CN208173576U - 一种基于bga系统级封装的固态硬盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种新的固态硬盘(SSD)结构设计，即使用基于BGA封装形式的系统级封装技术。传统固态硬盘(SSD)的产品结构是将主控芯片和存储芯片，以及其他电子元器件一起焊接到印刷线路板上，成为最终产品；而实用新型的产品结构是将主控芯片、存储芯片以及其他电子元器件在BGA基板上进行互联后，再塑封封装成成品。本实用新型的有益效果为：相对于传统的传统固态硬盘(SSD)产品结构设计，实用新型采用了系统级BGA封装，集成度更高，可以实现进一步的小型化；同时实用新型的电子元器件外部有塑封胶保护，可以实现更好的可靠性表现。

Description

一种基于BGA系统级封装的固态硬盘

技术领域

本实用新型涉及固态硬盘(SSD)的设计制造技术领域，尤其涉及一种基于BGA的封装形式、采用系统级封装方式(SiP)进行设计制造的固态硬盘(SSD)。

背景技术

硬盘是计算机系统的主要存储媒介之一，传统的机械硬盘采用磁性碟片作为存储介质。相对于传统的机械硬盘，固态硬盘(SSD)是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，主要由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。因其有快速读写、质量轻、能耗低以及体积小等特点，目前已经进入存储市场的主流行列，并有着取代传统机械硬盘的趋势。

封装，是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，简单地说，就是把集成电路放在一块起到承载作用的基板或引线框上，把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体。封装不仅可以安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁，因此，对于很多集成电路产品而言，封装技术都是非常关键的一环，对芯片自身性能的表现和发挥有重要的影响。

BGA封装是众多封装形式中的一种，其主要结构特点是采用了球栅阵列的外引脚排布方式，相较于普通传统封装，有着体积小、散热和电性能佳的优势。系统级封装(SiP)，相对于传统实现单个功能的产品封装，是将多个具有不同功能的芯片，再结合其他有源或无源电子元器件，封装到一起，从而形成一个系统或者子系统。其主要优点有：高度集成化、小型化、高性能、低功耗以及低成本等。

目前，固态硬盘(SSD)普遍是由一块主体印刷线路板(PCB)焊接上封装好的主控芯片、存储芯片以及其他一些电子元器件构成。虽然相对于传统机械硬盘，体积上已经有了明显的进步，但是在面对一些高度集成化、小型化以及更高可靠性要求的应用场景时，仍然显得有些力不从心，因此需对固态硬盘的结构设计进行改善，以实现进一步的小型化和更高可靠性的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种新的固态硬盘(SSD)结构设计，其采用了系统级BGA封装技术来实现进一步小型化和更高可靠性要求。具体内容如下：

(1)传统的小尺寸固态硬盘(SSD)是一块印刷线路板(PCB)，各种电子元器件焊接在PCB上，裸露在外(部分固态硬盘有外壳保护，但往往尺寸较大)；而实用新型采用基板连接，集成度更高，可以实现小型化需求，同时电子元器件外面有塑封体保护，可提高产品可靠性；

(2)传统固态硬盘有行业标准金手指接口；而实用新型接口即BGA封装的引脚，因此可以实现产品的进一步小型化。

具体技术方案为：

一种基于BGA系统级封装技术的固态硬盘，其特征在于：固态硬盘采用BGA系统级封装形式，总计313个引脚，引脚按照27行23列布局，其中最外围3圈满阵列布局，共计264个引脚，中心部位按照7行7列满阵列布局，共计49个引脚，引脚间距为1.27mm。引脚直径优选为0.75mm。

按照从上到下为第1行至第27行排列，从左到右为第1列至第23列排列，则第1行第5列和第6列的两个引脚信号为高速串行总线差分发送信号；顺时针旋转180度后，则第27行第18列和第19列的两个引脚信号为高速串行总线差分发送信号。

顺时针旋转90度后，按照从上到下为第1行至第23行排列，从左到右为第1列至第27列排列，则第27列第5行和第6行的两个引脚信号为高速串行总线差分发送信号；顺时针旋转270度后，则第1列第18行和第19行的两个引脚信号为高速串行总线差分发送信号。

进一步，按照从上到下为第1行至第27行排列，从左到右为第1列至第23列排列，则第1行第8列和第9列的两个引脚信号为高速串行总线差分接收信号；旋顺时针转180度后，则第27行第15列和第16列的两个引脚信号为高速串行总线差分接收信号。

顺时针旋转90度后，按照从上到下为第1行至第23行排列，从左到右为第1列至第27列排列，则第27列第8行和第9行的两个引脚信号为高速串行总线差分接收信号；顺时针旋转270度后，则第1列第15行和第16行的两个引脚信号为高速串行总线差分接收信号。

