DE10130592C1

DE10130592C1 - Modulbaugruppe für Speicher-Module und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE10130592C1
Application number: DE10130592A
Authority: DE
Inventors: Juergen Hoegerl
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Polaris Innovations Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: US20030012001A1; US6665182B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Modulbaugruppe für Speicher-Module und ein Herstellungsverfahren derselben. Eine derartige Modulbaugruppe weist mindestens ein Hauptmodul (1) und Untermodule (2) auf. Die Module (1) und (2) sind sternförmig angeordnet und mit inneren Kontaktleisten (4, 14) in Steckplätzen (5-12) einer zentralen Steckerleiste (13) radial angeordnet. Die Modulbaugruppe weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse auf, aus dem eine äußere Kontaktleiste (3) des Hauptmoduls (1) herausragt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Modulbaugruppe für Speicher- Module und ein Verfahren zu ihrer Herstellung gemäß der Gat tung der unabhängigen Ansprüche.

Mit zunehmender Datenfülle für Datenverarbeitungsanlagen bei gleichzeitig begrenzten Räumlichkeiten wird das Problem der umfangreichen für die Rechenoperationen zu speichernden Daten in begrenzten Räumen ständig größer. Somit erscheint es not wendig, die Dichte von Speicher-Modulen in Modulbaugruppen weiter zu erhöhen. Jedoch ist die Erhöhung der Dichte von Speicher-Modulen in Modulbaugruppen einerseits durch die ver fügbare Modulfläche und andererseits durch die pro Einzel- Komponente benötigte Fläche begrenzt. Darüber hinaus ist die Anzahl von Einzel-Komponenten pro Modul in einer Modulbau gruppe ebenfalls begrenzt.

Die US 5,812,797 A zeigt eine sternförmige Anordnung von Schaltungsplatten (PCB), die ihrerseits Untermodule geringe rer Abmessungen tragen. Es ist jedoch keine zentrale Steck einrichtung vorgesehen, was zu langen Verbindungsleitungen führt.

Eine radiale Anordnung einzelner Elemente relativ zu einem Zentrum ist in US 5,251,097 A dargestellt; dort handelt es sich um Geräteschränke in einer Computeranlage, nicht um Speichermodule.

Die US 5,095,407 A und die US 5,834,843 A behandeln das An einanderlegen von Chipmodulen; eine radial zentrierte Anord nung ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Grenzen für die Speicherka pazität von Modulbaugruppen zu sprengen und ein Prinzip einer Modulbaugruppe zu schaffen, das eine verbesserte Raumnutzung und eine belochige Erweiterung der Speicherkapazität ermög licht.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen An sprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird eine Modulbaugruppe für Speicher-Module angegeben, die mindestens ein Hauptmodul und mehrere Untermodule aufweist. Dazu weisen gegenüberliegende Randseiten des Hauptmoduls eine nach außen geführte äußere Kontaktleiste und eine innere Kontaktleiste auf. Die innere Kontaktleiste ist in einem Steckplatz von radial ausgerichteten Steckplätzen einer zentralen senkrechtstehend angeordneten inneren Stec kerleiste angeordnet. Die Kontaktleisten der Untermodule be legen die verbleibenden Steckplätze der zentralen Steckerlei ste, wobei die Untermodule senkrechtstehend und radial ausge richtet sternförmig um die zentrale innere Steckerleiste an geordnet sind.

Diese Modulbaugruppe hat den Vorteil, dass mit der zentralen inneren Steckerleiste sämtliche Untermodule auf kürzestem We ge mit dem Hauptmodul verbunden sind, wodurch sich in diesem Bereich eine enge Anordnung ergibt und die Leiterbahnlängen vom Hauptmodul zu den Untermodulen für jedes der Untermodule gleichlang sind. Das Hauptmodul kann dabei die gesamte Aus wertelogik oder auch nur einen Teil davon beinhalten. Den einzelnen Untermodulen können die verschiedensten Funktionen zugeordnet werden, indem die Module mit Bauteilen der unter schiedlichsten Ausprägungen bestückt sind. So können Logik funktionen, Speicherfunktionen oder Funktionen der Hochfre quenzverarbeitung durch entsprechende Bestückung der Module über die kurzen und gleichbleibenden Leiterbahnlängen zwi schen dem Hauptmodul und den Untermodulen erfüllt werden. An stelle von Untermodulen können auch Untermodulanordnungen, welche die gleiche sternförmige und radiale Anordnung wie die Modulbaugruppe aufweisen, in den Steckplätzen der zentralen Steckerleiste angeordnet sein.

