CN106503783A - 半导体存储装置 - Google Patents

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Abstract

实施方式的半导体存储装置具备衬底、第1半导体存储器、端子部、固定器、箱体及第1板状部件。衬底具有配线。第1半导体存储器配置在衬底的第1主面并连接于配线。端子部在衬底的第1端部连接于衬底且具有连接于配线的端子。固定器包围端子部。箱体收容固定器的一部分、衬底及第1半导体存储器。第1板状部件在第1主面与面向第1主面的箱体的第1壁部之间与第1半导体存储器及箱体隔开而配置。第1板状部件具有导热性，且一端连接于固定器，另一端连接于衬底的第2端部侧的第1主面。

Description

半导体存储装置
相关申请
本申请享有以美国临时专利申请62/214,666号(申请日：2015年9月4日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种半导体存储装置。
背景技术
在SD(Secure Digital，安全数字)卡或USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)卡等半导体存储装置中，随着处理数据量的增大，数据的读出或写入等处理的高速化的要求提高。
为了使处理高速化，要求对搭载在半导体存储装置的存储器IC(integrated circuit，集成电路)或控制器IC施加高负载。
发明内容
本发明的实施方式提供一种能够在存储器IC或控制器IC等IC高速动作时有效地进行从IC散热的半导体存储装置。
实施方式的半导体存储装置具备衬底、第1半导体存储器、端子部、固定器、箱体及第1板状部件。衬底具有配线。第1半导体存储器配置在衬底的第1主面并连接于配线。端子部在衬底的第1端部连接于衬底且具有连接于配线的端子。固定器包围端子部。箱体收容固定器的一部分、衬底及第1半导体存储器。第1板状部件在第1主面与面向第1主面的箱体的第1壁部之间与第1半导体存储器及箱体隔开而配置。第1板状部件具有导热性，且一端连接于固定器，另一端连接于衬底的第2端部侧的第1主面。
附图说明
图1是表示第1实施方式的半导体存储装置的概略剖视图。
图2是表示第1实施方式的半导体存储装置的图1的II-II剖视图。
图3是表示第1实施方式的半导体存储装置中的热流动的示意图。
图4是表示第1实施方式的变化例的半导体存储装置的概略剖视图。
图5是表示第2实施方式的半导体存储装置的概略剖视图。
图6是表示第2实施方式的半导体存储装置的图5的VI-VI剖视图。
图7是表示第2实施方式的半导体存储装置中的热流动的示意图。
图8是表示第2实施方式的第1变化例的半导体存储装置的概略剖视图。
图9是表示第2实施方式的第2变化例的半导体存储装置的概略剖视图。
具体实施方式
(第1实施方式)
首先，作为第1实施方式，对具备第1板状部件及第2板状部件的半导体存储装置进行说明。图1是表示第1实施方式的半导体存储装置1的概略剖视图。图2是表示第1实施方式的半导体存储装置1的图1的II-II剖视图。
第1实施方式的半导体存储装置1例如为USB存储器。
如图1所示，第1实施方式的半导体存储装置1具备衬底2、作为第1半导体存储器的一例的第1存储器封装31、连接器4及箱体6。连接器4具备端子部40与固定器42。另外，半导体存储装置1具备第1板状部件7、第2板状部件8及控制器9。
衬底2具有第1主面2a、及与第1主面2a为相反侧的第2主面2b。第1主面2a与第2主面2b在衬底2的厚度方向、也就是半导体存储装置1的高度方向D1上相互对向。
(衬底2)
衬底2具有多条配线。多条配线例如可以包含配置在第1主面2a的电子零件的安装用配线及配置在衬底2内部的数据传输用配线。配线也可以配置在第2主面2b。图1示意性地示出多条配线中配置在衬底2内部的接地配线21。接地配线21连接于配置在第1主面2a的第1连接垫22a。另外，接地配线21连接于配置在第2主面2b的第2连接垫22b。
(第1存储器封装31)
第1存储器封装31配置在衬底2的第1主面2a，且连接于包含接地配线21的指定配线。第1存储器封装31内置着NAND(Not AND，与非)型闪存等非易失性半导体存储器的存储器芯片。第1存储器封装31能够通过配线与控制器9之间高速地收发数据。此外，在图1中，第1存储器封装31配置在比控制器9更远离连接器4的位置。
