖2中之導通體218)之電鍍塗層。 在一或多項實施例中，藉由在PCB 310之一內層上形成繫桿312、在PCB 310之一外層上形成跡線314、形成導通體318以將內層上之繫桿312電耦合至外層上之跡線314及接觸件316而形成一SATA板邊緣連接器308。可將一電荷自繫桿312發送通過導通體318及跡線314而至接觸件316以電鍍接觸件316。在一些實施例中，接觸件316一經電鍍便移除導通體318。 圖4A至圖4C繪示與對一記憶體系統之操作相關聯之信號之圖。圖4A繪示一銲料下置連接器之圖430。圖4B繪示在移除導通體之前之一板邊緣連接器之圖440。圖4C繪示在移除導通體之後之一板邊緣連接器之圖450。 圖430繪示包含一銲料下置SATA連接器之記憶體系統之一轉變432期間之信號436。圖440展示移除導通體之前之一板邊緣連接器之一轉變442期間之信號446。圖450繪示移除導通體之後之一板邊緣連接器之一轉變452期間之信號456。 圖430及圖450具有類似信號。在轉變432及452期間，圖430及圖450中之信號436及456在轉變期間更穩定。不同於圖440，其中信號446在一轉變442期間較不穩定。當轉變較不穩定時，此指示信號完整性之退化。 圖430繪示一轉變434之後之信號438。圖440展示移除導通體之前之一板邊緣連接器之一轉變444之後之信號448。圖450繪示移除導通體之後之一板邊緣連接器之一轉變454之後之信號458。 在一轉變434及454之後，圖430及圖450中之信號438及458具有在轉變之後更穩定之類似信號。不同於圖440，其中信號448在一轉變444之後較不穩定。 儘管已在本文中繪示且描述特定實施例，然一般技術者將暸解，經計算以達成相同結果之一配置可取代所展示之特定實施例。本發明意欲涵蓋本發明之各種實施例之調適或變動。應瞭解，已依一闡釋性方式且非一限制性方式進行上文描述。熟習此項技術者在檢閱上文描述之後將明白本文中未明確描述之上述實施例之組合及其他實施例。本發明之各種實施例之範疇包含其中使用上述結構及方法之其他應用。因此，應參考隨附申請專利範圍連同涵括此等申請專利範圍之等效物之全範圍判定本發明之各種實施例之範疇。 在前述[實施方式]中，出於流線化本發明之目的，將各種特徵共同分組於一單一實施例中。本發明之此方法不應解釋為反映本發明之所揭示實施例必須使用多於各請求項中明確敘述之特徵之一意圖。實情係，如以下申請專利範圍反映，本發明標的在於少於一單一所揭示實施例之全部特徵。因此，特此將以下申請專利範圍併入至[實施方式]中，其中各請求項獨立地作為一單獨實施例。
102‧‧‧運算系統
104‧‧‧主機
106‧‧‧記憶體裝置
208‧‧‧串列進階附接技術(SATA)板邊緣連接器
210‧‧‧印刷電路板(PCB)
212-1至212-C‧‧‧繫桿
214-1至214-C‧‧‧跡線
216-1至216-C‧‧‧接觸件
218-1至218-C‧‧‧導通體
220-1至220-C‧‧‧記憶體裝置導通體
308‧‧‧串列進階附接技術(SATA)板邊緣連接器
310‧‧‧印刷電路板(PCB)
312-1至312-C‧‧‧繫桿
314-1至314-C‧‧‧跡線
316-1至316-C‧‧‧接觸件
320-1至320-C‧‧‧記憶體裝置導通體
322-1至322-C‧‧‧開口
430‧‧‧圖
432‧‧‧轉變
434‧‧‧轉變
436‧‧‧信號
438‧‧‧信號
440‧‧‧圖
442‧‧‧轉變
444‧‧‧轉變
446‧‧‧信號
448‧‧‧信號