In vorteilhafter Weise wird bei der erfindungsgemäßen Ausfüh rung der Modulbaugruppe die dritte Dimension für eine mög lichst dichte und dennoch unbegrenzte Anordnung von Speicher- Modulen in einer Modulanordnung eingesetzt. Dabei ist die ra diale Anordnung rund um eine zentrale Steckeinrichtung eine wirkungsvolle Lösung, zumal kurze Verbindungsleitungen bei gleichzeitig hoher Packungsdichte mit dem erfindungsgemäßen Gegenstand erreicht werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist je des Speicher-Modul mindestens ein Halbleiterspeicherchip auf. Diesem Halbleiterspeicherchip können auf dem gleichen Spei cher-Modul weitere Funktionsträger wie Logikchips und Hoch frequenzchips oder auch passive Komponenten zugeordnet sind. Es ist von Vorteil, wenn diese Komponenten in Siliciumplanar technologie ausgeführt werden, da dann die Speicher-Module der Modulbaugruppe äußerst flach und raumsparend in der sternförmigen Anordnung plaziert werden können.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass jedes Speicher-Modul eine doppelseitig beschichtete und mit Halbleiterspeicherchips beidseitig bestückte Leiterplatte aufweist. Diese Leiterplatte kann gleichzeitig in ihrem Rand bereich die Kontaktleiste umfassen und, soweit es das Haupt modul betrifft, können beide Randseiten der Leiterplatte ei nerseits mit einer äußeren Kontaktleiste, die aus der Modul bauplatte herausragt, und andererseits einer inneren Kontakt leiste, die in einem der Steckplätze der zentralen Stecker leiste angeordnet ist, ausgestattet sein.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Mo dulbaugruppe Untermodulbaugruppen erster, zweiter bis n-ter Ordnung auf. Untermodulbaugruppen erster Ordnung können an den Plätzen eines Untermoduls angebracht werden und weisen die gleiche sternförmige Struktur der Modulbaugruppe auf, je doch mit geringeren Abmessungen, so dass diese sternförmige Untermodulbaugruppe in den Steckplatz eines Untermoduls passt. Eine derartige Untermodulbaugruppe erster Ordnung kann ihrerseits Untermodule und/oder zusätzliche Untermodulbau gruppen zweiter Ordnung aufweisen, die auf Steckplätzen von Untermodulen in einer Untermodulbaugruppe erster Ordnung ein bringbar sind. In der Weise können wie in einer Schneefloc kenkristallstruktur ständig kleinere Untermodulbaugruppen hö herer Ordnung in die erfindungsgemäße Modulbaugruppe einge fügt werden. Somit ist mit dieser Ausführungsform der Erfin dung der Vorteil einer weiteren Erhöhung der Modulfläche bei gleichzeitiger Erhöhung der Speicherdichte pro Modulbaugruppe möglich.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgese hen, dass acht Steckplätze auf dem Umfang der zentralen Stec kerleiste für Speicher-Module oder Untermodulbaugruppen er ster Ordnung verteilt angeordnet sind, wobei ein Steckplatz für das Hauptmodul vorgesehen ist. Eine derartige Ausfüh rungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass ein achteckiger Stern mit sich radial erstreckenden Speicher-Modulen gebildet ist, wobei die Hälfte der Steckplätze für Untermodule auch von Untermodulbaugruppen eingenommen werden kann, die ihrer seits einen achteckigen Stern, jedoch mit kleineren an den Steckplatz eines Untermoduls angepassten Abmessungen, bilden.

Die Modulbaugruppe ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in eine Kunststoffpressmasse als Gehäuse verpackt. Dieses Gehäuse bildet einen Zylinder aus dessen Mantel in axialer Richtung die Kontaktleiste des Hauptmoduls heraus ragt. Durch den radialen Aufbau ist für eine optimale Abfüh rung der Wärme durch das Gehäuse aus einer Kunststoffpress masse gesorgt. Diese Wärmeabfuhr kann durch entsprechende wärmeleitende Füller, die 50 bis 80% des Volumens der Kunststoffpressmasse einnehmen können, verbessert werden. Bei ei ner weiteren Ausführungsform der Erfindung werden parallel zur Achsrichtung in der Kunststoffpressmasse rohrförmige Durchgangsöffnungen zwischen den Speicher-Modulen angeordnet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann eine Wärmeab fuhr durch die Kaminwirkung der Durchgangsöffnungen erfolgen, wenn das zylindrische Gehäuse aus einer Kunststoffpressmasse vertikal stehend unter Freilassung der Stirnflächen in einer Speichereinrichtung angeordnet wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse nicht aus Kunststoff, sondern aus einem zylindri schen Rohr gefertigt ist, in dem die Modulbaugruppe befestigt ist. Bei dieser Gehäuseform kann neben der reinen Kaminwir kung in dem rohrförmigen Gehäuse auch eine zusätzliche aktive Kühlung durch einen Kühlluftstrom, der von einem Kühlgebläse erzeugt wird, durchgeführt werden. Bei einer derartigen Aus führungsform der Erfindung werden die Vorteile eines stern förmigen und radialen Aufbaus offensichtlich, da bei der er findungsgemäßen Modulbaugruppe in dieser Anordnung eine gleichmäßige und intensive Kühlung erreicht wird.