(端子部40、固定器42)
连接器4的端子部40在衬底2的第1端部2c、也就是前端部连接于衬底2。端子部40具有连接于配线的端子41。连接器4的固定器42包围端子部40。固定器42具有导热性及导电性。固定器42例如为金属。
(箱体6)
箱体6形成为中空的长方体状。具体来说，箱体6具有作为第1壁部的一例的上壁部61、作为第2壁部的一例的底壁部62、前壁部63、后壁部64及左右的侧壁部65、66。上壁部61与底壁部62在半导体存储装置1的高度方向D1上相互对向。前壁部63与后壁部64在半导体存储装置1的全长方向D2上相互对向。如图2所示，左侧壁部65与右侧壁部66在半导体存储装置1的宽度方向D3上相互对向。
如图1所示，在前壁部63存在供连接器4贯通的开口部63a。箱体6收容连接器4(也就是固定器42及端子部40)的一部分4a、衬底2及第1存储器封装31。连接器4的剩余部分通过开口部63a露出至连接器4的外部。
上壁部61面向第1主面2a。也就是说，上壁部61在第1主面2a的面法线方向即上方向D11上与第1主面2a对向。底壁部62面向第2主面2b。也就是说，底壁部62在第2主面2b的面法线方向即下方向D12上与第2主面2b对向。
(第1板状部件7)
第1板状部件7在第1主面2a与上壁部61之间与第1存储器封装31及箱体6隔开而配置。第1板状部件7也与控制器9隔开而配置。
第1板状部件7具有第1板状部71、第2板状部72及第3板状部73。第1板状部71是以面向控制器9及第1存储器封装31的方式沿全长方向D2延伸。第2板状部72在第1板状部71的前端部连接于第1板状部71。第2板状部72从第1板状部71的前端部向下方D12延伸，并在第2板状部72的下端部向前方D21弯曲。第3板状部73在第1板状部71的后端部连接于第1板状部71。第3板状部73从第1板状部71的后端部向下方D12延伸，并在第3板状部73的下端部向后方D22弯曲。
如图2所示，第1板状部件7形成为在宽度方向D3上大于第2存储器封装31、控制器9及连接器4。
第1板状部件7具有导热性及导电性。第1板状部件7例如为金属。第1板状部件7可以利用金属一体地形成。
如图1所示，第1板状部件7在作为其一端的第1端面7a、也就是第2板状部72的下端面连接于固定器42。更具体来说，第1板状部件7的第1端面7a连接于固定器42的上端面42a。
另外，如图1所示，第1板状部件7在作为其另一端的第2端面7b、也就是第3板状部73的下端面连接于衬底2的第2端部2d(后端部)侧的第1主面2a。更具体来说，第1板状部件7的第2端面7b连接于第1连接垫22a。也就是说，第1板状部件7在第2端部2d侧的第1主面2a通过第1连接垫22a电连接于接地配线21。
第1板状部件7具有导热性且连接于第2端部2d侧的第1主面2a与固定器42，由此，能够高效率地使难以通过接地配线21向前方21释放的第2端部2d侧的衬底2的热释放。另外，第1板状部件7具有导电性且电连接于接地配线21与固定器42，由此，能够屏蔽控制器9及第1存储器封装31高速动作时所产生的电磁波。
(第2板状部件8)
第2板状部件8在第2主面2b与底壁部62之间与箱体6隔开而配置。
第2板状部件8具有第1板状部81、第2板状部82及第3板状部83。第1板状部81是以面向第2主面2b的方式沿全长方向D2延伸。第2板状部82在第1板状部81的前端部连接于第1板状部81。第2板状部82从第1板状部81的前端部向上方D11延伸，且在第2板状部82的上端部向前方D21弯曲。第3板状部83在第1板状部81的后端部连接于第1板状部81。第3板状部83从第1板状部81的后端部向上方D11延伸，且在第3板状部83的上端部向后方D22弯曲。
与第1板状部件7同样地，第2板状部件8形成为在宽度方向D3上大于第2存储器封装31、控制器9及连接器4。
第2板状部件8具有导热性及导电性。第2板状部件8例如为金属。第2板状部件8可以利用金属一体形成。
如图1所示，第2板状部件8在作为其一端的第1端面8a、也就是第2板状部82的上端面连接于连接器4。更具体来说，第2板状部件8的第1端面8a连接于固定器42的下端面42b。
另外，如图1所示，第2板状部件8在作为其另一端的第2端面8b、也就是第3板状部83的上端面连接于第2端部2d侧的第2主面2b。具体来说，第2板状部件8的第2端面8b连接于第2连接垫22b。也就是说，第2板状部件8在第2端部2d侧的第2主面2b通过第2连接垫22b电连接于接地配线21。
