Brevet FR2781295A1 — publié le 20000121

Dispositif portable de stockage de données prévu pour être connecté à un micro-ordinateur via une PC-Card DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif portable de stockage de données prévu pour être connecté à un micro-ordinateur via une PC-Card. Le standard de "PC Card" développé par la "personal Computer Memory Card International Association" (PCMCIA) est largement utilisé pour interfacer des périphériques10 extérieurs tels que des unités de stockage de données à des micro-ordinateurs portables. Ce standard définit une interface de 68 broches et une architecture logicielle entre la PC Card et le connecteur dans laquelle elle est insérée. La connexion entre la PC Card et un périphérique est généralement réalisée au moyen d'un câble circulaire multi-conducteurs blindé qui assure une très bonne isolation électromagnétique (EMI) au moyen d'un feuille ou d'une tresse métallique enroulée autour des conducteurs à20 l'intérieur du câble et à proximité immédiate du revêtement plastique extérieur. Les questions d'émission électromagnétique et de blindage sont essentielles pour ce type de connexion entre une PC Card et un périphérique, afin de satisfaire les limitations réglementaires imposées notamment aux Etats- Unis et en Europe. Par ailleurs, dans le domaine spécifique des périphériques externes pour ordinateurs portables, on recherche la plupart du temps des câbles de liaison courts afin de minimiser l'encombrement de l'ensemble ordinateur- périphérique. Il est fait une grande utilisation de câbles rubans ou sous forme de nappe dans l'industrie informatique, notamment pour réaliser des connections entre circuits imprimés ou pour connecter une carte-mère à certains périphériques au sein de coffrets d'ordinateur, par 2- exemple pour connecter des unités de disque dur ou de disquette à la carte-mère dans un PC. Il peut s'agir de câbles plats dans lesquels les conducteurs recouverts de plastique sont assemblés côte à côte de façon à constituer un ruban continu, ou de circuits imprimés flexibles. S'il existe effectivement des dispositifs périphériques tels que des unités de disque dur 2.5" qui sont reliés à une PC Card par un ruban plat, ces dispositifs ne sont pas en mesure de satisfaire les10 contraintes réglementaires en matière d'émission électromagnétique. On connaît déjà un dispositif portable de stockage de données comprenant une unité de stockage et une carte d'interface de type PC Card reliées entre elles par un câble inséré dans un tube plat articulé. Dans ce dispositif, le problème de l'isolation du câble ruban peut être résolu en utilisant à l'intérieur du tube une tresse ou une feuille métallique. Par ailleurs, il est possible grâce à l'articulation tubulaire de venir plaquer la carte d'interface contre le boîtier de l'unité de stockage, ce qui procure alors en position de transport un dispositif compact, tandis qu'en utilisation, la carte d'interface est disposée sensiblement dans le prolongement du boîtier de l'unité de stockage, minimisant ainsi la distance entre périphérique et ordinateur. Or ce type de liaison articulée est généralement d'un coût de fabrication élevé et peut présenter à terme des problèmes de fiabilité. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif portable de stockage de données qui présente les caractéristiques avantageuses précitées de compacité et de minimisation des longueurs de connexion, tout en étant d'un coût de fabrication moins élevé et moins lourd que les dispositifs de l'état de la technique. - 3 - On atteint les objectifs précités avec un dispositif portable de stockage de données prévu pour être connecté à un micro-ordinateur, comprenant une unité de stockage de données contenue dans un boîtier et une carte d'interface5 de type PC Card reliée à ladite unité de stockage par des moyens de liaison électrique et mécanique agencés pour procurer: (i) une première position de la carte d'interface, dite d'utilisation, dans laquelle celle- ci est sensiblement dans le prolongement dudit boîtier et peut être insérée dans le micro-ordinateur, (ii) une seconde position de la carte d'interface, dite de transport, dans laquelle celle-ci est plaquée contre l'une des faces dudit boîtier. Suivant l'invention, les moyens de liaison mécanique et électrique consistent en une nappe de liaison souple comportant un plan de masse relié à un plan de masse d'un circuit imprimé au sein de la carte d'interface et/ou à un plan de masse d'un circuit imprimé au sein de l'unité de stockage de données. On dispose ainsi d'un mode de liaison entre l'unité de stockage et la carte d'interface à la fois de faible coût de revient, fiable, léger et parfaitement conforme aux exigences réglementaires en matière d'émission électromagnétique. La nappe souple peut être réalisée sous la forme d'un circuit imprimé flexible (FPC) abondamment utilisé dans l'industrie électronique ou d'un câble ruban pourvu spécifiquement d'un plan de masse. Dans une version avantageuse de l'invention, le boîtier