專利名稱：用于含有一存儲控制器的各種不同標(biāo)準(zhǔn)卡的通用非易失性存儲器卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及具有不同機(jī)械及/或電氣接口的可移除電子電路卡的用途和結(jié)構(gòu)，具體來說涉及那些包括大容量非易失性集成電路存儲器的電子電路卡。
背景技術(shù)：
電子電路卡，包括非易失性存儲器卡，已根據(jù)許多已知標(biāo)準(zhǔn)獲得了商業(yè)上的應(yīng)用。存儲器卡可用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)碼照相機(jī)、便攜式聲頻播放機(jī)及其它用于存儲大量數(shù)據(jù)的主機(jī)電子裝置。此等卡通常包含一非易失性半導(dǎo)體存儲單元陣列及一控制器，該控制器用于控制該存儲單元陣列的運(yùn)行并與一連接該卡的主機(jī)接口。若干同一類型的卡可在一設(shè)計(jì)用于容納該類型卡的主機(jī)卡槽內(nèi)互換。然而，許多電子卡標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)已創(chuàng)建了不同類型在不同程度上互不兼容的卡。根據(jù)一種標(biāo)準(zhǔn)制造的卡通常不可用于一設(shè)計(jì)用來與另一標(biāo)準(zhǔn)卡共同工作的主機(jī)。
一種此類標(biāo)準(zhǔn)是PC卡標(biāo)準(zhǔn)(PC Card Standard)，其為三種類型的PC卡提供技術(shù)規(guī)范要求。PC卡標(biāo)準(zhǔn)最初發(fā)布于1990年，其目前涵蓋三種形式的矩形卡，其尺寸為85.6mm×54.0mm，厚度分別為3.3mm(I型)、5.0mm(II型)及10.5mm(III型)。沿該卡的狹窄邊緣提供有一電性連接器，其與一槽中的多個(gè)插針嚙合，且該卡以可移除方式插入該槽中。當(dāng)前的個(gè)人筆記本電腦、及其它主機(jī)設(shè)備(尤其是便攜式裝置)中皆包括PC卡槽。PC卡標(biāo)準(zhǔn)是PersonalComputer Memory Card International Association(個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲器卡國際協(xié)會PCMCIA)的一種產(chǎn)品。PCMCIA的最新版PC卡標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布于1995年2月，該標(biāo)準(zhǔn)以引用的方式并入本文中。
在1994年，SanDisk公司引入了CompactFlashTM卡(CFTM卡)，其在功能上可與PC卡兼容但體積要小得多。CFTM卡為矩形形狀，其尺寸為43mm×36mm且其厚度為3.3mm，沿其一個(gè)邊緣具有一承插式插針連接器。CFTM卡廣泛用于照相機(jī)供存儲視頻數(shù)據(jù)?？墒褂靡黄渲醒b設(shè)有CFTM卡的無源適配器卡，其隨后可插入一主機(jī)計(jì)算機(jī)或其它裝置的PC卡槽中。CFTM卡內(nèi)的控制器與該卡的閃速存儲器一同工作以在其連接器上提供一ATA接口。也就是說，連接有一CFTM卡的主機(jī)如同一磁盤驅(qū)動器一樣與該卡對接。該卡的技術(shù)規(guī)范已由CompactFlash協(xié)會(CompactFlash Association)開發(fā)出來，該等技術(shù)規(guī)范的當(dāng)前版本為1.4，此標(biāo)準(zhǔn)以引用的方式并入本文中。
SmartMediaTM卡的尺寸約為PC卡的三分之一，其尺寸為45.0mm×37.0mm且非常薄，僅有0.76mm厚。觸點(diǎn)以一定義圖案提供作為卡一表面上的若干區(qū)域。其技術(shù)規(guī)范已由成立于1996年的固態(tài)軟盤卡(SSFDC)論壇(Solid StateFloppy Disk Card(SSFDC)Forum)定義。其包含閃存卡，尤其指NAND型。SmartMediaTM卡旨在用于便攜式電子裝置，尤其指照相機(jī)和聲頻設(shè)備，以供存儲大量數(shù)據(jù)。一存儲控制器可包括于主機(jī)裝置或一另一格式的適配器卡(例如，一符合PC卡標(biāo)準(zhǔn)的卡)中。SmartMediaTM卡的物理及電氣技術(shù)規(guī)范已由SSFDC論壇發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)前版本為1.0，且該標(biāo)準(zhǔn)以引用的方式并入本文中。
另一種非易失性存儲器卡是多媒體卡(MultiMediaCard，MMCTM)。MMCTM的物理及電氣技術(shù)規(guī)范可參見″The MultiMediaCard System Specification″，其隨時(shí)由多媒體卡協(xié)會(MultiMediaCard AssociationMMCA)更新及公開。于2001年6月公開的該技術(shù)規(guī)范的第3.1版明確地以引用方式并入本文中。具有各種存儲容量(最高可達(dá)每一插件128兆字節(jié))的MMCTM產(chǎn)品目前可自SanDisk公司獲得。MMCTM卡為矩形，其大小與郵票相似。該卡的尺寸為32.0mm×24.0mm，厚1.4mm，在該卡的一表面上沿一狹窄邊緣具有一排電性觸點(diǎn)且該邊緣還具有一切除角。該等產(chǎn)品闡述于″MultiMediaCard Product Manual″(第2版，發(fā)布于2000年4月，由SanDisk公司公開)中，該手冊明確地以引用的方式并入本文中。MMCTM產(chǎn)品電氣運(yùn)行的某些方面還闡述于美國專利第6,279,114號及專利申請案第09/186,064號(于1998年11月4日提出申請)，二者的申請人皆為ThomasN.Toombs和Micky Holtzman且該案讓與SanDisk公司。該卡的物理結(jié)構(gòu)及一種制造該卡的方法闡述于美國專利第6,040,622號中，該專利已讓與SanDisk公司。上述兩個(gè)專利及專利申請案皆明確地以引用的方式并入本文中。
MMCTM卡的一改進(jìn)型式是最新的安全數(shù)字卡(Secure Digital(SD)card)。SD卡具有與MMCTM卡相同的矩形尺寸但具有更大的厚度(2.1mm)，以便在需要時(shí)容納一額外的存儲器芯片。這兩種卡的一個(gè)主要不同之處在于，SD卡因?yàn)橛糜诖鎯＠詳?shù)據(jù)(例如，音樂的專利性數(shù)據(jù))而在其中納入安全特性。二者之間的另一不同之處在于，SD卡包括額外的數(shù)據(jù)觸點(diǎn)以使得數(shù)據(jù)能夠在卡和主機(jī)之間更快速地傳送。SD卡的其它觸點(diǎn)與MMCTM卡的那些觸點(diǎn)相同以使得設(shè)計(jì)用來容納SD卡的插槽還可以容納MMCTM卡。此闡述于Cedar等人于2000年8月7日提出申請的專利申請案第09/641,023號中，該申請案以引用的方式并入本文中。另外，SD卡的電氣接口基本上可向后與MMCTM卡兼容，從而主機(jī)運(yùn)行僅需少量改變即可適應(yīng)兩種類型的卡。會員公司可自SD協(xié)會(SDAssociationSDA)獲得SD卡的技術(shù)規(guī)范。
另外一種類型的存儲器卡是用戶身份模塊(Subscriber Identity ModuleSIM)卡，其技術(shù)規(guī)范由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(European Telecommunications StandardsInstituteETSI)公開。該等技術(shù)規(guī)范的一部分以GSM 11.11的形式出現(xiàn)，其最新版本為技術(shù)規(guī)范ETSI TS 100977V8.3.0(2000-08)，名稱為″Digital CellularTelecommunications System(Phase 2+)；Specification of the Subscriber IdentityModule-Mobile Equipment(SIM-ME)Interface″(GSM 11.118.3.0版，1999年發(fā)布)。該技術(shù)規(guī)范以引用的方式并入本文中。其中規(guī)定了兩種類型的SIM卡ID-1SIM卡和插入式SIM卡(Plug-in SIM)。
ID-1SIM卡具有一符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Organization forStandardizatonISO)和國際電工委員會(International ElectrotechnicalCommissionIEC)的ISO/IEC 7810及7816標(biāo)準(zhǔn)的格式和平面布置。ISO/IEC 7810標(biāo)準(zhǔn)的名稱為″Identification cards-Physical characteristics″(第2版，1995年8月)。ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)的常用名稱為″Identification cards-Integrated Circuit(s)Cards with Contacts″，由1至10部分組成，各部分的日期從1994年到2000年各有所不同。該等標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)件可自ISO/EC(位于日內(nèi)瓦，瑞士)獲得，且該等標(biāo)準(zhǔn)明確地以引用的方式并入本文中。ID-1SIM卡的大小通常與信用卡相同，其尺寸為85.60mm×53.98mm，具有圓倒角，且厚度為0.76mm。此種卡可僅具有存儲器或還可包括一微處理器，后者通常被稱作″智能卡(Smart Card)″。智能卡的一種應(yīng)用是用作記帳卡，當(dāng)每次初期貸方余額減少時(shí)其可用于購買一件產(chǎn)品或一項(xiàng)服務(wù)。
插入式SIM卡是一種非常小的卡，其小于MMCTM和SD卡。上述GSM 11.11技術(shù)規(guī)范規(guī)定該卡為矩形，尺寸為25mm×15mm，其一個(gè)角被切除供取向用，且其厚度與ID-1SIM卡相同。插入式SIM卡的一種主要應(yīng)用是用于移動電話及其它裝置中以防止盜用及/或未經(jīng)授權(quán)使用所述裝置，在這種情況下該卡中存儲有一僅供裝置擁有者或用戶個(gè)人使用的安全密碼。ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在這兩種類型的SIM卡中，卡的一個(gè)表面上可布置8個(gè)電性觸點(diǎn)(但也可使用少至5個(gè)觸點(diǎn))以便接觸一主機(jī)插孔。