Zur Positionierung des Hauptmoduls kann das Gehäuse aus einem zylindrischen Rohr auf einer Mantellinie zur Aufnahme der äu ßeren Kontaktleiste des Hauptmoduls einen Schlitz aufweisen. Ferner können Führungsnuten in der Innenwandung des rohrför migen Gehäuses vorgesehen sein, um die Untermodule sternför mig und radial im rohrförmigen Gehäuse anzuordnen. Die für das Hauptmodul, die Untermodule und die Untermodulbaugruppen erster bis n-ter Ordnung vorgesehenen Halbleiterchips können Logikchips, Speicherchips oder auch Hochfrequenzchips sein, die beidseitig auf der Leiterplatte des jeweiligen Hauptmo duls, Untermoduls oder auf den Leiterplatten der Untermodulbaugruppen erster bis n-ter Ordnung angeordnet sind. Somit wird mit der erfindungsgemäßen Modulbaugruppe eine hohe Fle xibilität sowohl in den Größen der Speichermodule als auch in der Speicherdichte als auch in der Art der Bauelemente er reicht, die für die unterschiedlichsten Anwendungszwecke von Nutzen sind.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Modulbaugruppe weist fol gende Verfahrensschritte auf.

- Herstellen einer zentralen Steckerleiste mit auf dem Um fang verteilten Steckplätzen für Kontaktleisten von Speicher-Modulen,
- Bestücken der zentralen Steckerleiste mit mindestens ei nem Hauptmodul, das eine äußere und eine innere Kontakt leiste aufweist, die auf gegenüberliegenden Seitenberei chen des Hauptmoduls angeordnet sind, wobei die innere Kontaktleiste in die zentrale Steckerleiste eingesteckt wird, so dass das Hauptmodul radial aus der zentralen Steckerleiste herausragt,
- Bestücken der weiteren Steckplätze der zentralen Stec kerleiste mit Untermodulen und/oder Untermodulbaugrup pen,
- Verpacken der sternförmig und radial ausgerichteten Mo dule mit der zentralen Steckerleiste in einem Gehäuse, so dass die äußere Kontaktleiste des Hauptmoduls aus der verpackten Modulbaugruppe herausragt.

Dieses Verfahren hat den Vorteil einer relativ einfachen Bau gruppenmontage, nachdem die zentrale Steckerleiste hergestellt ist, zumal die zentrale Steckerleiste auf ihrem Umfang verteilt Steckplätze aufweist, in welche die Kontaktleisten der unterschiedlichen Speicher-Module einsteckbar sind. Fer ner ist das Verfahren äußerst variabel, da sowohl Untermodule als auch Untermodulbaugruppen in den Steckplätzen positio niert werden können. Schließlich hat das Verfahren den Vor teil einer einfachen und einfach zu realisierenden Gehäuse form, die mit ihrem zylindrischen Grundkonzept durch relativ einfache Druckpressverfahren von Kunststoffmassen realisiert werden können.

Bei einem Durchführungsbeispiel des Verfahrens erfolgt das Verpacken der Modulbaugruppe in einem Gehäuse mittels Spritz gusstechnik unter Einbetten der Modulbaugruppe in eine Kunst stoffpressmasse und unter Freilassung der äußeren Kontaktlei ste des Hauptmoduls. Ein weiteres Durchführungsbeispiel sieht vor, dass langgestreckte rohrförmige achsparallele Durch gangsöffnungen in der Kunststoffpressmasse beim Verpacken eingeformt werden. Auch diese Maßnahme, die im wesentlichen der Verbesserung der Kühlung der Modulbaugruppe dient, ist mit relativ preiswerten Mitteln realisierbar.

In einem weiteren Schritt des Verfahrens zur Herstellung ei ner Modulbaugruppe kann an das Gehäuse mit Durchgangsöffnun gen in der Kunststoffpressmasse ein Kühlgebläse auf einer der Stirnseite angebracht werden, um die Kühlintensität zu ver bessern durch aktive Kühlung mittels eines Luftstromes. Au ßerdem ist nach Herstellung von Durchgangsöffnungen von einer Stirnseite zur anderen auch eine aktive Kühlung durch Flüs sigkeiten möglich.