comporte sur l'une de ses faces un logement conçu pour recevoir la carte d'interface en position de transport. Ce boîtier est en outre pourvu de moyens pour -4maintenir la carte d'interface dans le logement en position de transport. Dans un premier mode de réalisation des moyens de maintien, ceux-ci comprennent sur chaque bord latéral du logement un plot de maintien s'étendant sensiblement au- dessus dudit logement, et la carte d'interface comprend sur chacun de ses bords latéraux une pièce élastique disposée de façon à coopérer avec le plot de maintien correspondant pour maintenir la carte d'interface en position de transport. Dans un second mode de réalisation des moyens de maintien, ceux-ci comprennent sur chaque bord latéral du logement une pièce de blocage latéral s'étendant sensiblement au dessus dudit logement, et la carte d'interface comprend sur chacun de ses bords latéraux un logement de blocage agencé de façon à recevoir la pièce de blocage latéral correspondante puis à bloquer, en réponse à un déplacement de la carte d'interface par rapport au boîtier, ladite carte d'interface en position de transport. Dans une première version de réalisation d'un dispositif portable de stockage de données selon l'invention, la nappe de liaison souple est réalisée sous la forme d'un câble ruban comprenant une pluralité de conducteurs adjacents agencés de façon à assurer une isolation électromagnétique. Chaque conducteur portant un signal de données est disposé à proximité d'au moins un conducteur de masse du câble ruban. Le plan de masse du câble ruban peut être avantageusement réalisé sous la forme d'un circuit imprimé flexible. Le câble ruban est ainsi pourvu contre l'une de ces faces d'un circuit imprimé flexible de protection EMI ayant une première extrémité reliée au plan de masse du circuit imprimé de la carte d'interface et une seconde extrémité reliée au plan de masse du circuit imprimé de - 5 - l'unité de stockage de données, ce circuit imprimé flexible incluant un plan de masse. Le circuit imprimé flexible de protection est de préférence plaqué contre la face supérieure du câble ruban. Dans un seconde forme de réalisation d'un dispositif portable selon l'invention, la nappe de liaison souple est réalisée sous la forme d'un circuit imprimé flexible double-face de liaison incluant un plan de masse.10 Ce circuit imprimé flexible de liaison comprend de préférence sur l'une de ses faces un ensemble de pistes de données et sur l'autre de ses faces un plan de masse. Le circuit imprimé flexible de liaison est avantageusement relié aux circuits imprimés respectifs de la carte d'interface et de l'unité de stockage de données par des connecteurs appropriés. Le dispositif portable selon l'invention peut comprendre un circuit imprimé flexible unique incluant le circuit imprimé flexible et un circuit imprimé flexible inclus dans la carte d'interface. Ce circuit imprimé flexible unique peut aussi inclure un circuit imprimé flexible dans l'unité de stockage de données. Le plan de masse inclus dans le circuit imprimé flexible peut être avantageusement réalisé sous la forme d'un treillage de conducteurs, procurant ainsi une plus grande flexibilité de la nappe de liaison. Le dispositif portable de stockage de données selon l'invention est particulièrement adapté pour des lecteurs externes de CD-ROM ou des unités de disque dur externe. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue synoptique d'un exemple particulier de réalisation d'un dispositif portable de stockage de données selon l'invention; 6- - la figure 2 représente le dispositif de stockage de données selon l'invention en position de transport; - la figure 3 représente le dispositif de stockage de données selon l'invention en position d'utilisation; - la figure 4 représente un exemple de réalisation d'un circuit imprimé flexible unique mis en oeuvre dans un dispositif portable de stockage de données selon l'invention; - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un circuit imprimé flexible unique mis en oeuvre dans un dispositif portable de stockage de données selon l'invention; - la figure 6 est une vue en coupe transversale d'un exemple particulier de réalisation d'une nappe de liaison mise en oeuvre dans un dispositif portable de stockage de données selon l'invention; et - la figure 7 est une vue synoptique d'un exemple particulier d'enclipsage de la carte d'interface dans le boîtier de l'unité de stockage d'un dispositif selon l'invention. On va maintenant décrire un premier exemple de réalisation d'un dispositif portable selon l'invention, en référence aux figures 1 à 3. Le dispositif portable 1 selon l'invention comporte un boîtier 2 en matière plastique rigide contenant une unité de stockage de données, et une carte d'interface de type PC Card 3 pourvue d'une part d'un connecteur 34 de 64 broches et d'autre part d'un connecteur de ruban 33, cette carte d'interface étant reliée à l'unité de stockage 2 par un câble ruban 4 spécifiquement pourvu d'un plan de masse réalisant une