存储卡及读卡设备的制作方法

1.本实用新型涉及存储装置领域，更具体地说，涉及一种存储卡及读卡设备。


背景技术：

2.存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。由于具有体积小、性能稳定等优点，在手机、数码相机、便携式电脑、mp3和其他电子设备上，通常使用存储卡作为独立的存储介质。
3.现有的存储卡包括sd卡、t-flash卡、emmc卡、ms pro卡、pcie闪存卡等，其中emmc(embedded multi media card)是一种集成有emmc控制芯片、快闪存储器并提供标准接口的存储卡。由于具有存储容量大、可以自动进行快闪存储器管理(坏块处理、ecc)、接口速度快(高达每秒400mbytes)、可升级等优点，emmc被大量应用于手机等电子设备。
4.然而，现有的emmc采取bga封装方式，在使用时需通过焊接方式固定在pcb板上，不能随意拔插拆卸，这极大限制了emmc的使用。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述emmc因采用bga封装方式而导致其使用受限的问题，提供一种存储卡及读卡设备。
6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种存储卡，包括载板、emmc控制芯片、存储芯片以及封装体；所述emmc控制芯片和存储芯片分别与所述载板电性连接，且所述emmc控制芯片、存储芯片及载板封装在所述封装体内；
7.所述emmc控制芯片包括存储器接口和输入输出接口，且所述存储器接口经由所述载板与存储芯片电性连接，所述输入输出接口包括第一数据端子、第二数据端子、第三数据端子、第四数据端子、命令端子、电源信号端子、时钟信号端子、地信号端子；
8.所述封装体包括导电触片组，所述导电触片组包括分别位于所述封装体的背面的第一数据触片、第二数据触片、第三数据触片、第四数据触片、电源信号触片、命令触片、时钟信号触片、地信号触片，所述第一数据触片、第二数据触片、第三数据触片、第四数据触片、电源信号触片、命令触片、时钟信号触片、地信号触片呈两列分布在所述封装体的背面的两个相对的边缘，且所述第一数据触片经由所述载板与第一数据端子电性连接，所述第二数据触片经由所述载板与第二数据端子电性连接，所述第三数据触片经由所述载板与第三数据端子电性连接，所述第四数据触片经由所述载板与第四数据端子电性连接，所述电源信号触片经由所述载板与电源信号端子电性连接，所述命令触片经由所述载板与命令端子电性连接，所述时钟信号触片经由所述载板与时钟信号端子电性连接，所述地信号触片经由所述载板与地信号端子电性连接。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述封装体的长度为8mm，所述封装体的宽度为6mm，所述封装体的厚度为0.85mm，所述地信号触片、时钟信号触片、第四数据触片及第三数据触片依次排列在所述封装体的长度方向的第一端的边缘，所述命令触片、第一数据触片、
第二数据触片、电源信号触片依次排列在所述封装体的长度方向的第二端的边缘。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述第一数据触片、第二数据触片、第三数据触片、第四数据触片、电源信号触片、命令触片、时钟信号触片、地信号触片的长度和宽度均为0.75mm，且所述地信号触片、时钟信号触片、第四数据触片及第三数据触片在所述封装体的宽度方向上依次间隔1.27mm；所述命令触片、第一数据触片、第二数据触片、电源信号触片在所述封装体的宽度方向上依次间隔1.27mm；位于所述封装体的长度方向的第一端的边缘的触片的中心与位于所述封装体的长度方向的第二端的边缘的触片的中心之间的间距为7mm。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述第一数据触片与所述命令端子电性连接，且所述emmc控制芯片在所述第一数据触片为第一预设电平时通过所述命令端子输出第一预设反馈电平。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述输入输出接口包括第五数据端子、第六数据端子、第七数据端子以及第八数据端子；
13.所述导电触片组包括分别位于所述封装体的背面的第五数据触片、第六数据触片、第七数据触片以及第八数据触片，且所述第五数据触片经由所述载板与第五数据端子电性连接，所述第六数据触片经由所述载板与第六数据端子电性连接，所述第七数据触片经由所述载板与第七数据端子电性连接，所述第八数据触片经由所述载板与第八数据端子电性连接。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述载板上设置有将输入的第一电压转换为第二电压并输出的电压转换电路，所述电源信号触片经由所述电压转换电路与电源信号端子电性连接。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述第五数据触片、第六数据触片、第七数据触片以及第八数据触片以所述封装体的背面的中心为中心呈点阵分布。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述第五数据触片、第六数据触片、第七数据触片、第八数据触片的长度和宽度均为0.75mm，且所述第五数据触片、第六数据触片、第七数据触片、第八数据触片中相邻的触片之间的间距大于或等于1.27mm。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述第五数据触片、第六数据触片、第七数据触片以及第八数据触片中的一个经由所述载板与所述命令端子电性连接，且所述emmc控制芯片在相连的第五数据触片、第六数据触片、第七数据触片或第八数据触片为第二预设电平时通过所述命令端子输出第二预设反馈电平。