Das Verpacken der Modulbaugruppe kann auch in einem rohrför migen Gehäuse durchgeführt werden, wobei das rohrförmige Gehäuse auf seinen Stirnseiten offen bleibt und eventuell auf einer der Stirnseiten ein Kühlgebläse aufweist, um die Küh lung der Modulbaugruppe zu intensivieren. Ein derartiges zy lindrisches Gehäuse, das die zentrale Steckerleiste und die radial ausgerichteten Module aufnimmt, kann aus einem Kunst stoffrohr oder aus einem Metallrohr hergestellt sein. Das Kunststoffrohr kann für diese Anwendung aus einem faserver stärkten Epoxidharz bestehen. Ein Metallrohrgehäuse kann aus Aluminium, Kupfer oder Messing hergestellt sein und zusätz lich nach außen gerichtete oder auf der Innenwandung angeord nete Kühlrippen aufweisen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass High-Density- Speicher-Module bzw. hochdichte Speicher-Module durch zwei Faktoren limitiert werden. Zum einen durch die verfügbare Mo dulfläche, zum anderen durch die pro Einzel-Komponente benö tigte Fläche. Somit ist die Anzahl von Einzel-Komponenten pro Modul begrenzt. Erfindungsgemäß wird nun die zur Verfügung stehende Modulfläche in der Art vergrößert, dass eine best mögliche Volumenausnutzung erzielt wird, und die elektrischen Eigenschaften des Gesamtsystems verbessert werden. Somit wird bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht nur die dritte Dimen sion auf der Komponentenebene durch stacked packages bzw. ge stapelten Gehäuseaufbau ausgenutzt, sondern es wird die Mo dulfläche durch die erfindungsgemäße Modulbaugruppe bei gleichzeitig relativ kurzen Leiterbahnen zwischen Haupt- und Untermodul vergrößert. Somit entsteht eine dichte Anordnung, wobei die erfindungsgemäße radiale Anordnung der effektivste Weg ist, um eine hohe Packungsdichte bei gleichzeitig kurzen Leiterbahnen zu erreichen. Dementsprechend ordnet die Erfin dung mehrere Submodule um ein Hauptmodul herum an, wobei eine zentrale Steckerleiste für die Verbindung von einer Leiter platte zur anderen Leiterplatte der Speicher-Module auf engstem Raum sorgt. Dabei sind die Leiterbahnlängen vom Hauptmo dul zu den Untermodulen alle gleich lang. Das Hauptmodul kann die gesamte Auswertelogik oder auch nur Teile davon beinhal ten und den einzelnen Untermodulen können die verschiedensten Aufgaben zugeordnet werden. Ferner kann sich die radiale An ordnung bei entsprechenden Untermodulbaugruppen ständig wie derholen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modul baugruppe einer ersten Ausführungsform der Erfin dung.

Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modul baugruppe einer zweiten Ausführungsform der Erfin dung.

Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe der Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modul baugruppe einer dritten Ausführungsform der Erfin dung.

Fig. 6 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe der Fig. 5.

Fig. 7 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modul baugruppe einer vierten Ausführungsform der Erfin dung.

Fig. 8 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe der Fig. 7.

Fig. 9 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modul baugruppe einer fünften Ausführungsform der Erfin dung.

Fig. 10 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe der Fig. 9.

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modulbau gruppe 17 einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Mo dulbaugruppe der Fig. 1 besteht im wesentlichen aus Spei cher-Modulen. Das Bezugszeichen 1 kennzeichnet ein Hauptmodul mit einer äußeren Kontaktleiste 3, die aus dem Gehäuse 23 der Modulbaugruppe 17 herausragt. Das Hauptmodul 1 weist außerdem eine innere Kontaktleiste 4 auf, die in einem Steckplatz 12 einer zentralen inneren Steckerleiste 13 angeordnet ist. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet Untermodule, die radial ausge richtet und sternförmig um die zentrale innere Steckerleiste 13 angeordnet sind und mit ihren einseitigen Kontaktleisten 14 die verbleibenden Steckplätze 5 bis 11 der zentralen Stec kerleiste 13 belegen. Jedes Speicher-Modul weist in dieser ersten Ausführungsform der Erfindung auf eine doppelseitig beschichtete und doppelseitig bestückte Leiterplatte 16 auf. Die Leiterplatten können mit Logikchips, Speicherchips oder auch Hochfrequenzkomponenten sowie passiven Komponenten be stückt sein.

