专利名称：复合式闪存卡的制作方法
技术领域：
本发明关于一种闪存卡(以下简称CF卡)，尤指一种复合式CF卡。
背景技术：
在数字化潮流的驱动下，各类消费性电子产品已被视为继信息产品之后，推动市场成长的重要力量。无庸置疑的，这样的发展趋势仍将持续下去，而且随着微电子技术的进步，消费性电子产品不但功能日趋复杂，其尺寸亦渐趋于小型化，且可移植性也随之大幅提高，因此使用者可以很轻松地携带消费性电子产品以处理各项事务。
近年来数字相机以及个人数字助理(PDA)等消费性电子产品逐渐普及，也带动存储卡这项硬件配备的需求，一般而言，存储卡主要的用途在于用来存储文件数据，例如数字相机所拍摄的影像，PDA所存储的文件数据等。
由于竞争激烈，许多电子大厂纷纷各自推广自己所支持的存储卡，造成目前市面上出现多达八种以上的存储卡，例如闪存卡(Compact Flash Card，CF卡)、安全数字卡(Secure Digital Card，SD卡)、多媒体存储卡(Multi-Mediacard，MMC卡)、XD卡及MS卡(Memory Stick card)等。其中，以CF卡的体积、面积最大，且市场占有率也很高，使用上最为普遍，被广泛使用在数字相机及PDA等各种消费性电子产品上，至于SD卡、MMC卡、XD卡及MS卡由于面积及体积较小，故被归类为小型存储卡。
请参阅图1，其为常用CF卡内部的电路方块示意图，如图所示，常用CF卡10包含CF接口连接器11、控制单元12及闪存13，CF卡10通过CF接口连接器11与同样支持CF接口的电子产品连接(未图标)，闪存13用以存储数据，而控制单元12则用以读取或是存取闪存13内部所存储的数据。
但是，就使用者而言，不同的数字相机或电子产品必须使用各自支持的存储卡，且这些存储卡不能共享，因为存储卡型式不兼容的问题将造成资源的浪费，例如使用者原先拥有一台PDA，其支持CF卡，但是当使用者欲更换另一支持MMC卡的PDA时，由于不同存储卡之间不能兼容的问题，使用者需另外购买MMC卡，而原本的CF卡将无法于新购买的PDA上使用。
因此，如何发展一种可改善上述常用技术缺失，且能利用CF卡使用上最为普遍，且体积及面积为现行存储卡最大的特性，将其它存储卡整合至CF卡内部的复合式CF卡，实为目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种复合式CF卡，通过于CF卡中置入小型存储卡的插槽及机械式切换开关，使CF卡除了原有的存储空间外，增加存取或是读写小型存储卡的功能，以解决传统存储卡之间因为型式不兼容的问题，而造成资源的浪费以及便利性欠佳等缺点。
为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为提供一种复合式闪存卡(CF卡)，用以连接一外部小型存储卡，该复合式CF卡包含一存储单元；一插槽，用以供插接该小型存储卡；一机械式切换开关，电连接于该插槽，用以供使用者选择以该存储单元或是该小型存储卡为存储数据的区域，并根据选择结果输出一机械开关信号；一开关检测电路，电连接于该机械式切换开关，用以根据该机械开关信号的触发产生一控制信号；以及一控制单元，电连接于该存储单元、该插槽及该开关检测电路，用以根据该控制信号的触发来控制该存储单元或是该小型存储卡作为存取数据的区域。