18.本实用新型还提供一种读卡设备，包括卡座，所述卡座包括与如上所述的存储卡的封装体的形状和尺寸相适配的插槽以及如上所述的存储卡的导电触片组相对应的卡座端子组。
19.本实用新型具有以下有益效果：通过设置于封装体表面的导电触片组将封装体内的emmc控制芯片的各个端子引出，从而使得存储卡既具有emmc的性能，又可通过插拔方式使用。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例提供的存储卡的剖面结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的存储卡的电连接结构示意图；
22.图3是本实用新型实施例提供的存储卡的背面的示意图；
23.图4是本实用新型另一实施例提供的存储卡的背面的示意图；
24.图5是图4所示的存储卡中emmc控制芯片的供电连接的示意图。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.如图1-图3所示，是本实用新型实施例提供的存储卡的结构示意图，该存储卡可应用于手机、数码相机、便携式电脑、mp3等电子设备上，并实现相应数据的存储。本实施例的存储卡包括载板11、emmc控制芯片12、存储芯片13以及封装体10，其中emmc控制芯片12和存储芯片13分别与载板11电性连接，且emmc控制芯片12、存储芯片13及载板11封装在封装体10内。此外，上述封装体10内还可封装有多个被动元件15，例如电阻、电容等，这些被动元件15分别与载板11电性连接，并与emmc控制芯片12、存储芯片13共同组成电路，以实现存储、安全等功能。
27.存储芯片13具体可以为nand flash等存储介质131构成，emmc控制芯片12是存储卡的控制器，其用于提供标准接口并管理存储芯片13中的存储单元。在本实用新型的一个实施例中，和可分别由裸晶(die)构成，其表面分别具有多个接合焊盘。在实际应用中，emmc控制芯片12和存储芯片13也可先封装在一起。载板11即为引线框架(substrate)，用于承载emmc控制芯片12、存储芯片13及被动元件15，其主要由基板(具体可以为硬质基板、柔性薄膜基板和共烧陶瓷基板等)和位于基板上的铜箔(其厚度可以在1.5μm-18μm之间)构成，且该载板11上具有多个载板焊盘，载板焊盘之间通过铜箔电性连接。载板11不仅可实现emmc控制芯片12、存储芯片13及被动元件15等的固定和热传导，而且可实现emmc控制芯片12、存储芯片13及被动元件15之间的电性连接。具体地，emmc控制芯片12、存储芯片13粘结在载板11的表面，并通过引线键合(wire bonding)工艺将接合焊盘与载板焊盘电性连接。通过emmc控制芯片12、存储芯片13及被动元件15，可实现emmc存储器的相关功能。载板11、emmc控制芯片12、存储芯片13各自的结构及其电性连接结构属于本领域的习知技术，在此不再赘述。
28.上述emmc控制芯片12具体包括核心逻辑块121、存储器接口122和输入输出接口123，其中存储器接口122经由载板11与存储芯片13电性连接，并负责与存储芯片13(存储介质131)之间的数据信号传输或控制信号传输；输入输出接口123负责提供与外界之间的连接通道；核心逻辑块121负责控制上述存储器接口122和输入输出接口123，以及实现坏块处理、ecc等功能。
29.具体地，输入输出接口123包括第一数据端子、第二数据端子、第三数据端子、第四数据端子、命令端子、电源信号端子、时钟信号端子、地信号端子，其中，时钟信号端子用于从外部设备传输时钟信号，进行数据传输的同步和设备运作的驱动；命令端子主要用于外部设备向核心逻辑块121发送命令信号和核心逻辑块121向外部设备发送对应的响应信号；第一数据端子、第二数据端子、第三数据端子、第四数据端子主要用外部设备和核心逻辑块
121之间的数据传输；电源信号端子和地信号端子则用于从外部设备获得供电电压。
30.相应地，封装体10包括导电触片组14，且该导电触片组14包括分别位于封装体10的背面的第一数据触片dat0、第二数据触片dat1、第三数据触片dat2、第四数据触片dat3、电源信号触片vcc、命令触片cmd、时钟信号触片clk、地信号触片gnd，上述第一数据触片dat0、第二数据触片dat1、第三数据触片dat2、第四数据触片dat3、电源信号触片vcc、命令触片cmd、时钟信号触片clk、地信号触片gnd呈两列分布在封装体10的背面的两个相对的边缘。并且在封装体10内，第一数据触片dat0经由载板11与emmc控制芯片12的第一数据端子电性连接，第二数据触片dat1经由载板11与emmc控制芯片12的第二数据端子电性连接，第三数据触片dat2经由载板11与emmc控制芯片12的第三数据端子电性连接，第四数据触片dat3经由载板11与emmc控制芯片12的第四数据端子电性连接，电源信号触片vcc经由载板11与emmc控制芯片12的电源信号端子电性连接，命令触片cmd经由载板11与emmc控制芯片12的命令端子电性连接，时钟信号触片clk经由载板11与emmc控制芯片12的时钟信号端子电性连接，地信号触片gnd经由载板11与emmc控制芯片12的地信号端子电性连接。
