专利名称：一种适用于微型外设互联速捷接口的固态储存硬盘设计及其装置的制作方法
技术领域：
本发明为一微型外设互联速捷(mini PCIe)固态硬盘的设计方式，其利用分离的模块器件来提高存储容量及数据存取速度并且降低产品库存管理的成本。
背景技术：
现有微型夕卜设互联速捷(mini Peripheral ComponentInterconnect express,间称mini PCIe)固态磁盘储存装置，均是将闪存内存组件(Flash Memory Chips)利用表面黏着技术(SMT)与控制器单元及电源线路组件连接在同一块印刷电路板上，但由于mini PCI express的额定印刷电路板的尺寸限制，无法有效提高闪存内存组件的数量，而使得储存装置无法达到高容量的需求。因此，为改善上述缺陷，发明人乃集思广益，反复研究与验证，始发明出本案的『适用于微型外设互联速捷接口的固态储存硬盘装置』。
发明内容
本案发明的技术手段主要是将闪存内存阵列及相关线路与主控制器及接口线路分开布局于不同的印刷电路板上，最后利用印刷电路板连接器(Board to Board Connector)将此分离的电路板相连接，便形成一个完整的mini PCIe接口的固态储存磁盘 (SSD，Solid State Disk)。由于mini PCIe标准对产品大小有相关规范，因此利用本案的设计方式，可以充分利用空间，达到符合长宽面积限制内的最大闪存内存组件的电路安排， 不但大幅增加存储容量，同时也完成了 4通道(4-Charmel)的闪存内存接口设计，大幅提高了小型模块化固态磁盘(D0M，Disk On Module)的数据读写的传输速度，同时利用本案的设计方式也提供了更有效率的生产测试效率。为达成前述目的，本发明提出一种适用于微型外设互联速捷接口的固态储存硬盘装置，其主要由下列组件所构成一载板；一存储模板；一连接装置；一内存控制器；以及一内存组件；其中载板与存储模板均为印刷电路板，且其上皆布局有相关的电子电路，并使该内存控制器布局于该载板上，而内存组件则布局于该存储模板上，载板与存储模板则经由连接装置相连接而形成完整电路；该装置并具有下列特征载板的一端形成一金手指结构，提供微型外设互联速捷讯号的连结及必要的电源电力传输，并可嵌入于标准微型外设互联速捷的连接插槽中；同时于该载板的另一端形成贯穿孔以提供装置的固定者。
图1是本发明的电子电路设计方块图；以及图2是本发明的mini PCIe接口固态磁盘模块产品设计示意图。主要组件符号说明mini PCIe 接口 100
主机总线转换器110闪存内存控制器112电源线路114内存讯号连接装置120内存组件阵列130mini PCIe接口固态磁盘模块产品200载板210存储模板220mini PCIe 接口 211螺丝孔212存储模板凸出物221开口结构 222内存讯号连接装置300
具体实施例方式本发明的具体内容说明如下。首先请先参考图1的系统方块图。图1所示为本发明电子电路设计方块图，其中100为mini PCIe接口，110为一个主机总线转换器，其内置有一闪存内存控制器112及电源线路114，110连接一内存讯号连接装置120，其与内存组件阵列130相连接。其中的mini PCIe接口 100与主机总线转换器100布局形成一印刷电路板而成为载板(Carrier Board)，而内存组件阵列130单独布局形成另一个印刷电路板而成为存储模板(Memory Board)，载板与存储模板之间，透过一个内存讯号连接装置120将两者的线路相连接，而形成一个完整的固态磁盘电路。请再参考图2，如图200所示即为本发明mini PCIe接口固态磁盘模块产品的设计，其中包括载板210、存储模板220、mini PCIe接口 211、内存讯号连接装置300以及存储模板凸出物221，该凸出物是由印刷电路板所形成，其目的是要于印刷电路板一端的两侧形成开口结构222，以利于外部螺丝通过开口结构222与载板210上的螺丝孔212相结合而将固态磁盘模块200固锁于系统的主板(Main Board)上。而利用此凸出物221，可以将内存讯号连接装置300布局其上，以充分利用印刷电路板上有限的空间，而存储模板220上大部分空间将放置内存组件，以设计出最大的内存密度固态磁盘产品。因为若将内存讯号连接装置300置放于存储模板220的其它地方，将会因为闪存存储芯片固有的封装(lockage) 结构而形成不必要的机构干涉，而必须舍弃部分闪存存储芯片，因此无法达到最高的芯片布局数量，大大降低了存储容量。