Sony公司開發(fā)了一種非易失性存儲器卡，其以商品名Memory StickTM銷售，并具有另外一套技術(shù)規(guī)范。其形狀為長方形且在毗鄰其一個(gè)短邊的一表面上具有若干電性觸點(diǎn)。通過這些觸點(diǎn)與一欲相連主機(jī)連接的電氣接口是專用接口。
通過上述對主要電子卡標(biāo)準(zhǔn)的概述可明顯地看出，各種卡在諸如其物理特性(包括尺寸和形狀)、電性觸點(diǎn)的數(shù)量、布置和結(jié)構(gòu)以及當(dāng)將卡插入一主機(jī)卡槽中時(shí)通過這些觸點(diǎn)與此主機(jī)系統(tǒng)相連的電氣接口等方面都存在許多不同之處。使用電子卡的電子裝置通常僅能與一種類型的卡一同工作。目前所提供或提出的有源及無源類型的適配器二者皆允許此等主機(jī)裝置中存在一定程度的電子卡互換性。Harari等人的美國專利第6,266,724號闡述了母存儲器卡和子存儲器卡的組合使用，該專利的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的主要方面，一種非常小的(小于郵票大小)包含非易失性存儲器的子卡(sub-card或daughter card)以可移除方式與根據(jù)不同技術(shù)規(guī)范(例如，上述不兼容標(biāo)準(zhǔn)中的兩或多種規(guī)范)制成的一或多個(gè)電子卡或母卡連接，而存儲控制和專用主機(jī)接口功能仍保留在母卡中。母卡各以上述相同方式在機(jī)械上和電氣上與主機(jī)裝置接口。但每一類型母卡上的非易失性存儲器已自其中移除并以標(biāo)準(zhǔn)存儲器接口代替。通用存儲器子卡以可移除方式通過標(biāo)準(zhǔn)存儲器卡接口與若干不同類型母卡中的任何一個(gè)相連接。通用存儲器卡的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，其尺寸和成本由于存儲控制器和主機(jī)接口電子器件駐留于母卡上而降低。由于存儲器卡上原本僅包括存儲器存儲單元，因此其成本可顯著低于上述還各包含存儲控制器和主機(jī)接口的存儲器卡。該位于母卡和子卡之間的標(biāo)準(zhǔn)存儲器接口與位于母卡和主機(jī)之間的主機(jī)接口不同。盡管目前可使用各種適配器以允許其它方面不兼容的存儲器卡與各種主機(jī)通信，但本發(fā)明該方面的標(biāo)的物是使用一標(biāo)準(zhǔn)化通用接口的母/子卡接口。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，此等子存儲器卡可以可移除方式裝載于一較大基板(例如，其大小相當(dāng)于一信用卡的基板)上以供分配、處理及/或存儲、及訪問此等非常小的存儲器子卡。由于其成本相對較低，因此，這些存儲器卡可用于永久性存儲數(shù)據(jù)。例如，人們可使用該等存儲器卡來存儲圖像數(shù)據(jù)(例如，照片)及聲頻數(shù)據(jù)(例如，音樂)。一存儲卡較佳地裝載有一或多個(gè)此類存儲器卡并包括一表面區(qū)域供用戶手寫或以其它方式唯一識別或保持其所附裝的存儲器卡中的數(shù)據(jù)內(nèi)容記錄。存儲器卡可通過零售渠道以銷售帶有一或多個(gè)其上各附裝有存儲器卡的存儲卡的方式在市面上流通及銷售。存儲卡可視情況包括若干電性觸點(diǎn)，所附裝存儲器卡的觸點(diǎn)通過存儲卡與這些觸點(diǎn)相連接，以便通過(例如)將存儲卡插入一與家用或辦公用個(gè)人計(jì)算機(jī)連接的閱讀器中來讀取存儲在存儲器卡上的數(shù)據(jù)，而無需將存儲器卡自存儲卡上移除?；蛘撸筛鶕?jù)一上述流行卡(例如，智能卡(ID-1SIM))的標(biāo)準(zhǔn)來確定存儲卡的尺寸，同時(shí)存儲器卡的觸點(diǎn)圖案及其在存儲卡上的位置皆符合同一標(biāo)準(zhǔn)，由此可允許將帶有一附裝存儲器卡的存儲卡插入現(xiàn)行的或經(jīng)適當(dāng)改造的卡閱讀器中并通過存儲器卡觸點(diǎn)來讀取。存儲卡上無需提供其它供訪問存儲器卡的觸點(diǎn)。
此外，用于子存儲器卡的存儲卡上可提供有一智能控制器，該智能控制器能夠使用上述列出用于母卡的各種現(xiàn)有格式與現(xiàn)行的存儲器卡閱讀器通信。該控制器甚至可以使用流行的USB協(xié)議進(jìn)行通信，在此情況下，存儲卡在功能上等效于一母卡和一閱讀器的組合并且可插入一符合USB連接器機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)的無源適配器中。
在另一種變化形式中，可使用一種無觸點(diǎn)RF識別模式來讀出存儲卡上所包含的子卡的身份。適宜的RF電路可包括在子卡本身或存儲卡上。在任一種情況下，讀出包含于子卡的預(yù)定義部分中的數(shù)據(jù)所需的電能均由輸入的RF信號提供。然后，通過使外部RF接收機(jī)可譯碼并由此唯一識別子卡的方式來調(diào)制輸入的RF信號而使卡作出響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，子存儲器卡是根據(jù)一種現(xiàn)行卡標(biāo)準(zhǔn)制造，但其上增加了額外的觸點(diǎn)以與母卡的標(biāo)準(zhǔn)存儲器接口相連接。于是，這就使存儲器卡具有雙重功能其可以與現(xiàn)行卡相同的方式直接用于主機(jī)，或者可作為子卡用于其中一個(gè)母卡。例如，可將多個(gè)觸點(diǎn)增加至位于卡表面上的上述小型插入式SIM卡上以環(huán)繞根據(jù)ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)的一部分提供的現(xiàn)有的8個(gè)觸點(diǎn)。然后，卡可以與插入式SIM卡相同的方式用于一主機(jī)裝置中，或者當(dāng)與一符合另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的母卡相耦接時(shí)作為存儲器子卡使用。例如，在加電初始化過程中可使用利用ISO/IEC 7816協(xié)議通信所需的觸點(diǎn)來識別卡并驗(yàn)證主機(jī)或母卡對卡上的數(shù)據(jù)內(nèi)容的訪問權(quán)。于是，該通信可采用速度更高并且使用標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議的額外存儲器接口觸點(diǎn)。
Wallace等人的名稱為″Use of Small Electronic Circuit Cards with DifferentInterfaces in an Electronic System″的專利申請案闡述了在單個(gè)存儲器卡中的符合兩個(gè)不同標(biāo)準(zhǔn)的多個(gè)存儲器的組合，該組合共用一組卡觸點(diǎn)。該申請案的案號為09/633,089，其于2000年8月4日提出申請，且以引用的方式并入本文中。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，當(dāng)子卡存儲器將來的改變可能會影響母卡控制器或主機(jī)控制器需要運(yùn)行的方式時(shí)，為了適應(yīng)此等改變，做了多項(xiàng)規(guī)定。子卡存儲器空間中可由母卡控制器訪問(但較佳不能由用戶訪問)的專門部分包含存儲器的具體操作參數(shù)數(shù)據(jù)。一旦檢測到子卡，母卡控制器即在初始化后讀取這些參數(shù)；或當(dāng)將一新子存儲器卡插入母卡插孔中時(shí)，母卡控制器隨后對其自身進(jìn)行配置以相應(yīng)地運(yùn)行卡及其存儲器?？梢源朔绞皆O(shè)定的存儲系統(tǒng)運(yùn)動參數(shù)包括用于將數(shù)據(jù)寫入存儲器、從存儲器讀取數(shù)據(jù)、擦除存儲器塊、糾正所讀取數(shù)據(jù)中的錯誤及創(chuàng)建一文件系統(tǒng)的算法。其它參數(shù)包括子存儲器卡所需的電壓電平、存儲單元塊(其為可共同擦除的最少數(shù)量的單元)的大小、共同受程序控制的塊中的存儲單元頁面的大小以及大型存儲單元塊管理的其它方面。選定擬存儲用于控制存儲器運(yùn)行的參數(shù)是那些預(yù)期在將來會隨存儲器技術(shù)的發(fā)展而發(fā)生變化的參數(shù)。其它參數(shù)可包括關(guān)于內(nèi)容保護(hù)安全特性的信息、唯一的子卡識別號、關(guān)于母卡應(yīng)如何處理子卡上每一存儲單元的多個(gè)位的信息、以及子卡是否可以“一次寫入”、多次寫入、只讀等方式或非存儲器功能(例如，子卡在具體主機(jī)中的最優(yōu)化運(yùn)行方面的應(yīng)用)來工作。因此，母卡控制器以及在某些情況下與母卡和子卡連接的主機(jī)系統(tǒng)可適應(yīng)存儲在所連接子存儲器卡中的參數(shù)。
本發(fā)明的其它特性、方面及優(yōu)點(diǎn)包括在下述對實(shí)例性實(shí)施例的闡述中，該闡述內(nèi)容應(yīng)結(jié)合附圖來理解。


圖1以示意圖形式展示了將共用子存儲器卡用于三個(gè)具有不兼容技術(shù)規(guī)范的不同母控制器卡的具體實(shí)例；圖2是一電子方塊圖，其顯示包含于一主機(jī)裝置、一母控制器卡及一子存儲器卡中的功能；