其中，该存储单元为一闪存，该小型存储卡为一SD卡、一MMC卡、一XD卡或是一MS卡；该控制单元包含一控制器、一只读存储器、一随机存取内存、一闪存管理层电路以及一小型存储卡协议层电路，该控制器与该开关检测电路电连接，用以接收该控制信号，该只读存储器及该随机存取内存与该控制器电连接，用以存储该控制器运作所需的数据，该闪存管理层电路与该闪存及该控制器电连接，用以作为该闪存及该控制器沟通的媒介，该小型存储卡协议层电路与该插槽及该控制器电连接，用以作为该插槽及该控制器沟通的媒介；该复合式闪存卡还包含一CF接口连接器，其与该控制单元电连接，用以与一支持CF接口的装置连接；该支持CF接口的装置为一卡片阅读机、一数字相机、一个人数字助理、一个人计算机或是一便携式刻录机。
本发明的另一较广义实施样态为提供一种复合式闪存卡(CF卡)，用以连接一外部小型存储卡，该复合式CF卡包含一塑料框体；一基板，其设置于该塑料框体内部；一插槽，其设置于该塑料框体内部且位于该基板的一第一表面上，用以供插接该小型存储卡；以及多个电子组件，其设置于该基板的一第二表面上。
其中，该复合式闪存卡还包含一第一导电壳及一第二导电壳，该第一导电壳设置于该塑料框体的上方，该第二导电壳设置于该塑料框体的下方，用以与该塑料框体形成一存储卡封装盒体；该基板为一印刷电路板，该小型存储卡为一SD卡、一MMC卡、一XD卡或是一MS卡，该多个电子组件为一控制单元、一闪存以及一开关检测电路。
本发明的又一较广义实施样态为提供一种复合式闪存卡(CF卡)，用以连接一外部小型存储卡，该复合式CF卡包含一塑料框体；一基板，其设置于该塑料框体内部；一插槽，其设置于该塑料框体内部且位于该基板的一第一表面上，用以供插接该小型存储卡；以及一电子芯片，其设置于该基板的该第一表面上且邻近于该插槽的侧边。
其中，该电子芯片以一推叠封装方式将一控制单元、一闪存以及一开关检测电路封装而成。
利用本发明提供的复合式CF卡，使CF卡除了原有的存储空间外，增加存取或是读写小型存储卡的功能，从而可解决传统存储卡之间因为型式不兼容的问题，充分利用资源，并增加了使用上的便利性。
本发明得由下列附图与实施例说明，以得到更深入的了解
图1为一常用CF卡的电路架构方块示意图；图2为本发明第一较佳实施例的复合式CF卡的硬件架构方框示意图；图3(a)为本发明第二较佳实施例的复合式CF卡的分解结构示意图；图3(b)为本发明第二较佳实施例的复合式CF卡的组合结构示意图；图4为本发明第三较佳实施例的复合式CF卡的印刷电路板、电子芯片及插槽的组合结构示意图。
其中，附图标记说明如下
10CF卡11CF接口连接器12控制单元13闪存20复合式CF卡 21CF接口连接器22控制单元221控制器222随机存取内存 223只读存储器224闪存管理层电路225小型存储卡协议层电路23闪存24开关检测电路25插槽26机械式切换开关30复合式CF卡 31第一导电壳311开口 32印刷电路板321电子组件 33塑料框体331凹槽 34CF接口连接器341针脚 35插槽36第二导电壳 37小型存储卡38电子芯片具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在下文的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。
请参阅图2，其为本发明较佳实施例的复合式CF卡的硬件架构方框示意图。如图2所示，本发明的复合式CF卡20包含CF接口连接器21、控制单元22、存储单元、开关检测电路24、小型存储卡的插槽25以及机械式切换开关26所组成，通过于复合式CF卡20的有限空间中置入小型存储卡的插槽25及机械式切换开关26，使复合式CF卡20除了原有的存储空间外，增加存取或是读写小型存储卡的功能，进而增加复合式CF卡20的存储空间，以及复合式CF卡20与外接小型存储卡之间的兼容性。其中，存储单元为一闪存23，其为复合式CF卡20内建的存储空间(请参阅图1)，主要用以存储文件数据。