进一步，电子器件外有塑封胶包裹。

本实用新型的有益效果为：

1.相对于传统的固态硬盘(SSD)结构设计，实用新型的集成度更高，可以实现进一步的小型化。

2.由于采用了系统级BGA封装，本实用新型的电子元器件外部有塑封胶保护，更好地提高了产品的可靠性。

附图说明

图1为传统固态硬盘和实用新型的制造流程的对比图；

图2为实用新型的正视尺寸图；

图3为实用新型的底视尺寸图；

图4为实用新型的侧视尺寸图；

图5为实用新型的原理图；

图6为实用新型的引脚信号图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实例对本实用新型作进一步描述：

实施例1：请参阅附图2、附图3及附图4，固态硬盘(SSD)为一个BGA的封装，外形尺寸为31.00x36.00x3.00mm(长x宽x高)，总计313个引脚，引脚按照27行23列布局，其中最外围3圈满阵列，共计264个引脚，中心部位为7行7列满阵列，共计49个引脚，剩余空间没有引脚；引脚间距为1.27mm，直径为0.75mm。

请参阅附图5，固态硬盘(SSD)采用了系统级封装的技术(SiP)，一个封装即实现了完整的固态硬盘功能，其包含了固态硬盘的各个组件，如主控、闪存和缓存等。

请参阅附图6，明确了固态硬盘(SSD)各个引脚的信号定义，按照从上到下为第1行至第27行排列，从左到右为第1列至第23列排列，其中，第1行第5列TX_N引脚信号和第1行第6列TX_P引脚信号为高速串行总线差分发送信号，第1行第8列RX_N引脚信号和第1行第9列RX_P引脚信号为高速串行总线差分接收信号。

实施例2：将实施例1进行顺时针180度旋转，按照从上到下为第1行至第27行排列，从左到右为第1列至第23列排列，各引脚定义中，其中，第27行第18列TX_P引脚信号和第27行第19列TX_N引脚信号为高速串行总线差分发送信号，第27行第15列RX_P引脚信号和第27行第16列RX_N引脚信号为高速串行总线差分接收信号。

实施例3：将实施例1进行顺时针90度旋转，按照从上到下为第1行至第23行排列，从左到右为第1列至第27列排列，各引脚定义中，其中，第27列第5行TX_N引脚信号和第27列第6行TX_P引脚信号为高速串行总线差分发送信号，第27列第8行RX_N引脚信号和第27列第9行RX_P引脚信号为高速串行总线差分接收信号。

实施例4：将实施例1进行顺时针270度旋转，按照从上到下为第1行至第23行排列，从左到右为第1列至第27列排列，各引脚定义中，其中，第1列第18行TX_P引脚信号和第1列第19行TX_N引脚信号为高速串行总线差分发送信号，第1列第15行RX_P引脚信号和第1列第16行RX_N引脚信号为高速串行总线差分接收信号。

其中，实施例2、实施例3、实施例4都是为了保证实施例1在顺时针旋转90度、180度、270度后，各引脚位置虽然发生了变化，但各引脚的定义不变。

Claims (5)

1.一种基于BGA系统级封装的固态硬盘，其特征在于：固态硬盘采用BGA系统级封装形式，总计313个引脚，引脚按照27行23列布局，其中最外围3圈满阵列布局，共计264个引脚，中心部位按照7行7列满阵列布局，共计49个引脚，引脚间距为1.27mm。

2.根据权利要求1所述的一种基于BGA系统级封装的固态硬盘，其特征在于：引脚直径为0.75mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于BGA系统级封装的固态硬盘，其特征在于：从上到下为第1行至第27行，从左到右为第1列至第23列，第1行第5列和第6列的两个引脚信号，或第27行第18列和第19列的两个引脚信号为高速串行总线差分发送信号；或者从上到下为第1行至第23行，从左到右为第1列至第27列，第27列第5行和第6行的两个引脚信号，或第1列第18行和第19行的两个引脚信号为高速串行总线差分发送信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于BGA系统级封装的固态硬盘，其特征在于：从上到下为第1行至第27行，从左到右为第1列至第23列，第1行第8列和第9列的两个引脚信号，或第27行第15列和第16列的两个引脚信号为高速串行总线差分接收信号；或者从上到下为第1行至第23行，从左到右为第1列至第27列，第27列第8行和第9行的两个引脚信号，或第1列第15行和第16行的两个引脚信号为高速串行总线差分接收信号。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于BGA系统级封装的固态硬盘，其特征在于：电子器件外有塑封胶包裹。