圖3展示了一存儲卡，其上以可移除方式附裝有子存儲器卡；及一閱讀器，其具有一槽，槽中可插入存儲卡，以便從附裝至存儲卡上的存儲器卡讀取數(shù)據(jù)；圖4以示意圖形式展示了子存儲器卡、存儲卡和母控制器卡在取出和存儲一照相機(jī)拍攝的照片數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用；圖5以示意圖形式展示了在不使用母控制器卡的情況下，子存儲器卡和存儲卡在取出和存儲一照相機(jī)拍攝的照片數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用；圖6A是一子存儲器卡具體實(shí)例的平面圖；圖6B是圖6A中的存儲器卡在B-B剖面處所取的剖面圖；圖7展示一母控制器卡或一主機(jī)裝置中用于容納圖6A和6B中存儲器卡的插孔實(shí)例；圖8顯示圖6A和6B所示類型的表面安裝子卡的安裝細(xì)節(jié)實(shí)例；圖9是另一子存儲器卡實(shí)例的平面圖，其表面觸點(diǎn)以不同于圖6A所示實(shí)例的方式布置；圖10是一引線框的平面圖，該引線框可由圖9所示卡的制造商來制造；圖11A是圖9中所示卡的第一具體實(shí)例的平面圖，該卡使用圖10中的引線框；圖11B是圖11A中存儲器卡的端視圖；圖11C是圖11B中存儲器卡的側(cè)視圖；圖12A是圖9中所示卡的第二具體實(shí)例的平面圖，該卡使用圖10中的引線框；圖12B是圖12A中存儲器卡的端視圖；圖12C是圖12B中存儲器卡的側(cè)視圖；圖13是一存儲卡的另一實(shí)例，該存儲卡上以可移除方式附裝有圖6A或圖9所示的存儲器卡，該存儲卡不同于圖3中的存儲卡；及圖14是又一存儲器卡實(shí)例的平面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1展示了子存儲器卡11在三個(gè)不同母控制器卡13、14和15上的普通應(yīng)用。母卡13設(shè)計(jì)用于主機(jī)裝置17而非用于主機(jī)裝置18或19。例如，母卡13可具有與CompactFlashTM卡相同的物理形狀和主機(jī)電子接口，主機(jī)17可為一數(shù)碼照相機(jī)。同樣地，母卡14設(shè)計(jì)用于主機(jī)裝置18而非用于主機(jī)裝置17或19，且母卡15設(shè)計(jì)用于主機(jī)裝置19而非用于主機(jī)裝置17或18。又如，母卡14具有與MMCTM或SD卡之一相同的物理形狀和主機(jī)電子接口，主機(jī)18可為一個(gè)人電腦記事本。此外，母卡15也可以具有與Memory StickTM卡相同的物理形狀和主機(jī)電子接口，且主機(jī)19可為一數(shù)碼攝像機(jī)或Sony公司目前提供銷售的任何一種產(chǎn)品。主機(jī)17的卡槽21的物理形狀可容許插入及取出母卡13。母卡13的連接器22與卡槽21內(nèi)的一匹配連接器配合。同樣地，主機(jī)18的卡槽23用于容納母卡14，且主機(jī)19的卡槽25用于容納母卡15。母卡14上的一排表面觸點(diǎn)24與主機(jī)卡槽23(未圖示)的一組匹配導(dǎo)電元件接觸，且母卡15上的一排表面觸點(diǎn)27與主機(jī)卡槽25的一組匹配導(dǎo)電元件接觸。
母卡13、14和15中的每一個(gè)上皆以可移除方式通過其上的某些適宜電氣/機(jī)械構(gòu)造(分別如實(shí)例位置29、30和31所示)容納有子存儲器卡11。存儲器卡11的一表面上顯示兩排觸點(diǎn)33和35，其用于(例如)與母卡13、14和15(當(dāng)存儲器卡11位于其上時(shí))中的一組以相似方式布置的觸點(diǎn)相配合。子卡上還可采用其它接觸布置，例如，一組位于任一或兩個(gè)平整表面上的連接表面，或沿一或多個(gè)側(cè)面或邊緣的觸點(diǎn)。在所展示的實(shí)施例中，母卡13、14和15中的任一個(gè)基本上可封閉子卡11，但此并不是必需的?？墒褂酶鞣N用于連接卡的方法，例如，槽、導(dǎo)軌、或卡入式機(jī)構(gòu)。子卡上還可包括一呈各種形狀的凹槽以允許用一狹窄物品(例如，鉛筆尖或釘子)取出，且其還可包括一保持鎖銷以確?？煽拷佑|?；蛘?，母卡13、14和15中之一或全部可設(shè)置有將存儲器卡保持于其外表面上的構(gòu)造，例如，通過設(shè)置一形狀與存儲器卡相同的凹陷表面區(qū)域。在該等實(shí)例的任一實(shí)例中，均通過位于每一母卡的槽、凹陷或其它物理存儲器卡插孔中的適當(dāng)電連接器與存儲器卡觸點(diǎn)33和35保持電性接觸。通常將許多相同的存儲器卡11(每次一個(gè))用于任何給定的母卡。可以此方式使用空白的存儲器卡，以存儲來自一主機(jī)(其中已插入母卡)的數(shù)據(jù)，或可將其中已存儲有數(shù)據(jù)的存儲器卡附裝至一母卡上，以便通過一其中以可操作方式連接有該母卡的主機(jī)讀取其數(shù)據(jù)。
在該實(shí)例中，母卡13具有CompactFlashTM卡的所有物理屬性和電氣主機(jī)接口，以及一存儲控制器，但不包含目前包括于此一卡中的大容量非易失性存儲存儲器。相反，大容量存儲器包括在可與母卡13連接的子存儲器卡11中。此外，在該實(shí)例中，母卡14除了移除其大容量存儲器并提供插孔30來容納存儲器卡11之外皆與MMCTM/SD卡相同。同樣地，在該實(shí)例中，母卡15除了移除其大容量存儲器并提供插孔31來容納存儲器卡11之外皆與Memory StickTM卡相同?；蛘?，其物理及電氣接口特性符合除CompactFlashTM、MMCTM/SD及Memory StickTM之外的卡標(biāo)準(zhǔn)(包括那些在技術(shù)領(lǐng)域中闡述的標(biāo)準(zhǔn)及其它標(biāo)準(zhǔn))的其它類型存儲器卡可同樣地經(jīng)改造以將其大容量存儲器移入單獨(dú)的存儲器卡11中。
存儲器卡11可具有一容量為8、16、32、64、128或更多兆字節(jié)的非易失性存儲器，其可為(例如)閃速EEPROM型或?yàn)榭捎糜跈n案存儲目的的一次性可編程存儲器。實(shí)際上，期望將各種容量的存儲器卡銷售給最終用戶，從而僅需要購買特定應(yīng)用所需的存儲量。存儲器卡較佳經(jīng)塑料外殼封閉且呈某一合宜圖案的電性觸點(diǎn)跨越卡的一個(gè)或兩個(gè)表面。存儲器卡11的形狀較佳為矩形，其尺寸小于當(dāng)前的那些MMCTM或SD卡，一實(shí)例為一其尺寸與現(xiàn)行插入式SIM卡基本相同的卡。
母/子卡組合可用于各種主機(jī)中。一主機(jī)通常可容納一種或者可能兩種類型的存儲器卡。因此，使用不同于直接與各主機(jī)對接的母卡的存儲器卡11增加了能夠易于在兩個(gè)容納有不兼容卡的主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)的便利性。例如，卡11可用于兩臺設(shè)計(jì)用來將照片數(shù)據(jù)保存于各CompactFlashTM和Memory StickTM卡(其容納于主機(jī)卡槽中)中的照相機(jī)。因此，子存儲器卡11可在該兩臺照相機(jī)之間移動。如果每臺照相機(jī)保存的各照片文件的數(shù)據(jù)格式(其主要適合一現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn))相同，則由一臺照相機(jī)存儲于存儲器卡11上的文件可由另一臺照相機(jī)讀取和處理。當(dāng)兩個(gè)主機(jī)之一是一照相機(jī)且另一主機(jī)是一可處理或僅可觀看照片的應(yīng)用裝置(例如，個(gè)人計(jì)算機(jī))但二者具有不同格式的卡槽時(shí)，同樣也可達(dá)成容易的傳送。在另一實(shí)例中，這兩臺主機(jī)可為兩種類型的具有不兼容卡槽的聲頻裝置。本文還討論了將子存儲器卡11用于多個(gè)其中容納有不兼容卡的主機(jī)的其它實(shí)例(如圖1所示)。
當(dāng)存儲器卡11與一現(xiàn)有卡分離時(shí)除了可用于在不兼容的母卡之間傳送數(shù)據(jù)外還具有許多其它用途。甚至當(dāng)僅使用一臺主機(jī)裝置時(shí)，或當(dāng)兩或多臺主機(jī)裝置具有符合一單一標(biāo)準(zhǔn)的卡槽時(shí)，使用單獨(dú)的存儲器卡會降低用戶的存儲成本。一包含主機(jī)接口電路和存儲控制器的單一母卡允許將數(shù)據(jù)存儲于大量較廉價(jià)的存儲器卡11中。甚至可將該等存儲器卡視為消耗品且可在一或多次使用后將其拋棄，非常類似于一可消耗的剃刀刀片，其中控制器和主機(jī)接口單元的功能類似于一剃刀。對于一給定的主機(jī)裝置而言，僅需以母卡的形式購買一次控制器和主機(jī)接口單元，而不是必須將此單元作為每一存儲器卡的一部分來購買，后一情況正是在上文技術(shù)領(lǐng)域部分中討論的存儲器卡當(dāng)前所用的方式。
主機(jī)和卡的電子功能通常如圖2所示。一個(gè)別主機(jī)41包括一連接器43，該連接器43與一卡接口電路45和電源電路47相連接。電源電路47用于提供運(yùn)行與主機(jī)連接的卡所需的電壓。接口電路45使用一連接卡的特定協(xié)議在主機(jī)和卡之間傳送數(shù)據(jù)和命令。母卡49包括一在物理上和電氣上與主機(jī)連接器43相配合的第一連接器51。通過主機(jī)接收的電能除了被母卡49的各電路使用外，還被一電源電路53接收，該電源電路53將產(chǎn)生運(yùn)行一存儲器子卡55內(nèi)的存儲器電路所需的電壓。母卡通常會從主機(jī)接收低電壓，例如1.8伏特的直流電壓，而子卡55上所用的存儲器陣列可隨時(shí)間推移采用不同電壓且其所需的電壓可能會低于或高于主機(jī)所提供的那些電壓；如果存儲器可經(jīng)一次以上的編程，例如閃速EEPROM，則可能會需要甚至更高的電壓。電源電路53通常通過使用一或多個(gè)電荷泵或電壓轉(zhuǎn)換電路將這些電壓提供至一與存儲器卡55的連接器59相配合的連接器57。以此方式，母卡可與可能需要不同電壓的不同代或不同存儲器技術(shù)的子卡(其可能來自不同的制造商)對接。這需要子卡向母卡提供必要的信息，從而電源電路53可提供適當(dāng)?shù)碾妷骸?br> 母卡49還包括連接至連接器51的電路61，以與主機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令傳送。母卡49還包括一可編程存儲控制器63(其通常具有一通用微處理器/微控制器65)以管控卡55中的存儲器。存儲器通過一或多個(gè)集成電路存儲器芯片67提供于卡55中。為了最大程度地降低子存儲器卡55的成本，每一此種芯片中除了一存儲器存儲單元陣列外皆包括盡可能少的電路。連接器57處的物理和電氣接口對于所有不同類型的母卡而言皆是相同的，因此可編程控制器63也基本上相同。相反，母卡連接器51處的物理和電氣接口對于每一類型的母卡而言可不相同，正如主機(jī)接口電路61的情況。母卡接口遵循諸如上文技術(shù)領(lǐng)域部分所述的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)之一的標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明涵蓋各種此類可滿足不同標(biāo)準(zhǔn)的母卡。
為了最大程度地降低子存儲器卡的成本，存儲器控制、定址、編程、及讀取電路盡量包括在母卡49中而不是在子存儲器卡55中。較佳地，用于母卡微處理器/微控制器65以執(zhí)行存儲器控制功能的任何電路皆包括在母卡49中。如果使用市售閃速EEPROM集成電路芯片67，則某些控制功能可包括在存儲器芯片中，例如，受狀態(tài)機(jī)控制的編程、讀取和擦除順序。但是，該等順序的啟動和總體控制通常由微處理器/微控制器65處理，該微處理器/微控制器65用于執(zhí)行存儲于母卡上一小代碼庫(其可為ROM、SRAM、閃速存儲器或其它未示出的代碼存儲存儲器)中的固件。子卡還可包含該固件的全部或一部分(通常在一寫保護(hù)區(qū)域中)且微處理器/微控制器65可直接從該地址空間執(zhí)行，或固件可從子卡55傳送至母卡49上的代碼庫的一區(qū)域中。此外，微處理器/微控制器65較佳將從主機(jī)接收的邏輯地址轉(zhuǎn)換成存儲器芯片67中的物理地址；在(例如)需要時(shí)重新分配存儲器塊以避免缺陷塊或過度使用塊；執(zhí)行后臺操作(例如，重新編程以恢復(fù)存儲狀態(tài)之間的裕度(擦除))及壓縮存儲在大型塊中的數(shù)據(jù)頁(無用單元收集)，以及需要一定智能程度的類似類型的功能。