复合式CF卡20通过CF接口连接器21与一支持CF接口的装置(未图标)连接，至于支持CF接口的装置可为卡片阅读机、数字相机、个人数字助理(PDA)、个人计算机或是便携式刻录机，但不以此为限，任何具有CF接口的电子装置均为本发明所保护的范围。
插槽25与控制单元22及机械式切换开关26电连接，主要用来供插接小型存储卡(未图标)，且让控制单元22能够读取小型存储卡内部所存储的数据。
此外，机械式切换开关26除了与插槽25电性连接外，其另一端与开关检测电路24电性连接，主要用以供使用者手动选择以复合式CF卡20内建的闪存23或是由插槽25外接的小型存储卡作为存储数据的区域。机械式切换开关26包含切换端点A及B，端点A与插槽25连接，当小型存储卡插入且使用者将机械式切换开关26的选择钮(未图标)拨至端点A时，代表使用者选择以由插槽25外接的小型存储卡作为存储数据的区域，则此时复合式CF卡20将直接存取外部小型存储卡，即支持CF接口的装置经由CF接口连接器21连结至控制单元22的控制器221，并经由控制器221直接存取或是读写外部小型存储卡。
反之，当使用者将机械式切换开关26的选择钮(未图标)拨至端点B时，代表使用者选择以复合式CF卡20内建的闪存23作为存储数据的区域，则此时复合式CF卡20将直接存取内建闪存23的存储空间，及设定为使用一般CF卡。而机械式切换开关26将根据选择结果输出相对应的一机械开关信号。
开关检测电路24电性连接于机械式切换开关26，用以根据机械式切换开关26所输出的机械开关信号的触发来产生一控制信号。
请再参阅图2，控制单元22与闪存23、插槽25、开关检测电路24及CF接口连接器21电性连接，且其内部包含控制器221、随机存取内存(RAM)222、只读存储器(ROM)223、闪存管理层电路224以及小型存储卡协议层电路225。控制器221通过检测切换开关24所输出的控制信号来决定复合式CF卡20以内建闪存23或外部小型存储卡为存储区域后，切换其读写以及控制方式。待切换之后再将复合式CF卡20插入支持CF接口的装置内部(未图标)，即可读取内建闪存23或是外部小型存储卡内部的数据，或是将数据存储于内建闪存23或是外部小型存储卡内部。
只读存储器223及随机存取内存222主要用来存储控制器221运作所需的数据。至于闪存管理层电路224与闪存23及控制器221电性连接，用以作为闪存23与控制器221之间沟通的媒介，而小型存储卡协议层电路225则与插槽25及控制器221电性连接，用以作为插槽25与控制器221之间沟通的媒介。如此一来，小型存储卡经由插槽25连接至复合式CF卡20的控制器221，而控制器221通过使用者对机械式切换开关26的切换结果来选择以内部闪存23或是外部插入的小型存储卡作为存储的存储区，进而将复合式CF卡20的功能再提升。
当然，上述小型存储卡为SD卡、MMC卡、XD卡或是MS卡，但不以此为限，任何体积及面积较CF卡小且可插接于插槽25中的小型存储卡均为本发明所保护的范围。
闪存卡(Compact Flash Card，CF卡)为CFA组织(Compact FlashAssociation)所制定的规格，有TYPE I(高3.3mm)与TYPE II(高5.0mm)两种规格，面积为36.4mm×42.8mm，且现有小型存储卡面积皆小于此存储卡，另外，CF接口连接器为50针脚母座，且传输速度为目前所有存储卡中最快。数据传输接口可分为内存模式(Memory mode)、输入/输出模式(I/O mode)以及(True-IDE mode)等。请参阅图3(a)，其为本发明第二较佳实施例的复合式CF卡的分解结构示意图。本较佳实施例的复合式CF卡30适用于TYPE II规格，即其高度为5.0mm，如图所示，复合式CF卡30包含第一导电壳31、基板32、塑料框体33、CF接口连接器34、插槽35以及第二导电壳36。