Die Untermodule 2 sind über die zentrale Steckerleiste 13 mit dem Hauptmodul verbunden, so dass sich für alle Untermodule gleichlange Verbindungsleitungen zum Hauptmodul ergeben. Die zentrale Steckerleiste 13 weist in der Ausführungsform nach Fig. 8 auf dem Umfang verteilte Steckplätze 5 bis 12 auf. Die Anzahl der Steckplätze kann jederzeit vergrößert oder verdoppelt werden und ist nur von der Größe des Umfangs bzw. der Größe der Mantelfläche der zentralen Steckerleiste und dem Platzbedarf pro Steckplatz abhängig. Der radiale Aufbau der Modulbaugruppe hat den Vorteil einer kompakten Raumnut zung und gleichzeitig den Vorteil einer intensiven Kühlmög lichkeit der Modulbaugruppe. Diese Kühlmöglichkeit kann da durch hergestellt werden, dass die Modulbaugruppe 17 in einer Kunststoffpressmasse eingebettet wird, die als Gehäuse dient und die mit wärmeleitendem Füller der Größenordnung von 50 bis 80 Vol.-% aufgefüllt ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe 17 der Fig. 1. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in Fig. 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeich net und nicht extra erläutert.

Die Modulbaugruppe 17 bildet ein zylindrisches Gehäuse 23 mit einer zentralen Achse 26 aus, in der die zentrale Steckerlei ste 13 angeordnet ist. Aus dem Gehäuse ragt von den Kontakt leisten der Module lediglich die Kontaktleiste 3 des Hauptmo duls 1 heraus, die gleichzeitig mit Ausnehmungen 27 versehen ist, so dass eine Lagecodierung der Steckerleiste 3 möglich ist. Die Länge des zylindrischen Gehäuses beträgt in dieser ersten Ausführungsform 30 bis 150 mm und der Durchmesser der Modulbaugruppe liegt bei 50 bis 100 mm.

Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modulbau gruppe 17 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Kompo nenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Fi guren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Die Modulbaugruppe 17 dieser zweiten Ausführungsform der Er findung ist ähnlich aufgebaut, wie die der ersten Ausfüh rungsform und weist wie diese acht Steckplätze 5 bis 12 auf, wobei im Steckplatz 12 ein Hauptmodul 1 angeordnet ist und in den Steckplätzen 6, 8 und 10 jeweils ein Untermodul 2 ange ordnet ist. Auch diese Speicher-Module sind mit doppelseitig beschichteten und doppelseitig bestückten Leiterplatten 16 ausgestattet. In den Steckplätzen 5, 7, 9 und 11 sind anstel len von Untermodulen 2 Untermodulbaugruppen 17' angeordnet mit jeweils einem Hauptmodul 1' und entsprechenden Untermodu len 2'. Der radiale Aufbau der Untermodulbaugruppen 17' er ster Ordnung entspricht dem sternförmigen Aufbau der Modul baugruppe 17, jedoch mit kleineren Abmessungen der jeweiligen Leiterplatten 16', so dass die Untermodulbaugruppe 17' erster Ordnung an entsprechenden Steckplätzen der Untermodule 2 an geordnet werden kann. Die Volumendichte wird mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung weiter erhöht und ermöglicht, Chips mit unterschiedlichen Funktionen und unterschiedlichen Größen in der Modulbaugruppe 17 zu vereinigen.

Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe 17 der Fig. 3. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugs zeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Die schematische Seitenansicht der Modulbaugruppe 17 der zweiten Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich nicht von der in Fig. 2 gezeigten schematischen Seitenan sicht der ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Gehäuse 23 kann wieder eine Kunststoffpressmasse 21 sein, welche die gesamte Modulbaugruppe mit Hauptmodul 1, Untermodulen 2 und Untermodulbaugruppen 17' in eine zylindrische Form einbettet, so dass lediglich die Kontaktleiste 3 mit den codierten Aus nehmungen 27 einseitig aus dem Gehäuse 23 herausragt. Anstel le der Einbettung in eine Kunststoffpressmasse mit entspre chenden, die Wärmeleitung verbessernden Füllmaterialien kann in dieser Ausführungsform auch ein rohrförmiges Gehäuse vor gesehen sein mit entsprechenden Befestigungsnuten an der In nenwand des Rohres, so dass innerhalb des rohrförmigen Gehäu ses auf der Hauptachse 26 die zentrale Steckerleiste 13 ange ordnet ist und auf den Nebenachsen 26' die zentralen Stecker leisten 13' der Untermodulbaugruppen 17' plaziert sind. Das rohrförmige Gehäuse 23 hat den Vorteil, dass die Stirnseiten offen sind und bei einer senkrechten Anordnung der Achse 26 allein durch Konvektion bzw. durch eine Kaminwirkung eine ak tive Kühlung erreicht werden kann. Diese aktive Kühlung kann noch durch Anbringung eines Kühlgebläses an einer der Stirn seiten 24 des Gehäuses 23 verstärkt werden.

Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modulbau gruppe 17 einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Kompo nenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Fi guren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Während das Kennzeichen 1 ein Hauptmodul der Modulbaugruppe 17 zeigt, wird mit dem Kennzeichen 1' ein Hauptmodul einer Untermodulbaugruppe 17' erster Ordnung gekennzeichnet und mit dem Kennzeichen 1" ein Hauptmodul einer Untermodulbaugruppe 17" zweiter Ordnung. Diese Strukturierung kann bis zu einer n-ten Ordnung fortgesetzt werden, wobei die sternförmige und radial ausgerichtete Anordnung beibehalten wird, während die Abmessungen mit jeder höheren Ordnung entsprechend vermindert werden. In der dritten Ausführungsform, die in Fig. 5 ge zeigt wird, sind drei Modulbaugruppen ineinandergeschachtelt, so dass eine zentrale Steckerleiste 13 auf der zentralen Ach se 26 angeordnet ist, während vier weitere Steckerleisten 13' auf den Nebenachsen 26' angeordnet sind und 16 weitere Stec kerleisten 13" jeweils auf den Achsen 26" angeordnet sind.

Durch die Aufnahme von Untermodulbaugruppen 17" zweiter Ord nung wird die Speicherdichte innerhalb der Modulbaugruppe 17 weiter erhöht.

Fig. 6 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe der Fig. 5. Komponenten, die gleiche Funktionen wie in den folgenden Figuren erfüllen, werden mit gleichen Be zugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

In Fig. 6 ist durch eine strichpunktierte Linie die Hauptachse 26 der Zentralsteckerleiste 13 markiert. Durch ei ne Doppelpunktstrichlinie sind die Achsen 26' der zentralen Steckerleisten 13' der Untermodulbaugruppen 17' erster Ord nung markiert. Schließlich ist mit einer dreipunktgestriche nen Linie die Achse 26" der zentralen Steckerleiste 13" der Untermodulbaugruppe 17" zweiter Ordnung gezeigt. Wie Fig. 6 zeigt, ragt aus der gesamten Modulbaugruppe 17 lediglich die Kontaktleiste 3 des Hauptmoduls 1 heraus, während die Haupt module 1' und 2' der entsprechenden Untermodulbaugruppen 17' bzw. 17" innerhalb des Gehäuses angeordnet bleiben und in den jeweiligen Steckerleisten 13' bzw. 13" angeordnet sind. Das Gehäuse 23 kann ein Vollkunststoffgehäuse sein wie in der er sten und zweiten Ausführungsform, so dass in einer Kunst stoffpressmasse 21 die Modulbaugruppe 17 mit ihren Untermo dulbaugruppen 17' und 17" eingebettet sind. Das Gehäuse 23 der dritten Ausführungsform kann auch ein rohrförmiges Gehäu se sein, in das die Modulbaugruppe 17 mit ihren Untermodul baugruppen 17' und 17" eingesetzt sind, so dass eine entspre chende Kühlluftkonvektion durch senkrechte Anordnung oder auch eine Zwangskühlung die Verlustwärmeabführung der Spei cher-Module verbessern kann.

Fig. 7 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modulbau gruppe einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Komponen ten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht näher erläutert.

In der vierten Ausführungsform der Erfindung wird ein rohr förmiges Gehäuse 23 realisiert, das auf seiner Gehäuseinnen seite 28 Führungselemente 29 aufweist. Jeweils zwei Führungs elemente 29 sind derart beabstandet, dass dazwischen eine Leiterplatte 16 eines der Speicher-Module mit ihrem Rand 30 positioniert werden kann. Dementsprechend können die Füh rungselemente langgestreckt über die volle Länge des Gehäuses ausgebildet sein oder sie sind auf der Länge des Gehäuses als Führungsnoppen verteilt, um die Leiterplatten 16 in ihrer sternförmigen Position an der Gehäuseinnenseite zu führen. Eine andere Möglichkeit zur Fixierung und Positionierung der Leiterplatten 16 in einem rohrförmigen Gehäuse besteht darin, in die Gehäuseinnenseite 28 Nuten einzubringen, die als Füh rungsnuten für die Leiterplatten 16 dienen können. Da die äu ßere Kontaktleiste 3 des Hauptmoduls 1 aus dem rohrförmigen Gehäuse herausragt, ist für die Leiterplatte 16 mit ihrer äu ßeren Kontaktleiste 3 eine schlitzförmige Öffnung 31 im rohr förmigen Gehäuse vorgesehen, so dass durch diese schlitzför mige Öffnung 31 die Kontaktleiste 3 nach außen aus dem Gehäu se 23 herausragt.

Die vierte Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass das rohrförmige Gehäuse 23 bei vertikaler Anordnung sei ner Achse 26 bzw. der zentralen Steckerleiste 13 die Verlust wärme der Speicher-Module mittels Kaminwirkung abführt. Soll te diese Kaminwirkung nicht ausreichen, kann zusätzlich ein Kühlgebläse 25 an einer der Stirnseiten 24 des rohrförmigen Gehäuses 23 angeordnet werden.