第2板状部件8具有导热性且连接于第2端部2d侧的第2主面2b与固定器42，由此，能够高效率地使难以通过接地配线21向前方21释放的第2端部2d侧的衬底2的热释放。
(热流动)
接下来，对第1实施方式的半导体存储装置1中的热流动进行说明。图3是表示第1实施方式的半导体存储装置1中的热流动的示意图。
在与未图示的主机装置连接的状态下，控制器9受到主机装置施加的高负载，由此与第1存储器封装3一并高速动作。高速动作例如为从第1存储器封装31的数据的读出动作或对第1存储器封装31的数据的写入动作。控制器9及第1存储器封装31因高速动作而发热。
此时，控制器9所产生的热等在靠近连接器4的位置产生的热h1只要朝向前方D21在接地配线21中传递相对短的距离，便可到达连接器4。也就是说，对于在靠近连接器4的位置产生的热h1来说，接地配线21的热电阻小。因此，在靠近连接器4的位置产生的热h1能够容易地通过接地配线21从连接器4释放至半导体存储装置1的外部、也就是主机装置侧。
另一方面，第1存储器封装31所产生的热等在远离连接器4的位置产生的热h2如果不朝向前方D21在接地配线21中传递远距离，便无法到达连接器4。也就是说，对于在远离连接器4的位置产生的热h2来说，接地配线21的热电阻大。因此，在远离连接器4的位置产生的热h2难以通过接地配线21从连接器4释放至半导体存储装置1的外部。
在不存在除接地配线21以外的散热路径的情况下，在远离连接器4的位置产生的热h2会蓄积在箱体6而导致半导体存储装置1整体的温度上升。
相对于此，在第1实施方式中，具有导热性的第1板状部件7连接于第2端部2d侧的第1主面2a，且该第1板状部件7也连接于连接器4的固定器42。另外，如图2所示，第1板状部件7形成为在宽度方向D3上大于接地配线21，因此与接地配线21相比，热电阻小。
因此，在远离连接器4的位置产生的热h2中的一部分的热h21能够朝向后方D22在接地配线21中传递相对短的距离而到达至第1板状部件7，然后通过第1板状部件7容易地释放至固定器42侧。另外，第1板状部件7与箱体6隔开，由此，能够防止在第1板状部件7中传递的热h21传递至箱体6。
另外，此时，具有导热性的第2板状部件8连接于第2端部2d侧的第2主面2b，且该第2板状部件8还连接于固定器42。另外，如图2所示，第2板状部件8形成为在宽度方向D3上大于接地配线21，因此与接地配线21相比，热电阻小。
因此，在远离连接器4的位置产生的热h2中的一部分的热h22能够朝向后方D22在接地配线21中传递相对短的距离而到达至第2板状部件8，然后通过第2板状部件8容易地释放至固定器42侧。另外，由于第2板状部件8与箱体6隔开，因此能够防止在第2板状部件8中传递的热h22传递至箱体6。
另外，利用通过接地配线21及固定器42接地的第1板状部件7及第2板状部件8包围衬底2，因此能够屏蔽因控制器9及第1存储器封装31的高速动作而在衬底2产生的电磁波。因能够屏蔽电磁波，所以能够防止存在于半导体存储装置1周围的电子设备(例如主机装置)的动作不良。
如以上所说明的那样，根据第1实施方式的半导体存储装置1，因具备第1板状部件7及第2板状部件8，所以能够在控制器或第1存储器封装31等IC(集成电路)的高速动作时有效率地进行从IC的散热。
此外，也可以通过省去第1板状部件7或第2板状部件8，以此利用第1板状部件7及第2板状部件8中的任一个来进行从控制器9或第1存储器封装31的散热。
另外，能够通过第1板状部件7及第2板状部件8释放的热并不限定于高速动作时控制器9或第1存储器封装31所产生的热。
(变化例)
接下来，以与图1的半导体存储装置1的不同点为中心对第1实施方式的变化例进行说明。图4是表示第1实施方式的变化例的半导体存储装置1的概略剖视图。
如图4所示，本变化例的半导体存储装置1除图1的半导体存储装置1的构成以外，还具备作为第2半导体存储器的一例的第2存储器封装32。
第2存储器封装32配置在第2主面2b。第2存储器封装32在第2主面2b连接于包含接地配线21的指定配线。另外，第2存储器封装32能够通过配线而与控制器9之间高速地收发数据。
第2板状部件8在第2主面2b与底壁部62之间与第2存储器封装32及箱体6隔开而配置。
根据本变化例的半导体存储装置1，因具备第1板状部件7及第2板状部件8，所以能够在第2存储器封装32高速动作时有效率地进行从第2存储器封装32的散热。另外，能够屏蔽因第2存储器封装32的高速动作而在衬底2产生的电磁波。