第一导电壳31设置于塑料框体33的上方，第二导电壳36设置于塑料框体33的下方，用以与塑料框体33形成一存储卡封装盒体(如图3(b)所示)。在本实施例中，第一导电壳31、第二导电壳36以及塑料框体33均具有一实质上呈现“ㄇ”字形的开口311，其目的为方便使用者插拔小型存储卡37(如图3(b)所示)。
基板32为一印刷电路板，其设置于塑料框体33与第一导电壳31之间，且印刷电路板32的上方设置多个电子组件321，即为图2所示的控制单元22、闪存23以及开关检测电路24。而塑料框体33的一侧边设置CF接口连接器34(请参阅图3(b))，CF接口连接器34的一侧与同样具有支持CF接口的装置连接，而另一侧的针脚341与印刷电路板32及插槽35电性连接，另外，塑料框体33在具有ㄇ字形开口311的同一侧边包含有一凹槽331，小型存储卡37经由该凹槽331插接至插槽35内部(如图3(b)所示)。小型存储卡的插槽35设置于塑料框体33的内部且位于印刷电路板32的第一表面上，主要用以供插接小型存储卡37。
本较佳实施例的TYPE II(高度5.0mm)规格的复合式CF卡30的空间运用方式为由于现有小型存储卡例如SD卡或是MMC卡的插槽高度约2.65mm，而MS卡的插槽高度约2.4mm，复合式CF卡30中除电子组件321高度1.2mm、印刷电路板32高度0.4mm再加上插槽35空间即可符合CF卡TYPE II高度5.0mm的规格，即2.65mm+1.2mm+0.4mm＜5.0mm、2.4mm+1.2mm+0.4mm＜5.0mm，所以将所有电子组件321设置于印刷电路板32的第二表面，而印刷电路板32的第一表面上方置放小型存储卡37的插槽35，再加上复合式CF卡30上下导电壳31、36，总厚度将可达规范厚度的5.0mm以内。因此本发明的复合式CF卡30可使用在任何支持CF卡TYPE II的所有外围设备，包括卡片阅读机、数字相机、PDA、个人计算机、便携式刻录机等电子装置。
另外，针对CFA联盟所定义的TYPE I规格，即高度定义为3.3mm的CF卡，其空间运用方式必须将图2所示的控制单元22、闪存23以及开关检测电路24以现有堆栈封装方式，封装为微小电子芯片，以减少其所占体积及空间，并将该微小电子芯片38与插槽35相同地设置于印刷电路板32的第一表面上(如图4所示)，即可符合CF卡TYPE I的规格。在本实施例中，印刷电路板32的第二表面不置放任何组件，将所有组件置于印刷电路板32的第一表面上，包括存储卡插槽35及电子芯片38等组件，且电子芯片38邻近于插槽35的侧边。所以印刷电路板厚度0.4mm，加上插槽35厚度2.65mm及上下导电壳，总厚度将可达规范厚度的3.3mm以内，即2.65mm+0.4mm＜3.3mm、2.4mm+0.4mm＜3.3mm。因此本发明的复合式CF卡可使用在任何支持CF卡TYPE I的所有外围设备，包括卡片阅读机、数字相机、PDA、个人计算机、便携式刻录机等电子装置。
综上所述，本发明的复合式CF卡通过置入小型存储卡的插槽及机械式切换开关，使CF卡除了原有的存储空间外，增加存取或是读写小型存储卡的功能，因此本发明的复合式CF卡除了可做为一般CF卡使用外，尚可扩充为小型存储卡使用。方便小型存储卡可使用在只支持CF卡的电子装置中，进而增加方便性及共享性，且不会造成资源的浪费。
本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护的范围。