適宜的存儲器芯片67可自SanDisk公司或其它公司購得。一實(shí)例為512MB的閃速存儲器芯片，其闡述于例如″512Mbit NAND Flash Product Manual″(第1.5版，2001年8月，可自SanDisk公司獲得)中，該手冊以引用的方式并入本文中。子卡55中可包括一個(gè)以上此類芯片。該存儲器芯片允許進(jìn)行大量的再編程循環(huán)，從而可作為計(jì)算機(jī)大容量存儲器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磁盤驅(qū)動系統(tǒng)。然而，如果意欲用于只需一次或僅需若干次編程的場合，則可代之以使用一較廉價(jià)的閃速EEPROM集成電路芯片或其它可編程存儲器芯片，例如，掩模型ROM、一次性可編程ROM、鐵電型RAM、雙向型RAM、聚合型RAM、磁電型RAM、熔絲型RAM、或其它形式的存儲器。此等應(yīng)用包括個(gè)人檔案存儲或僅聲頻數(shù)據(jù)(例如音樂)和視頻數(shù)據(jù)(仍然例如照片)的回放。如果子存儲器卡足夠廉價(jià)，則消費(fèi)者可一次性將此等數(shù)據(jù)存儲于卡上并隨后將該卡存儲起來即可。當(dāng)不需要大量程序/擦除循環(huán)時(shí)，可降低存儲器芯片的成本。此等可選存儲器芯片可使用標(biāo)準(zhǔn)浮動閘極、介電層或可編程熔絲作為其存儲器單元的存儲元件。讀者應(yīng)了解，不同存儲器技術(shù)和結(jié)構(gòu)在子卡中的廣泛使用將不可避免地針對每一不同的卡需要不同的程序/擦除/閱讀/文件管理/安全算法及不同的電壓/功率條件。因此，母卡必須能夠?yàn)楦鞣N子卡提供此等算法和運(yùn)行條件，因而每一子卡必須包含其具體的獨(dú)特運(yùn)行條件并根據(jù)請求與母卡之間進(jìn)行該等條件的通信。此在子卡插入母卡并由母卡檢測后的初始化(啟動)期間進(jìn)行較為有利。
人們還期望其能提供使用不同形式的存儲器芯片67的能力，這可能會需要可編程母控制器卡49能夠以不同方式運(yùn)行來控制存儲器的運(yùn)行。可能存在的存儲器芯片差異為二進(jìn)制(雙態(tài))對多態(tài)(多于雙態(tài))單元操作、存儲器單元擦除塊尺寸、一次編程數(shù)據(jù)量、工作電壓及用于編程數(shù)據(jù)、讀取數(shù)據(jù)、擦除塊及執(zhí)行錯誤糾正的算法。如果欲防止拷貝存儲于子卡上的數(shù)據(jù)，則還可包括用于加密或數(shù)據(jù)保護(hù)的特定算法及其對預(yù)留存儲器塊的要求。該等操作參數(shù)的數(shù)據(jù)可存儲于存儲器芯片67的一部分中，該部分不能由一主機(jī)系統(tǒng)訪問但可由存儲控制器63訪問。然后，母卡49的存儲控制器將會在存儲系統(tǒng)的初始化后及/或當(dāng)一新存儲器卡55與母卡49相連接時(shí)從存儲器芯片67中讀取該等操作參數(shù)數(shù)據(jù)。隨后，所讀取數(shù)據(jù)將會使存儲控制器適應(yīng)該(等)存儲器芯片的操作參數(shù)。這一特性也非常有用，其允許使用將來經(jīng)改良或改變的存儲器芯片，其中的此等參數(shù)可能已發(fā)生改變。
在初始化期間，需要存儲控制器63能夠與存儲器IC芯片67通信以至少確定其操作參數(shù)(電壓及通信協(xié)議)。因此，定義了一種標(biāo)準(zhǔn)化初始通信方法，例如，要求所有存儲器芯片使用至少一由電源芯片53提供的固定電壓及一普通信號格式進(jìn)行通信。例如，如果要求所有存儲器芯片以1.8伏特的電壓進(jìn)行通信但隨后確定其需要(例如)3.0伏特(或0.9伏特)進(jìn)行滿負(fù)荷運(yùn)行，則母控制器卡可指示其電源裝置提供此電壓以利于進(jìn)一步通信?；蛘?，存儲器子卡上可包括一或多個(gè)專用插針，控制器通過詢問該子卡來確定所需的通信電壓范圍。在建立初始通信后，即可確定傳送數(shù)據(jù)所需的其它參數(shù)。上文提及的MMCTM技術(shù)規(guī)范闡述了一種能夠滿足這些要求的方法。
下文以下列步驟闡述了一種簡化的初始化方法。當(dāng)通電后，母卡上的微處理器或微控制器自身將會初始化并開始監(jiān)視卡檢測功能，如下文所詳述。當(dāng)檢測到一子卡時(shí)，母卡使用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議、時(shí)間、及上述電壓電平(例如，1MHz時(shí)鐘速率及1.8伏特運(yùn)行)與其進(jìn)行通信。隨后讀取位于子卡一預(yù)定義位置中的一預(yù)留扇區(qū)，該扇區(qū)中包含子卡滿負(fù)荷運(yùn)行所需的各種其它參數(shù)。該等信息包括所存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式(扇區(qū)尺寸及如何查找下一扇區(qū))、可能一文件分配表、最大時(shí)鐘速率、唯一的卡識別數(shù)據(jù)(包括安全特性)以及關(guān)于所需外加電壓和時(shí)間及用于寫入或擦除的算法的信息。當(dāng)母卡讀取該預(yù)留扇區(qū)并進(jìn)行處理后，即可在母卡和子卡之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
如上所述，某些應(yīng)用要求限制對存儲在子存儲器卡上的內(nèi)容進(jìn)行訪問。此可以通過多種方法達(dá)成。下文結(jié)合各實(shí)施例闡述了一種使用ISO/IEC 7816協(xié)議的方法，其中子存儲器卡包括用來使用至少該協(xié)議進(jìn)行通信的觸點(diǎn)?；蛘撸蓪⒆哟鎯ζ骺ㄔO(shè)計(jì)為能夠防止存儲在某些預(yù)定義存儲器區(qū)域中的數(shù)據(jù)的傳輸，除非母存儲器卡(或埋置在一主機(jī)系統(tǒng)中的存儲控制器)完成一驗(yàn)證程序確認(rèn)其自身有權(quán)訪問此等數(shù)據(jù)。此等受到保護(hù)的數(shù)據(jù)可包括(例如)對存儲在存儲器卡中一另外可訪問區(qū)域的內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行解密所需的密鑰、或覆寫一鎖定保護(hù)特性(其用于限制存儲器卡接收新數(shù)據(jù)或覆寫現(xiàn)有數(shù)據(jù)的能力)的能力。
參見圖3，約為標(biāo)準(zhǔn)信用卡大小的一存儲卡71以一可易于移除及更換子存儲器卡的方式載有一或多個(gè)子存儲器卡11-1至11-5，從而可運(yùn)輸或存儲存儲器卡。存儲器卡11可位于沿存儲卡71的一或多個(gè)邊緣的位置處。盡管卡71較佳由光滑的薄塑料制成，如同標(biāo)準(zhǔn)信用卡一般，但一毗鄰所附裝存儲器卡11的較大表面區(qū)域73上涂覆有一種可容許用鋼筆或鉛筆寫入的材料。因此，用戶可存儲一特定的存儲器卡11，其中具有期望保留的一組照片、音樂或編程于其上的其它數(shù)據(jù)。因此，用戶可在區(qū)域73中寫入數(shù)據(jù)的性質(zhì)。如果大量的存儲器芯片皆以每一存儲卡一個(gè)存儲器芯片這種方式存儲，則其可通過寫入每一存儲卡上若干區(qū)域73中的信息進(jìn)行組織和布置，并可檢索所需的數(shù)據(jù)。
作為一實(shí)例，存儲卡71為矩形，其長度介于5和12cm之間且寬度介于3和9cm之間。較佳地，該卡較薄但也應(yīng)具有足夠厚度以使其具有適當(dāng)剛性，例如介于0.6和3mm之間的厚度。視情況，存儲卡71的一表面上可包括若干外露觸點(diǎn)75，且該等觸點(diǎn)可通過導(dǎo)線和連接器(未圖示)連接至附裝在存儲卡71上的存儲器卡11-1至11-5的觸點(diǎn)33和35，該等導(dǎo)線和連接器形成作為該存儲卡的一部分，但此必然會導(dǎo)致卡具有一足夠厚度以容納該等導(dǎo)線和額外的絕緣層以及連接到子卡11-1至11-5上每一觸點(diǎn)的各連接插針。存儲卡71上還可以包括一解碼集成電路(未圖示)以減少導(dǎo)線數(shù)量同時(shí)可唯一性地選擇若干子卡11-1至11-5中的一個(gè)。此允許訪問若干存儲器卡11上的數(shù)據(jù)而無需將其從存儲卡71拆除。一卡閱讀器77(其具有一插孔79以容納存儲卡71)還包括圖2所示的母卡49的功能。卡閱讀器77的觸點(diǎn)81對應(yīng)于圖2中的連接器57。另一連接器51的導(dǎo)線連接至一臺主機(jī)應(yīng)用裝置83，例如，一臺個(gè)人計(jì)算機(jī)。此允許(例如)用戶通過連接至一臺家用計(jì)算機(jī)即可方便地瀏覽存儲在若干存儲器卡11上的照片或聽取存儲于其上的音樂，而無需將存儲器卡11從存儲卡71上拆除。
或者，存儲卡71中可埋置有一可提供圖2所示母卡控制器49之功能性的控制器芯片，從而其可直接與子卡11中的每一個(gè)進(jìn)行通信。此一存儲卡控制器芯片或?qū)Ｓ秒娐愤€可以提供智能卡安全保護(hù)，從而只有經(jīng)授權(quán)的用戶才可訪問子卡上的信息。其還可通過ISO 7816無觸點(diǎn)或無線協(xié)議自存儲卡提供通信。
當(dāng)一埋置控制器芯片支持一適宜協(xié)議從而可連接至應(yīng)用裝置83時(shí)，存儲卡用作存儲器卡控制器和閱讀器二者。盡管可選擇各種通信協(xié)議中的任何一種，但USB協(xié)議或IEEE 1394(″固線″)對于與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)之間的通信而言特別具有吸引力。存儲卡71中還可置入其它協(xié)議，例如，ISO/IEC 7816、無觸點(diǎn)、射頻無線(例如BlueTooth或802.11)協(xié)議。在此情況下，卡閱讀器77可簡單地為一機(jī)械適配器或可包含最少的或不包含有源電路。
圖4展示當(dāng)存儲器卡11載于存儲卡71上作為數(shù)碼照相機(jī)85所拍攝的照片的存儲媒介時(shí)對其進(jìn)行的處理。照相機(jī)85是當(dāng)前廣泛使用的照相機(jī)類型，其容納有CompactFlashTM存儲器卡作為照相機(jī)的″膠片″。因此，使用母卡13(圖1)來代替CompactFlashTM卡，并同時(shí)使用與母卡13相連接的獨(dú)立子存儲器卡11。將存儲器卡11裝入照相機(jī)85中的事件的順序如圖4所示如下將存儲器卡11自其存儲卡71取出后插入母卡13中，隨后以與通常插入CompactFlashTM卡相同的方式將母卡13插入照相機(jī)85中。在將照片數(shù)據(jù)存儲于存儲器卡11上后，按相反順序?qū)嵤⒛缚?3自照相機(jī)85取出，然后將存儲器卡11自母卡13取出并將存儲器卡11重新插回存儲卡71。