450‧‧‧圖
452‧‧‧轉變
454‧‧‧轉變
456‧‧‧信號
458‧‧‧信號
圖1係根據本發明之若干實施例之呈包含至少一個記憶體裝置之一運算系統之形式之一設備之一方塊圖。 圖2繪示根據本發明之若干實施例之包含至少一個板邊緣連接器之一印刷電路板(PCB)之一部分之一示意圖。 圖3繪示根據本發明之若干實施例之包含至少一個板邊緣連接器之一印刷電路板(PCB)之一部分之一示意圖。 圖4A至圖4C繪示根據本發明之若干實施例之與執行連接器操作相關聯之信號之圖。

Claims (17)

  1. 一種設備，其包括：一繫桿(tie bar)，其在一印刷電路板(PCB)之一內層上；一跡線(trace)，其在該PCB之一外層上；及一接觸件，其在該外層上，其中該接觸件經耦合至該跡線且其中該接觸件經鍍金，及其中該PCB中之一開口自該PCB之該外層上之該接觸件與在該PCB之該內層上之該繫桿電斷開(disconnect)。
  2. 如請求項1之設備，其中該設備經組態以於一整合板邊緣連接器上使用。
  3. 如請求項1之設備，其中該接觸件係一串列進階附接技術(SATA)接觸件。
  4. 如請求項1之設備，其中該接觸件將一固態磁碟(SSD)電耦合至一運算系統。
  5. 如請求項1之設備，其中該接觸件經電鍍。
  6. 如請求項1之設備，其中該接觸件與該PCB之一邊緣相距一特定距離。
  7. 如請求項6之設備，其中與該接觸件相關聯之信號完整性近似等於與一銲料下置連接器接觸件相關聯之信號完整性。
  8. 一種設備，其包括：在一印刷電路板(PCB)之一內層上之一繫桿及在該PCB之一外層上之一跡線，其中該繫桿及該跡線由一導通體(via)電耦合，該導通體連接該PCB之該內層及該外層；一接觸件，其電耦合至該跡線，其中該導通體及跡線經組態以將一電荷自該繫桿傳遞至該接觸件；及一記憶體裝置導通體，其中該記憶體裝置導通體經組態以自一記憶體裝置通過一信號至該接觸件。
  9. 如請求項8之設備，其中該接觸件與該設備之一邊緣相距如由SATA輸入/輸出(I/O)標準定義之一特定距離。
  10. 如請求項8之設備，其中該接觸件比該印刷電路板(PCB)上之其他接觸件短。
  11. 如請求項8之設備，其中該導通體係一銅結構。
  12. 如請求項8之設備，其中該導通體電耦合該PCB之該內層及該外層。
  13. 一種方法，其包括：在一印刷電路板(PCB)之一內層上形成一繫桿；在該PCB之一外層上形成一跡線；形成連接該PCB之該內層及該外層之一導通體，其中該導通體將該繫桿電耦合至該跡線；形成耦合至該外層上之該跡線之一接觸件；將一電荷自該繫桿發送通過該導通體及該跡線而至該接觸件以電鍍該接觸件；及形成一記憶體裝置導通體，其中該記憶體裝置導通體經組態以自一記憶體裝置通過一信號至該接觸件。
  14. 如請求項13之方法，其中在電鍍該接觸件之後移除該導通體。
  15. 如請求項13之方法，其中藉由鑽孔該導通體而移除該導通體。
  16. 一種方法，其包括：在一印刷電路板(PCB)之一內層上形成一繫桿；在該PCB之一外層上形成一跡線；形成連接該PCB之該內層及該外層之一導通體，其中該導通體將該繫桿電耦合至該跡線；形成耦合至該外層上之該跡線之一接觸件；將一電荷自該繫桿發送通過該導通體及該跡線而至該接觸件以電鍍該接觸件；及移除該導通體。
  17. 如請求項16之方法，其中該接觸件不具有寄生負載。
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