权利要求
1.一种复合式闪存卡，用以连接一外部小型存储卡，该复合式闪存卡包含一存储单元；一插槽，用以供插接该小型存储卡；一机械式切换开关，电连接于该插槽，用以供使用者选择以该存储单元或是该小型存储卡为存储数据的区域，并根据选择结果输出一机械开关信号；一开关检测电路，电连接于该机械式切换开关，用以根据该机械开关信号的触发产生一控制信号；以及一控制单元，电连接于该存储单元、该插槽及该开关检测电路，用以根据该控制信号的触发来控制该存储单元或是该小型存储卡作为存取数据的区域。
2.如权利要求1所述的复合式闪存卡，其中该存储单元为一闪存，该小型存储卡为一SD卡、一MMC卡、一XD卡或是一MS卡。
3.如权利要求2所述的复合式闪存卡，其中该控制单元包含一控制器、一只读存储器、一随机存取内存、一闪存管理层电路以及一小型存储卡协议层电路，该控制器与该开关检测电路电连接，用以接收该控制信号，该只读存储器及该随机存取内存与该控制器电连接，用以存储该控制器运作所需的数据，该闪存管理层电路与该闪存及该控制器电连接，用以作为该闪存及该控制器沟通的媒介，该小型存储卡协议层电路与该插槽及该控制器电连接，用以作为该插槽及该控制器沟通的媒介。
4.如权利要求1所述的复合式闪存卡，其中该复合式闪存卡还包含一CF接口连接器，其与该控制单元电连接，用以与一支持CF接口的装置连接。
5.如权利要求4所述的复合式闪存卡，其中该支持CF接口的装置为一卡片阅读机、一数字相机、一个人数字助理、一个人计算机或是一便携式刻录机。
6.一种复合式闪存卡，用以连接一外部小型存储卡，该复合式闪存卡包含一塑料框体；一基板，其设置于该塑料框体内部；一插槽，其设置于该塑料框体内部且位于该基板的一第一表面上，用以供插接该小型存储卡；以及多个电子组件，其设置于该基板的一第二表面上。
7.如权利要求6所述的复合式闪存卡，其中该复合式闪存卡还包含一第一导电壳及一第二导电壳，该第一导电壳设置于该塑料框体的上方，该第二导电壳设置于该塑料框体的下方，用以与该塑料框体形成一存储卡封装盒体。
8.如权利要求6所述的复合式闪存卡，其中该基板为一印刷电路板，该小型存储卡为一SD卡、一MMC卡、一XD卡或是一MS卡，该多个电子组件为一控制单元、一闪存以及一开关检测电路。
9.一种复合式闪存卡，用以连接一外部小型存储卡，该复合式CF卡包含一塑料框体；一基板，其设置于该塑料框体内部；一插槽，其设置于该塑料框体内部且位于该基板的一第一表面上，用以供插接该小型存储卡；以及一电子芯片，其设置于该基板的该第一表面上且邻近于该插槽的侧边。
10.如权利要求9所述的复合式闪存卡，其中该电子芯片以一推叠封装方式将一控制单元、一闪存以及一开关检测电路封装而成。
全文摘要
本发明提供一种复合式闪存卡(CF卡)，用以连接一外部小型存储卡，该复合式CF卡包含一存储单元；一插槽，用以供插接该小型存储卡；一机械式切换开关，电连接于该插槽，用以供使用者选择以该存储单元或是该小型存储卡为存储数据的区域，并根据选择结果输出一机械开关信号；一开关检测电路，电连接于该机械式切换开关，用以根据该机械开关信号的触发产生一控制信号；以及一控制单元，电连接于该存储单元、该插槽及该开关检测电路，用以根据该控制信号的触发来控制该存储单元或是该小型存储卡作为存取数据的区域。利用本发明提供的复合式CF卡，可增加存取或是读写小型存储卡的功能和使用上的便利性。
文档编号G06F13/00GK1763768SQ200410084200
公开日2006年4月26日 申请日期2004年10月19日 优先权日2004年10月19日
发明者李俊昌 申请人:宇瞻科技股份有限公司