圖5展示使用母卡的另一實(shí)例，其中母卡的存儲控制器集成為一不同類型的照相機(jī)87的一永久部分。在此情況下，將存儲器卡11自存儲卡71取出后直接安裝于照相機(jī)87中。在拍攝完照片后，將存儲器卡11自照相機(jī)87取出并重新插回存儲卡71。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可消除對母卡的需要，但其需要數(shù)碼照相機(jī)在可直接使用存儲器卡11之前具有控制器功能。即使在將存儲器卡11用于照相機(jī)87時(shí)不需要母卡，將存儲器卡11用于其它未內(nèi)置存儲控制器的主機(jī)時(shí)也需要母卡。讀者應(yīng)了解，盡管圖中將照相機(jī)展示為包含有適于直接支持子卡的電路的主機(jī)，但當(dāng)然也可使用其它主機(jī)裝置，例如手機(jī)或PDA。在此情況下，可能需要記錄由這些主機(jī)產(chǎn)生或下載的信息并將其傳送至另一主機(jī)以供隨后審閱或修改。其實(shí)例包括音樂或其它聲頻文件(口授記錄等)、由用戶啟動的計(jì)算機(jī)程序創(chuàng)建的視頻圖像、或主機(jī)從因特網(wǎng)上下載的數(shù)據(jù)。
圖6A(平面圖)和6B(剖面圖)中顯示一子存儲器卡的更詳細(xì)實(shí)例，其還包括一安全裝置的功能。該卡的外部在物理上與上文技術(shù)領(lǐng)域部分所討論的插入式SIM卡相同。電氣觸點(diǎn)(圖6A)跨越該卡的一表面以適宜圖案布置，圖中例示了一個(gè)此種圖案。觸點(diǎn)C1至C8(121至129)遵循上文技術(shù)領(lǐng)域部分所討論的ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)的物理技術(shù)規(guī)范。觸點(diǎn)C1、C2、C3、C5、C6和C7與子卡內(nèi)的安全集成電路芯片89(圖7)連接，同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)保留觸點(diǎn)C4和C8供將來使用。芯片89可為當(dāng)前用于插入式SIM卡中的相同芯片，此等集成電路芯片可自Infinion、Hitachi、STMicroelectronics或GemPlus獲得。增加一必需數(shù)量的額外觸點(diǎn)91至106以供連接至一同樣容納于子卡中的大容量存儲器集成電路芯片90。存儲器電路芯片90可為上述512MB NAND芯片或其它適宜的市售芯片。子存儲器卡中可包括許多此類芯片(可彼此相互堆疊)。觸點(diǎn)C1至C8中的某些觸點(diǎn)可多路復(fù)用以便同樣用于接觸存儲器芯片的插針。觸點(diǎn)C1(根據(jù)ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)指定，用于接收一電源電壓VCC)、觸點(diǎn)C5(指定其連接至大地)及觸點(diǎn)C6(其上施加有一可變編程電壓)可同樣供芯片89和90使用。觸點(diǎn)C2(復(fù)位信號)、C3(時(shí)鐘信號)和C7(數(shù)據(jù)輸入/輸出)也可供兩個(gè)芯片使用?？晒﹥蓚€(gè)芯片使用的觸點(diǎn)在卡內(nèi)連接至兩個(gè)芯片。由于觸點(diǎn)C4和C8當(dāng)前未用于安全芯片89，因此，其可用于存儲器芯片90。其它觸點(diǎn)圖案當(dāng)然也是可行的，只要當(dāng)該卡與插入式SIM卡標(biāo)準(zhǔn)兼容時(shí)金屬位于觸點(diǎn)C1至C3和C5至C7區(qū)域中并與安全芯片89相連接即可。
參見圖6B所示的剖面圖，子存儲器卡包括一剛性基板109，該基板上連接有外部觸點(diǎn)。芯片90的一側(cè)通過一適宜粘著層111連接至基板109的一頂面。芯片89通過另一粘著層113連接至芯片90的對側(cè)。引線連接于這些芯片的焊墊之間至基板109頂面上的導(dǎo)線(未圖示)，其又通過該基板內(nèi)的導(dǎo)線及通孔(未圖示)連接至封裝外部的觸點(diǎn)。這兩個(gè)芯片上的焊墊可連接到至少某些相同的外部觸點(diǎn)C1至C3和C5至C7，例如電源觸點(diǎn)，其可為兩個(gè)芯片提供相同的功能。通過適宜樹脂或其它封裝劑115將兩個(gè)芯片和相連的引線封包起來以完成封裝。讀者應(yīng)了解，也可采用其它方法在芯片90和89中的一或兩個(gè)與子卡外接觸表面之間建立電氣連接性。例如，可將某些或全部接觸墊置于基板109的頂面或其頂面及底面或沿一或兩個(gè)邊緣設(shè)置。例如，在圖6B中，樣本觸點(diǎn)145和146顯示在基板109的對側(cè)。
圖7顯示圖6A及6B所示卡的一插孔的基面。當(dāng)僅使用插入式SIM卡的功能時(shí)，僅提供插針C1′至C3′(121′至122′)和C5′至C7′(125′至127′)用于在卡的觸點(diǎn)側(cè)朝下位于圖8所示表面上時(shí)接觸各卡觸點(diǎn)C1至C3和C5至C7。插針C1′至C3′和C5′至C7′以與插入式SIM卡現(xiàn)有插孔中的相同圖案布置，例如，以手機(jī)中的圖案布置。接著，這6個(gè)插孔插針根據(jù)ISO/IEC 7816標(biāo)準(zhǔn)與芯片89相連接。如果需要與芯片89和90二者連接，則跨越插孔基面提供整個(gè)導(dǎo)電插針陣列。在任一種情況下，圖7所示的插孔基面皆可位于一母控制器卡或其它裝置中一槽的底部，圖6A和6B所示的卡通過從一側(cè)滑過插孔表面的方式或通過頂側(cè)插入卡入到位的方式插入該母控制器卡或其它裝置中?；蛘?，圖7所示表面可從頂部打開，在該情況下使卡落入其中并隨后通過閉合卡上面的蓋子或通過提供其它已知保持機(jī)構(gòu)使卡觸點(diǎn)抵靠插孔插針。
另一子卡插孔實(shí)例顯示于圖8中。一子卡61與母卡或存儲卡60的暴露表面62配合。使用倒角63作為一適宜插入導(dǎo)軌以使卡僅能沿一個(gè)方向配合?？?1上提供有一適宜圓邊輪廓64以便當(dāng)用力將其置于具有配合曲邊的插孔時(shí)卡能夠被牢固地固定到一起。一移除機(jī)構(gòu)可包括一穿過母卡或存儲卡主體的孔65，一鉛筆或其它帶尖的物體66可插入該孔中以將子卡61自插孔中取出?；蛘撸撟涌ǖ囊贿吘壔蚪腔驊矣谠撃缚ɑ虼鎯ǖ纳戏?，由此可允許使用一手指或工具取出子存儲器卡。
圖9顯示一具有交替觸點(diǎn)布置的子存儲器卡。在此情況下，所有觸點(diǎn)皆位于該卡的一個(gè)表面上，因而可接觸到母卡、存儲卡或閱讀器中一更小的插孔。盡管圖9顯示觸點(diǎn)皆位于一端(較短邊緣)，但應(yīng)了解，該等觸點(diǎn)也可位于該子卡的一側(cè)(較長邊緣)或側(cè)壁上。
圖11A、11B和11C通過隱藏的虛線顯示了圖9所示卡的一具體實(shí)施例。該卡由一金屬引線框190構(gòu)造而成，通過沖壓、蝕刻或熟習(xí)此項(xiàng)技術(shù)者所熟知的其它技術(shù)形成圖中所示的圖案。圖10顯示了起始金屬引線框(金屬以陰影顯示)，但這些引線框中的若干個(gè)通常在一條帶內(nèi)附接在一起作為一個(gè)金屬整體部件以降低制造成本。然后使用環(huán)氧或類似粘性材料將存儲器模件191附接至引線框并使用標(biāo)準(zhǔn)集成電路聯(lián)結(jié)技術(shù)(例如，超聲導(dǎo)線聯(lián)結(jié)194；當(dāng)然也可使用其它技術(shù)，例如，經(jīng)電鍍的凸出部)在模件表面上的焊墊開口192之間將引線連接至引線框190上的適宜焊墊區(qū)域193。隨后使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)形成引線框，以使外部觸點(diǎn)195可位于一不同于該引線框互連部分的平面。然后，該卡與一適宜封包材料199模制在一起從而可在機(jī)械方面保護(hù)存儲器模件191和引線框。在形成作業(yè)之前或在模制作業(yè)之后沿切邊作業(yè)線188和189(圖10)切割引線框以對引線進(jìn)行電隔離并且拋棄掉初始引線框的外部部分，留下圖11A至11C中所示的金屬部分。
該引線框設(shè)計(jì)的獨(dú)特性在于，存儲器模件的一或多側(cè)的聯(lián)結(jié)墊可通過引線框圖案接達(dá)該封裝的一或多個(gè)不同側(cè)，如同印刷電路板圖案一般。然而，對于本申請案而言，引線框優(yōu)于印刷電路板的優(yōu)點(diǎn)包括成本較低且卡厚度較薄。唯一的接線限制是不能僅使用一個(gè)引線框互連層面穿過導(dǎo)線軌跡，盡管此限制與當(dāng)今通常用于將任何集成電路模件裝配于一適宜封裝中的限制相同；實(shí)際上，在一集成電路的設(shè)計(jì)階段會同時(shí)考慮模件焊墊位置和封裝插針位置。在現(xiàn)有技術(shù)中，模件附接至引線框上一實(shí)體墊層區(qū)域，此阻礙了接線靈活性，但該實(shí)施例在模件互連線從當(dāng)前模件至不同封包位置的路線方面允許更多的自由度；特別是存儲器模件兩側(cè)的焊墊可接達(dá)子卡的一個(gè)邊緣。導(dǎo)致該路線靈活性的原因是存儲器模件下面的區(qū)域可用作互連線的路線。模件直接附接至互連線路線而非通常所用的一墊層區(qū)域并由該等互連線路線支撐(但與其電性絕緣)。然后，可使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)將子卡互連線焊墊位置193置于一不同于模件底面的豎直平面(如圖11C所示)上來形成引線框190，接著以習(xí)用方式塑料模制該引線框從而封包模件和引線框，僅暴露出引線框的卡接觸位置195，該等位置在本實(shí)例中僅沿子卡的一個(gè)邊緣暴露于頂面上，與圖9中所示相似。
另一卡結(jié)構(gòu)實(shí)例顯示于圖12A、12B和12C中，該等圖分別對應(yīng)于圖11A、11B和11C，其中相同的數(shù)字編號用于指相同的元件且?guī)в衅蔡?′)的數(shù)字編號指對應(yīng)于以不帶撇號的數(shù)字編號標(biāo)識的那些元件的額外元件。兩個(gè)卡的主要不同之處在于該卡中將一第二存儲器或其它集成電路模件191′附裝至對置于模件191的引線框?qū)w側(cè)。導(dǎo)線194′附接于存儲器模件191′的焊墊192′與引線框的適宜導(dǎo)體190(其可與引線框?qū)w190相同或不同，且導(dǎo)線194從存儲器模件191的焊墊192附接至導(dǎo)體190的頂面上)的底側(cè)之間。通常期望第二模件在功能上與第一模件相同，且仍聯(lián)結(jié)至基本上相同的引線框位置處。此通常通過在晶片制造過程中改變一或多個(gè)遮罩來改變從內(nèi)部電路至聯(lián)結(jié)焊墊的表面互連圖案從而使第二模件的聯(lián)結(jié)焊墊相對于第一模件上的那些焊墊呈鏡像對應(yīng)位置來達(dá)成。在本實(shí)例中顯示位于頂部模件191上的聯(lián)結(jié)焊墊192A聯(lián)結(jié)至引線框焊墊193A且位于底部模件191′上的相應(yīng)焊墊聯(lián)結(jié)至引線框焊墊193B。如果這兩個(gè)焊墊針對其各自的芯片191和191′皆執(zhí)行一允許功能，則僅選擇引線框?qū)w193A和193B的兩個(gè)外部觸點(diǎn)195中的一個(gè)會導(dǎo)致另一未選定模件忽略所有其它輸入并斷開其輸出端的連接，由此可避免兩個(gè)模件之間的競爭并允許其共享引線框?qū)w及外部卡觸點(diǎn)195?？ǖ脑L問安全性可由模件191或191'中的一個(gè)提供。