(第2实施方式)
接下来，作为第2实施方式，对除第1板状部件及第2板状部件以外还具备具有导热性及绝缘性的第1部件的半导体存储装置进行说明。此外，在第2实施方式中，对于与第1实施方式的半导体存储装置1对应的构成部分，使用相同的符号并省略重复的说明。图5是表示第2实施方式的半导体存储装置1的概略剖视图。图6是表示第2实施方式的半导体存储装置的图5的VI-VI剖视图。
如图5所示，第2实施方式的半导体存储装置1除图1的构成以外，还具备作为具有导热性及绝缘性的第1部件的一例的第1绝缘体11。
第1绝缘体11在第1存储器封装31与第1板状部件7之间连接于第1存储器封装31及第1板状部件7。如图6所示，第1绝缘体11遍及第1存储器封装31的上表面31a的大致整个区域而配置。第1绝缘体11具有导热性及绝缘性。第1绝缘体11既可以是树脂，或者也可以是陶瓷。
图7是表示第2实施方式的半导体存储装置1中的热流动的示意图。
与第1实施方式同样地，第2实施方式的半导体存储装置1能够使在靠近连接器4的位置产生的热h1通过接地配线21释放至连接器4侧。另外，第2实施方式的半导体存储装置1能够使在远离连接器4的位置产生的热h2通过接地配线21、第1板状部件7及第2板状部件8释放至固定器42侧。
进而，如图7所示，第2实施方式的半导体存储装置1能够使第1存储器封装3所产生的热h3不经由接地配线21而直接传递至第1绝缘体11。并且，能够使传递至第1绝缘体11的热h3通过与第1绝缘体11相接的第1板状部件7释放至固定器42侧。
根据第2实施方式，能够利用第1绝缘体11从发热的第1存储器封装31直接受热，因此能够更有效率地进行从第1存储器封装31的散热。
(第1变化例)
接下来，以与图5的半导体存储装置1的不同点为中心对第2实施方式的第1变化例进行说明。图8是表示第2实施方式的第1变化例的半导体存储装置1的概略剖视图。
如图8所示，第1变化例的半导体存储装置1除图5的半导体存储装置1的构成以外，还具备第2存储器封装32及作为具有导热性及绝缘性的第2部件的一例的第2绝缘体12。第2存储器封装32的构成与图4所示的构成相同。
第2绝缘体12在第2存储器封装32与第2板状部件8之间连接于第2存储器封装32及第2板状部件8。第2绝缘体12具有导热性及绝缘性。第2绝缘体12既可以是树脂，或者也可以是陶瓷。
根据第1变化例，能够利用第2绝缘体12从发热的第2存储器封装32直接受热，因此能够更有效率地进行从第2存储器封装32的散热。
(第2变化例)
接下来，以与图5的半导体存储装置1的不同点为中心对第2实施方式的第2变化例进行说明。图9是表示第2实施方式的第2变化例的半导体存储装置1的概略剖视图。
如图9所示，第2变化例的半导体存储装置1除图5的半导体存储装置1的构成以外，还具备作为具有导热性及绝缘性的第3部件的一例的第3绝缘体13。
第3绝缘体13在控制器9与第1板状部件7之间连接于控制器9及第1板状部件7。第3绝缘体13具有导热性及绝缘性。第3绝缘体13既可以是树脂，或者也可以是陶瓷。
根据第2变化例，能够利用第3绝缘体13从发热的控制器9直接受热，因此能够更有效率地进行从控制器9的散热。此外，也可以在与第2板状部件8隔开的状态下将控制器9配置在第2主面2b，并在控制器9与第2板状部件8之间设置连接于控制器9及第2板状部件8的绝缘体。在此情况下，与图9的构成同样地，也能够有效率地进行从控制器9的散热。
已对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为示例而提出，并未意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能以其他各种方式加以实施，且能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变化包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明与其均等的范围内。

Claims (18)

1.一种半导体存储装置，其特征在于具备：
衬底，具有配线；
第1半导体存储器，配置在所述衬底的第1主面，并连接于所述配线；
端子部，在所述衬底的第1端部连接于所述衬底且具有连接于所述配线的端子；
固定器，包围所述端子部；
箱体，收容所述固定器的一部分、所述衬底及所述第1半导体存储器；以及