équipotentialité de masse à proximité immédiate de l'ensemble des conducteurs. - 7 - Le boîtier 2 comporte sur sa face supérieure un évidement ou logement 20 conçu pour recevoir la carte d'interface 3 en position de transport. Le maintien de la carte d'interface 3 dans l'évidement 20 est réalisé par5 deux plots d'enclipsage 21, 22 prévus sur les bords latéraux de l'évidement 20 et coopérant avec deux pièces élastiques 31, 32 prévues sur les bords latéraux de la carte d'interface 3. Ces pièces élastiques 31, 32, qui sont par exemple réalisées sous la forme d'agrafes métalliques, sont disposées de façon à affleurer au niveau de logements prévus dans le boîtier de la carte d'interface 3 et sont conçues pour venir s'enfoncer dans ces logements lorsqu'ils se trouvent en appui contre les plots d'enclipsage 21, 22. Dans une première position (I) d'utilisation représentée en figure 3, la câble ruban 4 est déployé et la carte d'interface se trouve sensiblement dans le prolongement du boîtier 2. La carte d'interface 3 peut alors être insérée dans un logement de PC Card 110 équipant un micro-ordinateur 100. Dans une seconde position (II) de transport représentée en figure 2, le câble ruban 4 est replié et la carte d'interface 3 est enclipsée dans le logement 20 du boîtier 2 de l'unité de stockage. Afin d'assurer une isolation électromagnétique permettant de satisfaire les exigences réglementaires, on peut prévoir, en référence à la figure 6, un câble ruban 64 constitué d'un ensemble de conducteurs isolés juxtaposés 646 et pourvu sur l'ensemble de sa face supérieure d'un plan de masse 641 qui peut être réalisé par exemple sous la forme d'un circuit imprimé flexible. Dans un autre mode de réalisation d'une nappe de liaison souple illustrée par les figures 4 et 5, on utilise un circuit imprimé flexible double-face unique 40 regroupant une partie de circuit imprimé flexible de liaison 44, un circuit imprimé 43 de la carte d'interface - 8 - pourvu d'un connecteur 430 et d'un plan de masse 431, et un circuit imprimé 42 d'interface au sein de l'unité de stockage de données pourvu d'un connecteur 420 et d'un plan de masse 421.5 La couche centrale 46 du circuit imprimé flexible 40 est un film plastique en polyimide (KaptonTM)ou polyester (MylarTM) compris entre deux couches de cuivre. La couche supérieure de cuivre est utilisée pour réaliser un plan de masse équipotentiel 441 relié en continuité au plan de10 masse 431 du circuit imprimé de la carte d'interface 3 et au plan de masse 421 du circuit imprimé 42 de l'unité de stockage, tandis que la couche inférieure de cuivre est agencée pour fournir les pistes de signaux de données 446 en continuité d'une part avec les pistes 436 de la carte d'interface et d'autre part, avec les pistes 426 d'entrée de l'unité de stockage. Ce mode de réalisation garantit que les pistes de données se trouvent à proximité immédiate du plan de masse 441 qui peut être une grille de conducteurs. Mais il faut noter que l'on peut aussi prévoir un mode de réalisation dans lequel seule la nappe de liaison souple est réalisée avec un circuit imprimé flexible qui est alors relié aux circuits imprimés rigides respectifs de la carte d'interface et de l'unité de stockage au moyen de connecteurs appropriés. Dans un second exemple de réalisation d'un dispositif portable 7 selon l'invention représenté en figure 7, l'enclipsage de la carte d'interface 73 dans le logement 720 prévu sur la partie supérieure du boîtier 72 est réalisé au moyen de deux ergots 721, 722 prévus sur les bords latéraux du logement 720 et coopérant en position de transport avec deux évidements disposés sur les parois latérales de la carte d'interface 73. Ces deux évidements sont conformés pour permettre dans un premier temps un déplacement latéral des ergots 721, 722, puis un blocage -9- de ces derniers dans une partie d'extrémité desdits évidements. Dans ce second exemple de réalisation, la nappe de liaison 74 représentée est réalisée sous la forme d'un circuit imprimé flexible pourvu sur sa face supérieure d'une grille de conducteurs de masse procurant une plus grande élasticité et flexibilité qu'un plan de masse uniforme. Le dispositif portable selon l'invention peut concerner tous types d'unité de stockage de données, par exemple une unité de disque dur, un lecteur de CD-ROM, une unité de stockage DVD, ou une unité de stockage ZIP. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, d'autres matériaux que ceux présentés dans la présente description peuvent être utilisés pour la réalisation des nappes de liaison. - 10- REVENDICATIONS 1. Dispositif portable de stockage de données (1, 40) prévu pour être connecté à un micro-ordinateur (10), comprenant une unité de stockage de données contenue dans un boîtier (2) et une carte d'interface de type PC Card (3) reliée à ladite unité de stockage par des moyens de liaison électrique et mécanique (4) agencés pour procurer: (i) une première position (I) de la carte d'interface (3), dite d'utilisation, dans laquelle celle-ci est sensiblement dans le prolongement dudit boîtier (2) et peut être insérée dans un emplacement approprié au sein du micro-ordinateur (10), (ii) une seconde position (II) de la carte d'interface (3), dite de transport, dans laquelle celle-ci est plaquée contre l'une des faces dudit boîtier (2), caractérisé en ce que les moyens de liaison mécanique et électrique consistent en une nappe de liaison souple (4, 44, 54, 64, 74) comprenant un plan de masse (441, 541, 641) relié à un plan de masse (431, 531) d'un circuit imprimé (43, 53) au sein de la carte d'interface (3) et/ou à un plan de masse (421, 521) d'un circuit imprimé (42, 52) au sein de l'unité de stockage de données. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que son boîtier (2) comporte sur l'une de ses faces un logement (20) conçu pour recevoir la carte d'interface (3) en position de transport (II). 3. Dispositif (1, 7) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier (2, 72) est pourvu de moyens (21, 22; 721, 722) pour maintenir la carte d'interface (3, 73) dans le logement (20, 720) en position de transport (II). - 11- 4. Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent sur chaque bord latéral du logement (20) un plot de5 maintien (21, 22) s'étendant sensiblement au-dessus dudit logement (20), et en ce que la carte d'interface (3) comprend sur chacun de ses bords latéraux une pièce élastique (31, 32) disposée de façon à coopérer avec le plot de maintien correspondant (21, 22) pour maintenir la carte d'interface (3) en position de transport (II). 5. Dispositif (7) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent sur chaque bord latéral du logement (720) un ergot de15 blocage latéral (721, 722) s'étendant sensiblement au dessus dudit logement (720), et en ce que la carte d'interface (73) comprend sur chacun de ses bords latéraux un logement de blocage (731) agencé de façon à recevoir l'ergot de blocage latéral (721, 722) correspondant puis à bloquer, en réponse à un déplacement de la carte d'interface (73) par rapport au boîtier (72), ladite carte d'interface (73) en position de transport (II). 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la nappe de liaison souple est réalisée sous la forme d'un câble ruban (4, 64) comprenant une pluralité de conducteurs adjacents (646) agencés de façon à assurer une isolation électromagnétique. 7. Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque conducteur du câble ruban (4, 64) portant un signal de données est disposé à proximité d'au moins un conducteur de masse dudit câble ruban (4, 64). - 12- 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les conducteurs de masse (541) du câble ruban (54) sont reliés au plan de masse (531) du circuit imprimé (53) de la carte d'interface (3). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les conducteurs de masse (541) du câble ruban (54) sont en outre reliés au plan de masse (521) du circuit imprimé (52) de l'unité de stockage de données. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le câble ruban (64) est en outre pourvu contre l'une de ces faces d'un circuit imprimé flexible (641) de protection EMI ayant une première extrémité reliée au plan de masse (531) du circuit imprimé (53) de la carte d'interface (3) et une seconde extrémité reliée au plan de masse (521) du circuit imprimé (52) de l'unité de stockage de données, ce circuit imprimé flexible (54) incluant un plan de masse. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit imprimé flexible de protection (541) est plaqué contre la face supérieure du câble ruban (54). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la nappe de liaison souple (54) est réalisée sous la forme d'un circuit imprimé flexible double-face de liaison incluant un plan de masse (541). 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le circuit imprimé flexible de liaison comprend sur l'une de ses faces un ensemble de pistes de données et sur l'autre de ses faces un plan de masse. - 13 - 14. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le circuit imprimé flexible de liaison est relié aux circuits imprimés respectifs de la carte d'interface et de l'unité de stockage de données par des connecteurs appropriés. 15. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit imprimé flexible unique (40, 50) incluant le circuit imprimé flexible de liaison (44, 54) et un circuit imprimé flexible (42, 52) inclus dans la carte d'interface (3). 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le circuit imprimé flexible unique (40, 50) inclut en outre un circuit imprimé flexible (43) dans l'unité de stockage de données. 17. Dispositif selon l'une des revendications 10, caractérisé en ce que le plan de masse (441) inclus dans le circuit imprimé flexible est réalisé sous la forme d'un treillage ou d'une grille de conducteurs. 18. Lecteur externe de CD-ROM réalisé sous la forme d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. 19. Unité de disque dur réalisée sous la forme d'un dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 0 14.