在一可移除卡的實(shí)際建置中存在一些非常重要的機(jī)械細(xì)節(jié)要點(diǎn)，例如，是否易于卡的正確插入、檢測卡的定位是否正確、當(dāng)卡插入后是否能夠牢固地定位以及是否易于卡的移除。在圖11A至11C及圖12A至12C所示的設(shè)計(jì)中皆可解決這些問題，其中在模制過程中在子卡中提供與母卡上的導(dǎo)桿匹配的導(dǎo)槽198以幫助用戶在插入過程中保持平滑性并防止插入方式造成不正確的電性接觸。插入后，母卡可包含一適宜的經(jīng)彈簧加載的鎖定機(jī)構(gòu)以與一適宜鎖銷(其也在模制過程中形成于卡上)匹配并將子卡牢固地保持于母卡中，從而可確保連續(xù)的電性接觸。子卡上還可包括一推出槽197以便于進(jìn)行移除。在此情況下，所示出的一長形槽可用于使用指甲或其它機(jī)械物體(例如，鉛筆)來克服該經(jīng)彈簧加載的鎖銷并將卡推出?；蛘?，可為圖11A至11C所示的卡提供圖8所示卡61的曲邊形狀，以便以可移除方式將其裝配在具有匹配邊緣形狀的母卡和存儲卡的一插孔中。
檢測卡的插入是否正確通常由母卡使用各種技術(shù)來完成。一種用于檢測卡的物理存在的方法是移動一機(jī)械開關(guān)、斷開一專用電路使母卡上的微處理器或微控制器中斷運(yùn)行。另一針對子卡的卡檢測方法是使母卡接口連接器上的兩個(gè)以其它方式絕緣的銷之間短路以使電流在插入后流過?？z測過程隨后會使母卡啟動一啟動過程以確定如何與子卡進(jìn)行通信。
圖3所示存儲卡71的一替代卡展示于圖13中。存儲卡151具有以可移除方式附裝于其上的子存儲器卡153和154及一具有一表面的區(qū)域155，用戶可通過用一鋼筆或一鉛筆在該表面上手寫對所附裝存儲器卡的內(nèi)容進(jìn)行一記錄157。最方便的情況是，存儲卡151的大小與智能卡(上文技術(shù)領(lǐng)域部分所述的ID-1SIM卡)相同。根據(jù)上文技術(shù)領(lǐng)域部分所討論的GSM 11.11技術(shù)規(guī)范附錄A，最方便的情況是，存儲器卡153的大小與插入式SIM卡的大小相同且位于存儲卡151的表面上。存儲器卡153附裝至存儲卡151上且其表面觸點(diǎn)(未圖示)面朝向外。這些觸點(diǎn)可具有圖6A和6B所示卡的觸點(diǎn)圖案或圖9所示的或某一其它圖案。
隨后，當(dāng)存儲器卡153附裝至存儲卡151時(shí)可易于對其進(jìn)行訪問。一卡閱讀器(如圖3所示)可包括一插孔，該插孔用于容納存儲卡151并具有一與存儲器卡153的觸點(diǎn)圖案相匹配的元件圖案，以使得當(dāng)存儲卡151位于卡閱讀器插孔中時(shí)直接與存儲器卡表面觸點(diǎn)建立電性連接。此與一智能卡的卡閱讀器相似。因此，不需要卡71的額外邊緣連接器和內(nèi)部導(dǎo)線軌跡(圖3)。此一經(jīng)改造的卡閱讀器取代卡閱讀器77連接至一適宜的應(yīng)用裝置83。
圖14顯示圖6A和6B所示的存儲器卡的一變化形式。圖14所示卡的一組共22個(gè)觸點(diǎn)對應(yīng)于圖6A和6B所示卡的那些觸點(diǎn)，不同之處在于該等觸點(diǎn)更短一些以便于增加其間的空間，從而可將另一導(dǎo)體161增加至卡表面上并沿卡的長度方向延伸。這22個(gè)觸點(diǎn)可以與圖6A和6B所示卡的那些觸點(diǎn)相同的方式使用。該增加的導(dǎo)體161可由與另外22個(gè)觸點(diǎn)相同的金屬層形成。在本實(shí)例中，導(dǎo)體161提供一射頻天線。一收發(fā)機(jī)模擬電路包括在該卡中并連接至該天線。因此，該卡可用作一射頻識別(RFID)標(biāo)簽。該模擬電路可集成于該卡內(nèi)的芯片89或90(圖6B)之一上，或可為一額外集成電路芯片的形式。
該模擬電路通過天線161從一附近的外部射頻(r.f.)源接收其工作用能量，該射頻源通常距天線10cm至10米遠(yuǎn)，此取決于所用頻率。位于該模擬電路內(nèi)的一小容量非易失性存儲器(通常用于128位數(shù)據(jù))用于存儲用戶的唯一密鑰、制造商的唯一卡號或某一其它代碼。當(dāng)該電路由該外部r.f.源供電時(shí)可讀取此數(shù)據(jù)，并隨后通過天線161將此數(shù)據(jù)傳輸回去。接著，一外部r.f.接收機(jī)(其可與r.f.發(fā)送機(jī)形成為一體)讀取所發(fā)送的代碼。在此作業(yè)過程中，位于存儲器封裝內(nèi)的閃速存儲器和安全芯片并未被激活，這是因?yàn)樗璧碾妷涸床⑽磁c存儲器卡的外部觸點(diǎn)相連接。
在一存儲器卡內(nèi)提供RFID標(biāo)簽的一個(gè)應(yīng)用是可以防止偷盜。例如，在零售店中，收銀員在收到客戶支付的存儲器卡付款之后可以通過存入一個(gè)唯一代碼或以其它方式激活該存儲器的運(yùn)行。任何未被激活的卡在通過一配備有r.f.發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的商店出口時(shí)均會觸發(fā)一報(bào)警。
該模擬電路也可用于僅在代碼存儲器被激活時(shí)啟動同一卡內(nèi)的閃速存儲器的運(yùn)行。因此，未由銷售點(diǎn)銷售人員激活的存儲器卡是不會運(yùn)行的。此外，作為使用安全芯片89(圖6B)的替代方式，RFID標(biāo)簽特性也可用作一受限形式的用戶密鑰保護(hù)存儲。
另一應(yīng)用是控制存儲器卡的庫存。制造商存儲的唯一代碼可用于此目的。被接收進(jìn)入庫存的卡通過可讀取此代碼的r.f.發(fā)送機(jī)和接收機(jī)，隨后該代碼被存儲在一庫存控制數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)自庫存中提出一卡時(shí)，該代碼再一次被讀取并在庫存數(shù)據(jù)庫中留下此一記錄。
或者，可將RFID功能納入圖3所示的包含一埋置控制器的存儲卡71中。在此情況下，RF信號將提供所需數(shù)據(jù)和一用于為所埋置控制器提供電能的電源二者。該控制器隨后會詢問每一個(gè)所附裝的存儲器子卡并確定其中的任何一個(gè)是否滿足期望的標(biāo)準(zhǔn)。因此，可從一組包含一組所附裝存儲器卡的存儲卡中查尋所需數(shù)據(jù)而無需將每一存儲卡依序插入一閱讀器中。當(dāng)包含于一存儲卡中的多個(gè)子卡包括眾多圖像或眾多記錄歌曲時(shí)，該實(shí)施例可能特別有用，且其可用于通過RFID功能詢問每一子卡并電子識別哪一個(gè)卡存儲哪一照片或歌曲來創(chuàng)建一電子相冊或音樂庫。
盡管已通過本發(fā)明的實(shí)例性實(shí)施例闡述了本發(fā)明，但應(yīng)了解，本發(fā)明在隨附權(quán)利要求所界定的整個(gè)范圍內(nèi)皆有權(quán)受到保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種用于連接非易失性存儲器與兩個(gè)或兩個(gè)以上主機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)，其具有不同的電子及物理連接以便以可移除方式容納不兼容的電子卡，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)非易失性存儲器子卡，及兩個(gè)或兩個(gè)以上電子卡，該等電子卡具有適于連接所述兩個(gè)或兩個(gè)以上主機(jī)系統(tǒng)的不兼容的電子和物理接口，且各包括一個(gè)以可移除方式容納所述至少一個(gè)非易失性存儲器子卡的插孔，并各自進(jìn)一步包括一個(gè)連接至所述插孔的控制器以便運(yùn)行此一插入所述插孔中的存儲器卡的所述非易失性存儲器，從而在位于其中的所述存儲器與一與所述電子卡連接的主機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)或兩個(gè)以上不兼容電子卡包括PC卡、多媒體卡(MultiMediaCard)、安全數(shù)字卡(Secure Digital card)、小型閃存卡(CompactFlash card)及存儲棒卡(Memory Stick card)中的不同卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述存儲器子卡的形狀與插入式SIM卡(Plug-in SIM card)的形狀相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述存儲器子卡包括所述插入式SIM卡的多個(gè)觸點(diǎn)和通過這些觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的功能以及額外復(fù)數(shù)個(gè)與位于其中的所述存儲器相連接的觸點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述插入式SIM卡的所述觸點(diǎn)中的至少一些觸點(diǎn)與位于其中的所述存儲器相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中一存儲器子卡的操作參數(shù)存儲于其存儲器的一受保護(hù)區(qū)域內(nèi)，并且所述兩個(gè)或兩個(gè)以上電子卡的所述控制器具有對與其連接的所述子卡的所述受保護(hù)存儲器區(qū)域的訪問權(quán)，以便確定所述操作參數(shù)，由此使得所述控制器能夠操縱所述子卡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述子卡的所述操作參數(shù)在其制造過程中就已經(jīng)永久性存儲在所述卡中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)存儲器子卡包括一受保護(hù)存儲器區(qū)域，所述受保護(hù)存儲器區(qū)域僅在驗(yàn)證一與所述子卡連接的電子卡的控制器對所述子卡的權(quán)限后方可由所述控制器訪問。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器直接集成于所述主機(jī)系統(tǒng)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述子卡包含一非易失性存儲器，所述非易失性存儲器選自由EEPROM、閃速EEPROM、掩模型ROM、一次性可編程EEPROM、EPROM、鐵電型RAM、雙向型RAM、磁電型RAM、聚合型存儲器、介電型存儲器、熔絲型ROM及反熔絲型ROM組成的群組。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述子卡額外包括一形成于其一表面上的射頻天線及一位于所述子卡內(nèi)的射頻電路，所述射頻電路與所述天線相連接并響應(yīng)由所述天線所接收的射頻能量，從而為通過所述天線在一射頻信號中發(fā)送一存儲代碼提供電能。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述存儲代碼針對所述子卡中的每一個(gè)子卡皆具有一唯一的識別號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述存儲代碼進(jìn)一步包括用于描述存儲在所述子卡上的內(nèi)容的信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)存儲器子卡包括針對所述至少一個(gè)存儲器子卡中的每一個(gè)子卡存儲的一唯一識別號數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)存儲器子卡還包括用于描述所述至少一個(gè)存儲器子卡的一數(shù)據(jù)內(nèi)容的存儲數(shù)據(jù)。