Fig. 8 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe 17 der Fig. 7. Komponenten, die gleiche Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren erfüllen, werden mit glei chen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Die Seitenansicht der vierten Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von den Seitenansichten der Fig. 2, 4 und 6 dadurch, dass auf einer Stirnseite 24 des rohrförmigen Gehäuses 23 ein Kühlgebläse 25 angeordnet ist, das für eine aktive Kühlung der Modulbaugruppe der vierten Ausführungsform der Erfindung sorgt, in dem ein Gebläserotor um die Achse 26 der Modulbaugruppe rotiert.

Fig. 9 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Modulbau gruppe 17 einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Kompo nenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Fi guren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Die Modulbaugruppe 17 der fünften Ausführungsform der Erfin dung ist in eine Kunststoffpressmasse 21 eingebettet, die ein zylindrisches Gehäuse 23 bildet. Zwischen dem Hauptmodul 1 und den Untermodulen 2 sind Durchgangsöffnungen in der Kunst stoffmasse 21 angeordnet, die sich parallel zur Gehäuseachse 26 erstrecken und jeweils an den Stirnseiten 24 offenbleiben, so dass bei vertikaler Anordnung der Achse 26 bzw. der zen tralen Steckerleiste 13 die Durchgangsöffnungen 22 für eine Kaminwirkung sorgen und somit eine verbesserte Kühlung der Kunststoffpressmasse 21 bewirken. Diese aktive Kühlung der Kunststoffpressmasse 21 kann zusätzlich durch einen Füller, der die thermische Leitfähigkeit der Kunststoffpressmasse er höht, verbessert werden. Zusätzlich kann an einer der Stirn seiten 24 des Gehäuses 23 ein Kühlgebläse 25 angebracht wer den.

Fig. 10 zeigt eine schematische Seitenansicht der Modulbau gruppe 17 der fünften Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 9 gezeigt wird. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugs zeichen gekennzeichnet und nicht extra erläutert.

Die schematische Seitenansicht unterscheidet sich von den schematischen Seitenansichten der Fig. 2, 4 und 6 dadurch, dass an eine Stirnseite 24 des Gehäuses 23 der Modulbaugruppe 17 ein Kühlgebläse 25 angeordnet ist, das Kühlluft durch die Durchgangsöffnungen 22 des Gehäuses 23 pressen kann. Anstelle des Kühlgebläses kann auch eine Zu- bzw. Ableitung für eine Kühlflüssigkeit auf den Stirnseiten 24 des Gehäuses 23 ange bracht werden, um eine intensivere Hydrokühlung, die durch die Durchgangsöffnungen 22 geleitet wird, für die Modulbau gruppe 17 an Speicher-Modulen zu ermöglichen.

Bezugszeichenliste

1

,

1

',

1

" Hauptmodul bzw. Hauptmodul einer Untermodul baugruppe

2

,

2

',

2

" Untermodul bzw. Untermodul einer Untermodul baugruppe

3

,

3

',

3

" äußere Kontaktleiste des Hauptmoduls bzw. äußere Kontaktleiste eines Hauptmoduls einer Untermodulbaugruppe

4

,

4

',

4

" innere Kontaktleiste des Hauptmoduls bzw. des Hauptmoduls einer Untermodulbaugruppe

5-12

Steckplätze

13

,

13

',

13

" Steckerleiste bzw. Steckerleiste einer Unter modulbaugruppe

14

,

14

',

14

" Kontaktleiste des Untermoduls bzw. Kontakt leiste des Untermoduls einer Untermodulbau gruppe