除非加大存储模板220的印刷电路板尺寸以纳入足够的闪存存储芯片，但是这又将会逾越mini PCIe标准对器件长宽的规范要求，而不是一个较佳的解决方案。因此本发明将内存讯号连接装置300布局在凸出物221上，实为一个最佳的设计方法。利用本发明分离式的mini PCIe固态磁盘模块设计，不但可以达到最大的内存容量，在生产测试时也因为有独立的存储模板220设计，因此可以针对存储模板220 独立完成对内存芯片的出厂测试并规划适当的内存信息，例如坏死区块管理(Bad BlockManagement)。而这种对存储芯片扫描测试将占用绝大部分的时间，且测试时间也将随着存储容量的增加而增加，因此与主控制器载板210分离测试，便可以对固态磁盘进行多任务作业的测试流程规划，而提高固态磁盘的整体生产测试效能。尤有甚者，对于目前多数的PCIe多芯片系统整合方案，其必须使用一个PCIe桥接芯片，透过IDE/SATA讯号，搭配一个内存控制芯片来完成控制电路，而这种方式往往需要在固态磁盘上布局额外的IDE或 SATA相关电路以配合生产时的内存生产测试工作，然而生产测试完毕后，此部分的电路便闲置无用，形成资源的浪费。而本发明的分离式设计，仅需将IDE或SATA相关电路布局于生产测试治具上便可以对存储模板220进行生产测试，大幅降低了固态磁盘的控制电路复杂度与物料成本。而在库存管理上，采用本发明的方式，可以对载板与存储模板分开制造并对两者针对不同客户的需求作不同的安全库存管理，大幅降低了生产厂商对价格敏感的内存组件库存的压力，此乃因载板的设计固定，并不因存储容量的不同而需要不同的设计，因此只要搭配适当的存储模板，便可生产出货。也由于载板的通用性大，以往针对不同容量的产品，例如256MB、512MB、1GB、2GB、4GB、8GB、16GB、32GB、64GB 等，各需要一定额度的安全库存情况下，库存的资金居高不下，若调降库存又必须面对原物料准备不及的生产交货风险。 而利用本发明分离式设计的产品，只需对载板作少量的库存管理，虽然存储模板依然维持相同库存额度，然其成本已因不含控制器芯片等载板电路组件而大幅下降，因此整体降低了存货资金积压的额度。另一方面，对于不愿承担内存库存跌价损失的小型规模制造商而言，已往接单才备料生产的风险压力，也因载板的低跌价损失特性，使小型厂商可以开始对低风险的载板单独进行安全库存的管理，提高如期交货的达标率，而降低了整体原物料采购及产品生产交易的风险。综上所陈，本发明无论就目的、手段与功效，在显示其迥异于现有技术特征，且其首先发明适于实用，也符合发明的专利要件，恳请贵审查委员明察，并祈早日赐予专利，俾嘉惠社会，实感德便。
权利要求
1.一种适用于微型外设互联速捷接口的固态储存硬盘装置，其主要由下列组件所构成一载板； 一存储模板； 一连接装置； 一内存控制器；以及一内存组件；其中的载板与存储模板均为印刷电路板，且其上皆布局有相关的电子电路，并使该内存控制器布局于该载板上，而内存组件则布局于该存储模板上，载板与存储模板则经由连接装置相连接而形成完整电路；该装置并具有下列特征载板的一端形成一金手指结构， 提供微型外设互联速捷讯号的连结及必要的电源电力传输，并可嵌入于标准微型外设互联速捷的连接插槽中；同时于该载板的另一端形成贯穿孔以提供装置的固定者。
2.如权利要求1所述的固态储存硬盘装置，其中的内存组件由至少一个非易失性内存所组成。
3.如权利要求2所述的固态储存硬盘装置，其中的非易失性内存为闪存内存。
4.如权利要求1所述的固态储存硬盘装置，其中的存储模板进一步于其一端形成一凸出物，该凸出物上布局有该连接装置。
5.如权利要求4所述的固态储存硬盘装置，其中的凸出物是由印刷电路板所形成，并且当该存储模板与载板相连接后，该凸出物两侧可以容纳外部螺丝通过而与载板的贯穿孔相固锁。
全文摘要
本发明公开了一种适用于微型外设互联速捷接口的固态储存硬盘设计方法及其装置。所谓的微型外设互联速捷也就是惯称的mini PCIe(mini Peripheral Component Interconnect express)标准，本发明利用模块化的闪存内存(Flash Memory)模块，将mini PCI Express储存装置的结构区分成两个组件，以提高存储容量，同时简化产品的生产流程，降低生产及库存管理成本，并提高产品的生产质量。
文档编号G11C7/10GK102262897SQ20101019413
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者严圣舜, 王庆彬 申请人:多利吉科技股份有限公司