16.一種以可移除方法將一存儲器子卡連接至兩個(gè)或兩個(gè)以上主機(jī)系統(tǒng)的方法，其中所述兩個(gè)或兩個(gè)以上主機(jī)系統(tǒng)容納有兩個(gè)或兩個(gè)以上不兼容電子卡中的不同電子卡，所述方法包括使用一共用存儲器子卡，該共用存儲器子卡可根據(jù)一共用物理和電氣接口以可移除方式與所述兩個(gè)或兩個(gè)以上電子卡相連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，該方法另外包括使用所述兩個(gè)或兩個(gè)以上其中具有存儲控制器的不兼容電子卡，當(dāng)該等電子卡與所述存儲器子卡相連接時(shí)，所述存儲控制器與所述存儲器子卡接口。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述兩個(gè)或兩個(gè)以上不兼容電子卡包括PC卡、多媒體卡、安全數(shù)字卡、小型閃存卡或存儲棒卡中的不同卡。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中使用所述共用存儲器子卡包括使用一形狀與一插入式SIM卡相同的卡。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中使用所述存儲器子卡包括使用一卡，該卡具有所述插入式SIM卡的多個(gè)觸點(diǎn)和通過這些觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的功能以及額外復(fù)數(shù)個(gè)與位于其中的所述存儲器相連接的觸點(diǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述插入式SIM卡的所述觸點(diǎn)中的至少一些觸點(diǎn)與位于其中的所述存儲器相連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述共用存儲器子卡中的兩個(gè)或兩個(gè)以上子卡可能需要不同的操作參數(shù)，該等參數(shù)被傳遞至所述兩個(gè)或兩個(gè)以上電子卡以使所述卡能夠適應(yīng)由每一子卡所提供的具體操作參數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述子卡的所述操作參數(shù)在所述卡的制造過程中永久性存儲于所述卡中。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，該方法額外包括在一或多個(gè)存儲器子卡未與所述兩個(gè)或兩個(gè)以上電子卡中的任何一個(gè)電子卡相連接時(shí)，將所述一或多個(gè)存儲器子卡附裝至一大于所述一或多個(gè)存儲器子卡的基板支座上用于存儲，并允許在毗鄰所述一或多個(gè)存儲器子卡的所述基板支座上寫入用于描述所述一或多個(gè)存儲器子卡的數(shù)據(jù)內(nèi)容的信息。
25.一種用于獲得及使用一非易失性存儲器卡的方法，該方法包括獲得至少一個(gè)呈附裝至一更大存儲卡上之形式的存儲器卡，從所述存儲卡上取出所述存儲器卡并將所述存儲器卡置于一用來產(chǎn)生期望存儲在所述存儲器卡上的數(shù)據(jù)的裝置中，將所述數(shù)據(jù)存儲在所述存儲器卡上，隨后從所述裝置上取出所述至少一個(gè)存儲器卡并將所述存儲器卡重新附裝至所述存儲卡，及在所述存儲卡上提供一適于在所述存儲卡的一表面上注明存儲在所述存儲器卡上的數(shù)據(jù)的內(nèi)容的表面。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述存儲卡具有與信用卡或智能卡大體上相同的長度和寬度。
27.一種手持式基板卡，其包括一位于所述基板卡的一表面上的第一區(qū)域，所述第一區(qū)域上附裝有一或多個(gè)小于所述基板表面且各包含一非易失性存儲器的電子卡，一位于所述基板的所述表面上的第二區(qū)域，所述第二區(qū)域經(jīng)過處理從而允許用鋼筆或鉛筆寫入，由此使得一用戶能夠注明所附裝的所述一或多個(gè)存儲器卡中的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的基板卡，其額外包含一微處理器或微控制器電路，所述電路可與所述一或多個(gè)存儲器卡對接，以便讀取或更改包含在所述一或多個(gè)存儲器卡中的數(shù)據(jù)，所述微處理器或微控制器電路還能夠與一外部系統(tǒng)通信，以便在所述外部系統(tǒng)和所述一或多個(gè)存儲器卡之間傳送數(shù)據(jù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的基板卡，其中所述微處理器或微控制器電路包括驗(yàn)證或阻止在其本身、一外部系統(tǒng)及所述一或多個(gè)存儲器卡之間的所述通信的安全功能性。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29中任一權(quán)利要求所述的基板卡，其中與一外部系統(tǒng)之間的所述通信包括一已公開的通信標(biāo)準(zhǔn)，包括各種USB標(biāo)準(zhǔn)、IEEE1394、ISO/IEC 7816、TCP/IP；或一RF通信形式，包括藍(lán)牙(Bluetooth)和IEEE802.11無線協(xié)議。
31.一種存儲系統(tǒng)，其適于以可移除方式與一主機(jī)系統(tǒng)相連接，所述存儲系統(tǒng)包括一電子卡，該電子卡包含多個(gè)主機(jī)接口電路和一存儲控制器，所述主機(jī)接口電路與一適于容納于所述主機(jī)的一插孔中的第一連接器相連接，所述存儲控制器與一第二連接器相連接，及一子卡，其具有一第三連接器，該第三連接器與所述第二連接器相配合以便以可移除方式連接至所述電子卡，所述子卡包含至少分成一第一部分及一第二部分的存儲器，其中所述第一部分用于存儲來自所述主機(jī)的用戶數(shù)據(jù)，所述第二部分不能由所述主機(jī)訪問而是用于存儲所述非易失性存儲器的操作參數(shù)數(shù)據(jù)，所述存儲控制器對所述第二部分具有訪問權(quán)以便控制所述子卡的運(yùn)行。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的存儲系統(tǒng)，其中將所述子卡存儲器分成包括一第三部分，所述第三部分僅在驗(yàn)證所述控制器或主機(jī)對所述子卡的權(quán)限后方可由所述控制器或主機(jī)訪問。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的存儲系統(tǒng)，其中所述第三連接器包括復(fù)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)，該等觸點(diǎn)位于所述子卡的一表面上并與位于其中的所述存儲器連接。
34.一種存儲器卡，其包含至少一個(gè)包埋于一卡中的非易失性存儲器集成電路芯片，一同樣包埋于所述卡中的射頻標(biāo)簽電路，及復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)及一射頻金屬天線，其形成于所述卡的至少一個(gè)外表面上，所述復(fù)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)中的至少一些觸點(diǎn)連接至所述存儲器集成電路芯片，且所述天線連接至所述射頻標(biāo)簽電路。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的存儲器卡，其中所述存儲器卡具有與一插入式SIM卡相同的形狀和尺寸。
36.一種電子存儲器卡系統(tǒng)，其包含復(fù)數(shù)個(gè)電子卡，其各包括一存儲控制器并具有符合復(fù)數(shù)個(gè)已公開或?qū)＠钥?biāo)準(zhǔn)中的一種不同標(biāo)準(zhǔn)的一物理形狀、一電性觸點(diǎn)布置及一通過該等觸點(diǎn)的電信號接口，以便以可移除方式與一具有與其互補(bǔ)的一插孔和一信號接口的主機(jī)系統(tǒng)相連接，一具有一給定物理形狀的子卡，其包括一存儲器陣列，該存儲器陣列與所述子卡上呈一給定圖案的外部觸點(diǎn)相連接，所述復(fù)數(shù)個(gè)電子卡各包括一插孔，以便以可移除方式容納所述子卡并將其上的所述存儲器與所述電子卡的所述存儲控制器相連接，由此所述子卡可與所述復(fù)數(shù)個(gè)電子卡中的任何一個(gè)電子卡相連接。
37.一種電子存儲器卡系統(tǒng)，其包含一第一電子卡，其各包括一實(shí)質(zhì)上不具有大容量數(shù)據(jù)存儲存儲器的第一存儲控制器并具有一物理形狀、一電性觸點(diǎn)布置及一電信號接口以便以可移除方式與一第一主機(jī)系統(tǒng)互連，一第二電子卡，其各包括一實(shí)質(zhì)上不具有大容量數(shù)據(jù)存儲存儲器的第二存儲控制器并具有一物理形狀、一電性觸點(diǎn)布置及一電信號接口以便以可移除方式與一第二主機(jī)系統(tǒng)互連，其中所述第二電子卡不與所述第一主機(jī)系統(tǒng)對接，且所述第一電子卡不與所述第二主機(jī)系統(tǒng)對接，一包含大容量數(shù)據(jù)存儲存儲器的子卡，及一插孔，其配備于所述第一及第二電子卡中的每一個(gè)電子卡上以用于以可移除方式容納并操作所述子卡，所述子卡與所述相應(yīng)第一和第二控制器之間具有一共用電氣接口，由此所述子卡可在所述第一和第二電子卡之間互換。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的電子存儲器卡系統(tǒng)，其額外包括一第三主機(jī)系統(tǒng)，所述第三主機(jī)系統(tǒng)包括所述存儲控制器和一插孔，該插孔用于以可移除方式容納并操作與所述第三主機(jī)系統(tǒng)中的所述存儲控制器相連接的所述子卡。