15

,

15

',

15

" Halbleiterspeicherchip bzw. Halbleiter speicherchip einer Untermodulbaugruppe

16

,

16

',

16

" Leiterplatte bzw. Leiterplatte einer Unter modulbaugruppe

17

,

17

',

17

",

17

n Modulbaugruppe bzw. Untermodulbaugruppe erster, zweiter oder n-ter Ordnung

18

Untermodulbaugruppe

19

Untermodulbaugruppe erster Ordnung

20

Untermodulbaugruppe zweiter Ordnung

21

Kunststoffpressmasse

22

Durchgangsöffnungen

23

Gehäuse

24

Stirnseiten des Gehäuses

25

Kühlgebläse

26

,

26

',

26

" Achse des Gehäuses bzw. Achsen von Unter modulbaugruppen

27

Ausnehmungen

28

Gehäuseinnenseite

29

Führungselemente

30

Rand der Leiterplatte

Claims

1. Modulbaugruppe für Speicher-Module, die mindestens ein Hauptmodul (1) und Untermodule (2) aufweist, wobei ge genüberliegende Randseiten des Hauptmoduls (1) eine nach außen geführte äußere Kontaktleiste (3) und eine innere Kontaktleiste (4) aufweisen und wobei die innere Kon taktleiste (4) in einem Steckplatz (12) von radial aus gerichteten Steckplätzen (5 bis 12) einer zentralen in neren Steckerleiste (13) angeordnet ist, und wobei Un termodule (2) sternförmig, radial ausgerichtet um die zentrale innere Steckerleiste (13) angeordnet sind und mit ihren einseitigen Kontaktleisten (14) die verblei benden Steckplätze (5 bis 11) der zentralen Steckerlei ste (13) belegen.

2. Modulbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Speicher-Modul mindestens einen Halbleiterspei cherchip (15) aufweist.

3. Modulbaugruppe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Speicher-Modul eine doppelseitig beschichtete und mit Halbleiterspeicherchips (15) beidseitig bestückte Leiterplatte (16) aufweist.

4. Modulbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulbaugruppe (17) Untermodulbaugruppen (17', 17") erster Ordnung, zweiter Ordnung und/oder n-ter Ordnung aufweist, die ineinander geschachtelt sind.

5. Modulbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Untermodulbaugruppen (17', 17") sternförmig und ra dial aufgebaut sind.

6. Modulbaugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Untermodulbaugruppen (17') erster Ordnung an Posi tionen von Untermodulen (2) angeordnet ist und ihre Ab messungen denen eines Untermoduls (2) angepasst sind.

7. Modulbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass acht Steckplätze (5 bis 12) auf dem Umfang der zentralen Steckerleiste (13) für Speicher-Module oder Untermodul baugruppen (17') erster Ordnung verteilt angeordnet sind, wobei ein Steckplatz für das Hauptmodul (1) vorge sehen ist.

8. Modulbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulbaugruppe (17) in eine Kunststoffpressmasse (21) als Gehäuse (23) verpackt ist.

9. Modulbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Achsrichtung in einer Kunststoffpressmasse (21) rohrförmige Durchgangsöffnungen (22) zwischen den Speicher-Modulen angeordnet sind.

10. Modulbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulbaugruppe (17) in einem zylindrischen Gehäuse (23) eingebaut ist, das auf einer Stirnseite (24) ein Gebläse (25) aufweist.

11. Modulbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (16) jedes Moduls mit unterschiedlichen Halbleiterchips (15), insbesondere mit Logikchips, Spei cherchips oder Hochfrequenzchips bestückt ist.

12. Verfahren zur Herstellung einer Modulbaugruppe (17), wo bei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:

- Herstellen einer zentralen Steckerleiste (13) mit auf dem Umfang verteilten Steckplätzen (5-12) für Kontaktleisten (4, 14) von Speicher-Modulen,
- Bestücken der zentralen Steckerleiste (13) mit min destens einem Hauptmodul (1), das eine äußere und eine innere Kontaktleiste (3, 4) aufweist, die auf gegenüberliegenden Rändern des Hauptmoduls (1) an geordnet sind, wobei die innere Kontaktleiste (4) in die zentrale Steckerleiste (13) eingesteckt wird, so dass das Hauptmodul (1) radial aus der zentralen Steckerleiste (13) herausragt,
- Bestücken der weiteren Steckplätze (5-11) der zentralen Steckerleiste (13) mit Untermodulen (2) und/oder Untermodulbaugruppen,
- Verpacken der sternförmig und radial ausgerichteten Module (1, 2,) mit der zentralen Steckerleiste (13) in einem Gehäuse (23), so dass die äußere Kontakt leiste (3) des Hauptmoduls (1) aus dem Gehäuse 23 herausragt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpacken mittels Spritzgusstechnik unter Einbetten der Modulbaugruppe (17) in eine Kunststoffpressmasse (21) und unter Freilassung der äußeren Kontaktleiste (3) des Hauptmoduls (1) erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass langgestreckte rohrförmige achsparallele Durchgangsöff nungen (22) in die Kunststoffpressmasse (21) beim Ver packen eingeformt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Stirnseite (24) der verpackten Modulbaugruppe (17) mit rohrförmigen Durchgangsöffnungen (22) in der Kunststoffpressmasse (21) ein Kühlgebläse (25) ange bracht wird.

16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die sternförmigen und radial ausgerichteten Module (1, 2) mit der zentralen Steckerleiste (13) in einem zylin drischen rohrförmigen Gehäuse (23) zum Verpacken einge baut werden, wobei das rohrförmige Gehäuse (23) auf ei ner der Stirnseiten (24) ein Kühlgebläse (25) aufweist.