31.上述存储卡通过设置于封装体10表面的导电触片组14，将封装体10内的emmc控制芯片12的各个端子引出，从而使得存储卡可工作于emmc的4bit模式，其既具有emmc的性能，又可通过插拔方式使用。
32.在本实用新型的一个实施例中，封装体10的尺寸以及导电触片组14在封装体10上的位置与现有的sd nand卡相同，具体地，封装体10的长度d1为8mm，封装体10的宽度d2为6mm，封装体10的厚度为0.85mm，地信号触片gnd、时钟信号触片clk、第四数据触片dat3及第三数据触片dat2依次排列在封装体10的长度方向的第一端的边缘，命令触片cmd、第一数据触片dat0、第二数据触片dat1、电源信号触片vcc依次排列在封装体10的长度方向的第二端的边缘。
33.此外，还可使第一数据触片dat0、第二数据触片dat1、第三数据触片dat2、第四数据触片dat3、电源信号触片vcc、命令触片cmd、时钟信号触片clk、地信号触片gnd的长度d3和宽度d4均为0.75mm，且地信号触片gnd、时钟信号触片clk、第四数据触片dat3及第三数据触片dat2在封装体10的宽度方向上依次间隔1.27mm；命令触片cmd、第一数据触片dat0、第二数据触片dat1、电源信号触片vcc在封装体10的宽度方向上依次间隔1.27mm；位于封装体10的长度方向的第一端的边缘的触片的中心与位于封装体10的长度方向的第二端的边缘的触片的中心之间的间距d5为7mm。
34.通过上述结构，不仅可避免相邻触片因距离过近而导致连接出错，而且可使得上述存储卡与sd nand卡可在终端卡座上相兼容，使得该存储卡的应用更为灵活，同时使得电子设备厂商无需关注闪存管理，而专注于产品开发的其它部分，并缩短向市场推出产品的时间。
35.优选地，在上述存储卡中，第一数据触片dat0与emmc控制芯片12的命令端子电性连接，且emmc控制芯片12在第一数据触片dat0为第一预设电平(例如在存储卡上电后)时通过命令端子输出第一预设反馈电平。通过上述方式，使用该存储卡的电子设备可判定存储卡的类型，例如电子设备的主控制器(例如mcu)在通电后，通过命令端子发送问询命令，emmc控制芯片12通过命令端子将相应的id信息经由第一数据触片dat0反馈给电子设备的主控制器，电子设备的主控制器根据反馈信号获知存储卡的类型，并采取不同的模式传输
数据。
36.优选地，为提高存储卡的性能，emmc控制器12的输入输出接口包括第五数据端子、第六数据端子、第七数据端子以及第八数据端子；相应地，导电触片组14包括分别位于封装体10的背面的第五数据触片dat4、第六数据触片dat5、第七数据触片dat6以及第八数据触片dat7，且第五数据触片dat4经由载板11与第五数据端子电性连接，第六数据触片dat5经由载板11与第六数据端子电性连接，第七数据触片dat6经由载板11与第七数据端子电性连接，第八数据触片dat7经由载板11与第八数据端子电性连接。通过上述方式，可使得存储卡可运行于emmc的8bit模式。
37.鉴于运行于8bit模式的emmc控制芯片12的工作电压与sd nand的工作电压不同，为使得存储卡能适用于现有sd nand卡的卡座，结合图4所示，上述存储器的载板11上还设置有电压转换电路111，电源信号触片vcc经由电压转换电路111与mcc控制芯片12的电源信号端子电性连接。该电压转换电路111可将电源信号触片vcc输入的第一电压(例如3.3v)转换为第二电压(例如1.8v)并输出到emmc控制芯片12的对应部分(电源信号触片vcc还可将上述第一电压输出到emmc控制芯片12的其他部分)。当然，在实际应用中，上述电压转换电路111也可集成到emmc控制芯片12。
38.结合图5所示，上述第五数据触片dat4、第六数据触片dat5、第七数据触片dat6以及第八数据触片dat7以封装体10的背面的中心为中心呈点阵分布。并且，第五数据触片dat4、第六数据触片dat5、第七数据触片dat6以及第八数据触片dat7的长度和宽度均为0.75mm，且第五数据触片dat4、第六数据触片dat5、第七数据触片dat6以及第八数据触片dat7中相邻的触片之间的间距大于或等于1.27mm。通过上述结构，可避免相邻触片因距离过近而导致连接出错。
39.特别地，第五数据触片dat4、第六数据触片dat5、第七数据触片dat6以及第八数据触片dat7中的一个经由载板11与emmc控制芯片12的命令端子电性连接，且emmc控制芯片12在相连的第五数据触片dat4、第六数据触片dat5、第七数据触片dat6或第八数据触片dat7为第二预设电平时通过命令端子输出第二预设反馈电平。通过上述方式，可使得使用该存储卡的电子设备知悉该存储卡的可运行模式，从而可发挥存储卡的最大性能。
40.本实用新型还提供一种读卡设备，包括卡座，所述卡座包括与如上所述的存储卡的封装体的形状和尺寸相适配的插槽以及如上所述的存储卡的导电触片组相对应的卡座端子组。
41.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。