39.一種電子卡系統(tǒng)，其包括復(fù)數(shù)個(gè)電子卡，其各包括一主機(jī)接口電路并具有符合復(fù)數(shù)個(gè)已公開或?qū)＠钥?biāo)準(zhǔn)中的不同標(biāo)準(zhǔn)的一物理形狀、一電性觸點(diǎn)布置及一通過該等觸點(diǎn)的電信號接口，一子卡，其具有符合所述復(fù)數(shù)個(gè)已公開或?qū)＠钥?biāo)準(zhǔn)之外的一已公開或?qū)＠钥?biāo)準(zhǔn)的一物理形狀、一第一組電性觸點(diǎn)布置及一通過來自所述子卡內(nèi)的一第一電子電路的第一組電性觸點(diǎn)的電信號接口，所述子卡包括一第二電子電路，該第二電子電路連接至所述電性觸點(diǎn)中的至少一些觸點(diǎn)并連接至一提供于所述卡上的另外第二組電性觸點(diǎn)，及所述復(fù)數(shù)個(gè)電子卡各包括一插孔，所述子卡可以可移除方式插入該插孔中，所述插孔具有多個(gè)觸點(diǎn)以與所述子卡第一和第二組電性觸點(diǎn)相配合，從而與位于復(fù)數(shù)個(gè)所述電子卡中的任何一個(gè)電子卡中的電子電路相連接，由此提供呈一物理形式的所述子卡的功能性及一符合復(fù)數(shù)個(gè)已公開或?qū)＠钥?biāo)準(zhǔn)中的各標(biāo)準(zhǔn)的電氣接口。
40.一種以可移除方式將大容量非易失性存儲存儲器連接至兩個(gè)或兩個(gè)以上主機(jī)系統(tǒng)的方法，所述主機(jī)系統(tǒng)容納兩個(gè)或兩個(gè)以上在物理上或電氣上彼此互不兼容的可移除卡中的不同卡，所述方法包括將所述兩個(gè)或兩個(gè)以上可移除卡連接至所述主機(jī)，其中所述可移除卡各包括一存儲控制器而非所述大容量非易失性存儲存儲器，及使用一共用子卡，該共用子卡包含所述大容量非易失性存儲存儲器并可根據(jù)一共用物理和電氣接口以可移除方式與所述兩個(gè)或兩個(gè)以上卡相連接，以便與位于其中的所述存儲控制器相連接。
41.一種使用至少第一和第二電子卡的方法，所述電子卡具有在物理上或電氣上彼此互不兼容的電氣接口，且所述電子卡適于以可移除方式與至少第一和第二配合插孔中的相應(yīng)插孔相連接，所述方法包括將多種形式的所述相應(yīng)的第一和第二電子卡與所述第一和第二配合插孔相連接，所述電子卡各包含一實(shí)質(zhì)上不具有非易失性大容量數(shù)據(jù)存儲器的存儲控制器，其中所述存儲控制器與一插槽電性連接，一共用卡以可移除方式連接于所述插槽中，其中所述共用卡包含可由所述存儲控制器通過所述插槽訪問的非易失性大容量數(shù)據(jù)存儲器，及在所述第一和第二電子卡的所述插槽之間互換所述共用卡。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述共用卡小于所述第一和第二電子卡中的任何一個(gè)電子卡。
43.一種用于提供一符合復(fù)數(shù)個(gè)已公開或?qū)＠钥?biāo)準(zhǔn)中的任一標(biāo)準(zhǔn)的給定電子功能的方法，該方法包括將所述電子功能納入一子卡中，所述子卡具有一特定物理形狀、一位于其外側(cè)上的觸點(diǎn)布置及一通過所述觸點(diǎn)具有所述內(nèi)部電子功能的給定電氣接口，提供至少第一和第二電子卡，所述電子卡具有符合相應(yīng)的第一和第二已公開或?qū)＠钥?biāo)準(zhǔn)的物理卡形狀、觸點(diǎn)布置和電信號接口且彼此互不兼容，所述第一和第二電子卡包括一插孔和一組電性觸點(diǎn)及一電子電路，其中當(dāng)所述子卡以可移除方式置于所述插孔中時(shí)所述觸點(diǎn)與所述子卡相配合，且其中所述電子電路與所述子卡和所述符合一已公開或?qū)＠钥?biāo)準(zhǔn)的電信號接口二者保持電氣對接。
44.一種存儲器卡，其包含至少一個(gè)非易失性存儲器集成電路芯片，其包埋于所述卡中且在一表面上沿所述芯片的相對的第一和第二側(cè)具有復(fù)數(shù)個(gè)電性電路接觸區(qū)域，一組可從外部接達(dá)的電性觸點(diǎn)，其允許在所述集成電路芯片和一外部裝置之間進(jìn)行通信，所述可從外部接達(dá)的電性觸點(diǎn)是從一毗鄰所述芯片的所述第一側(cè)的圖案化引線框的導(dǎo)體端部處形成，一第一復(fù)數(shù)個(gè)所述導(dǎo)體在所述芯片下面在所述芯片的所述第一和第二側(cè)之間延伸并為所述芯片提供物理支持，沿所述芯片的所述第二側(cè)的所述接觸區(qū)域與所述第一復(fù)數(shù)個(gè)所述引線框?qū)w在其毗鄰所述芯片的所述第二側(cè)的端部處電性相連，且沿所述芯片的所述第一側(cè)的所述接觸區(qū)域與一第二復(fù)數(shù)個(gè)毗鄰所述芯片的所述第一側(cè)的所述引線框?qū)w電性相連，所述第二復(fù)數(shù)個(gè)所述引線框?qū)w短于所述第一復(fù)數(shù)個(gè)所述引線框?qū)w因而不能在所述芯片下面在其所述第一和第二側(cè)之間延伸。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的存儲器卡，其中所述可從外部接達(dá)的電性觸點(diǎn)專一性地位于所述存儲器卡的一個(gè)表面上并毗鄰于所述存儲器卡的一個(gè)邊緣。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的存儲器卡，其中所述至少一個(gè)非易失性存儲器集成電路芯片及所述圖案化引線框皆全部封包于塑料中，僅有所述圖案化引線框的所述可從外部接達(dá)的電性觸點(diǎn)部分除外。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的存儲器卡，其中所述圖案化引線框?qū)w的所述端部的形狀使得所述復(fù)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)及所述第一復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體在不同平面中定向。
48.根據(jù)權(quán)利要求44或46中任一權(quán)利要求所述的存儲器卡，其中一有利于與所述外部裝置保持機(jī)械固位的形狀與所述塑料封包形成為一體。
49.根據(jù)權(quán)利要求44或46中任一權(quán)利要求所述的存儲器卡，其中一有利于自所述外部裝置拆除的形狀與所述塑料封包形成為一體。
50.根據(jù)權(quán)利要求44或46中任一權(quán)利要求所述的存儲器卡，其額外包含驗(yàn)證或阻止通過所述外部觸點(diǎn)與一外部裝置之間通信的安全功能性。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的存儲器卡，其中所述安全功能性包含于所述至少一個(gè)非易失性存儲器集成電路芯片中。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的存儲器卡，其中所述安全功能性包含于一包埋于所述卡中的第二集成電路芯片中。
53.一種存儲器卡，其包含第一和第二非易失性存儲器集成電路芯片，所述芯片包埋于所述卡中，且各自在其一表面上沿所述芯片的相對的第一和第二側(cè)具有復(fù)數(shù)個(gè)電性電路接觸區(qū)域，一組可從外部接達(dá)的電性觸點(diǎn)，其允許在所述第一和第二集成電路芯片與一外部裝置之間進(jìn)行通信，所述可從外部接達(dá)的電性觸點(diǎn)是從一圖案化引線框的導(dǎo)體端部處形成，所述引線框包括一第一復(fù)數(shù)個(gè)位于所述第一和第二芯片之間并為所述芯片提供物理支持的導(dǎo)體，沿所述芯片中每一個(gè)芯片的所述第二側(cè)的所述接觸區(qū)域與所述第一和第二芯片二者的所述第一復(fù)數(shù)個(gè)引線框?qū)w在其毗鄰所述芯片的所述第二側(cè)的端部處電性相連，且沿所述芯片的所述第一側(cè)的所述接觸區(qū)域與一第二復(fù)數(shù)個(gè)毗鄰所述芯片的所述第一側(cè)的所述引線框?qū)w電性相連，所述第二復(fù)數(shù)個(gè)所述引線框?qū)w短于所述第一復(fù)數(shù)個(gè)所述引線框?qū)w因而不能在所述第一與第二芯片之間在其所述第一和第二側(cè)之間延伸。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的存儲器卡，其中所述可從外部接達(dá)的電性觸點(diǎn)專一性地位于所述存儲器卡的一個(gè)表面上并毗鄰于所述存儲器卡的一個(gè)邊緣。
55.根據(jù)權(quán)利要求53所述的存儲器卡，其中所述至少一個(gè)非易失性存儲器集成電路芯片及所述圖案化引線框皆全部封包于塑料中，僅有所述圖案化引線框的所述可從外部接達(dá)的電性觸點(diǎn)部分除外。
56.根據(jù)權(quán)利要求53所述的存儲器卡，其中所述圖案化引線框?qū)w的所述端部的形狀使得所述復(fù)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)及所述第一復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)體在不同平面中定向。
57.根據(jù)權(quán)利要求53所述的存儲器卡，其中一安全功能僅提供于所述第一和第二芯片中的一個(gè)芯片中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種母/子卡非易失性存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一含有存儲器的子卡及一含有存儲控制器和主機(jī)接口電路的母卡。所述子存儲器卡包含盡可能少的存儲單元陣列以最大程度地降低其成本，并具有一接口用于連接各種母控制器卡，該等母控制器卡具有多個(gè)符合各種不同的已公開或?qū)＠源鎯ζ骺?biāo)準(zhǔn)的物理屬性和主機(jī)接口?？墒褂枚鄠€(gè)不同類型的存儲器卡，此時(shí)存儲器的操作參數(shù)存儲于其內(nèi)部的一受保護(hù)位置，母卡控制器隨后讀取這些參數(shù)并相應(yīng)地調(diào)整其運(yùn)行。在所述卡的一表面上包括一射頻天線及其電性觸點(diǎn)以提供一射頻識別功能。
文檔編號G06K7/06GK1732448SQ200380107342
公開日2006年2月8日 申請日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月13日
發(fā)明者埃利亞胡·哈拉里, 博·埃里克·埃里克松, 羅伯特·F·華萊士 申請人:桑迪士克股份有限公司