第1板状部件，具有导热性，且在所述第1主面与面向所述第1主面的所述箱体的第1壁部之间与所述第1半导体存储器及所述箱体隔开而配置，在一端连接于所述固定器，在另一端连接于所述衬底的第2端部侧的所述第1主面。
2.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第1板状部件具有导电性，在所述第2端部侧的所述第1主面连接于所述配线中的接地配线。
3.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于具备第2板状部件，所述第2板状部件具有导热性，且在与所述第1主面为相反侧的所述衬底的第2主面和面向所述第2主面的所述箱体的第2壁部之间与所述箱体隔开而配置，一端连接于所述固定器，另一端连接于所述第2端部侧的所述第2主面。
4.根据权利要求2所述的半导体存储装置，其特征在于具备第2板状部件，所述第2板状部件具有导热性，且在与所述第1主面为相反侧的所述衬底的第2主面和面向所述第2主面的所述箱体的第2壁部之间与所述箱体隔开而配置，一端连接于所述固定器，另一端连接于所述第2端部侧的所述第2主面。
5.根据权利要求3所述的半导体存储装置，其特征在于具备第2半导体存储器，所述第2半导体存储器配置在所述第2主面且连接于所述配线，
所述第2板状部件与所述第2半导体存储器隔开而配置。
6.根据权利要求4所述的半导体存储装置，其特征在于具备第2半导体存储器，所述第2半导体存储器配置在所述第2主面且连接于所述配线，
所述第2板状部件与所述第2半导体存储器隔开而配置。
7.根据权利要求3所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第2板状部件具有导电性，且在所述第2端部侧的所述第2主面连接于所述配线中的接地配线。
8.根据权利要求4所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第2板状部件具有导电性，且在所述第2端部侧的所述第2主面连接于所述配线中的接地配线。
9.根据权利要求5所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第2板状部件具有导电性，且在所述第2端部侧的所述第2主面连接于所述配线中的接地配线。
10.根据权利要求6所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第2板状部件具有导电性，且在所述第2端部侧的所述第2主面连接于所述配线中的接地配线。
11.根据权利要求2所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第1板状部件含有金属。
12.根据权利要求7所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第1板状部件含有金属。
13.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于具备第1部件，所述第1部件具有导热性及绝缘性，且在所述第1半导体存储器与所述第1板状部件之间连接于所述第1半导体存储器及所述第1板状部件。
14.根据权利要求5所述的半导体存储装置，其特征在于具备第2部件，所述第2部件具有导热性及绝缘性，且在所述第2半导体存储器与所述第2板状部件之间连接于所述第2半导体存储器及所述第2板状部件。
15.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于具备：控制器，与所述第1板状部件隔开地配置在所述第1主面，并连接于所述配线；以及
第3部件，具有导热性及绝缘性，且在所述控制器与所述第1板状部件之间连接于所述控制器及所述第1板状部件。
16.根据权利要求13所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第1部件含有树脂或陶瓷。
17.根据权利要求14所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第2部件含有树脂或陶瓷。
18.根据权利要求15所述的半导体存储装置，其特征在于：所述第3部件含有树脂或陶瓷。
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