DE102004029415A1 - Halbleiterspeichersystem und Verfahren zum Entwurf eines Halbleiterspeichersystems - Google Patents

Halbleiterspeichersystem und Verfahren zum Entwurf eines Halbleiterspeichersystems Download PDF

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    • G11C5/04Supports for storage elements, e.g. memory modules; Mounting or fixing of storage elements on such supports

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Halbleiterspeichersystem, umfassend: DOLLAR A - eine Leiterplattenvorrichtung, umfassend DOLLAR A - eine Vielzahl von Leiterplattenpads und DOLLAR A - eine Vielzahl von Leiterplattenkontakten zum Kontaktieren des Halbleiterspeichersystems mit einer externen Schaltung, wobei die Leiterplattenkontakte mit den Leiterplattenpads über Leiterplattenleitungen in Signalverbindung stehen; DOLLAR A - einen Speicherchip, umfassend: DOLLAR A - eine Vielzahl von Speicherchippads und DOLLAR A - eine Vielzahl von Speicherchipkontakten zum Kontaktieren des Speicherchips mit den Leiterplattenpads der Leiterplattenvorrichtung, wobei die Speicherchipkontakte mit den Speicherchippads über Speicherchipleitungen in Signalverbindung stehen; DOLLAR A wobei DOLLAR A - jeweils ein Speicherchipkontakt mit einem Leiterplattenpad derart kontaktiert ist, daß eine Signalverbindung zwischen dem zugehörigen Speicherchippad und dem zugehörigen Leiterplattenkontakt ausgebildet wird; DOLLAR A - die Speicherchippads Datenpads und Kommando- und/oder Adresspads umfassen; DOLLAR A - zumindest ein Datenpad, der zugehörige Speicherchipkontakt, der zugehörige Leiterplattenpad und der zugehörige Leiterplattenkontakt derart angeordnet sind, daß die Summe der Längen der jeweiligen Leiterplattenleitung und Speicherchipleitung möglichst gering ist, und DOLLAR A - die Kommando- und/oder Adresspads ...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterspeichersystem und ein Verfahren zum Entwurf eines Halbleiterspeichersystems.
  • Es ist bekannt, einen Speicherchip mit einer Leiterplatteneinrichtung zu einem sogenannten Package zu integrieren. Der so gepackagte Speicherchip kann dann mit einer externen Schaltung über Kontakte der Leiterplatteneinrichtung verbunden werden. Solche Packages haben jedoch relativ hohe parasitäre Induktivitäten und/oder Kapazitäten, was insbesondere bei hochfrequenten Anwendungen von Nachteil ist.
  • Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterspeichersystem bereitzustellen, bei welchem die parasitären Induktivitäten und/oder Kapazitäten verringert werden, und ein Verfahren zum Entwurf eines solchen Halbleiterspeichersystems bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Halbleiterspeichersystem mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und ein Verfahren zum Entwurfs eines Halbleiterspeichersystems mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen sind Inhalt der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Halbleiterspeichersystem bereitgestellt, umfassend:
    • – eine Leiterplattenvorrichtung bzw. einen Interposer, umfassend – eine Vielzahl von Leiterplattenpads, und – eine Vielzahl von Leiterplattenkontakten bzw. Package Balls zum Kontaktieren des Halbleiterspeichersystems mit einer externen Schaltung, wobei die Leiterplattenkontakte mit den Leiterplattenpads über Leiterplattenleitungen in Signalverbindung stehen; und
    • – einen Speicherchip bzw. Halbleiterspeicherchip, umfassend: – eine Vielzahl von Speicherchippads, und – eine Vielzahl von Speicherchipkontakten bzw. Bumps zum Kontaktieren des Speicherchips mit den Leiterplattenpads der Leiterplattenvorrichtung, wobei die Speicherchipkontakte mit den Speicherchippads über Speicherchipleitungen in Signalverbindung stehen; wobei
    • – jeweils ein Speicherchipkontakt mit einem Leiterplattenpad derart kontaktiert ist, daß eine Signalverbindung zwischen dem zugehörigen Speicherchippad und dem zugehörigen Leiterplattenkontakt ausgebildet wird;
    • – die Speicherchippads Datenpads und Kommando- und/oder Adresspads umfassen;
    • – zumindest ein Datenpad, der zugehörige Speicherchipkontakt, der zugehörige Leiterplattenpad und der zugehörige Leiterplattenkontakt derart angeordnet sind, daß die Summe der Längen der jeweiligen Leiterplattenleitung und Speicherchipleitung möglichst gering ist, und
    • – die Kommando- und/oder Adresspads zumindest teilweise im mittleren Bereich des Speicherchips angeordnet sind.
  • Ein Halbleiterspeichersystem ist insbesondere ein Package, welches den Speicherchip und die Leiterplattenvorrichtung umfaßt.
  • In dem System wird jeweils eine Signalverbindung zwischen einem Speicherchippad und einem Leiterplattenkontakt über die jeweilige Speicherchipleitung, den Speicherchipkontakt, den Leiterplattenpad und die Leiterplattenleitung ausgebildet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, daß die parasitären Induktivitäten und/oder Kapazitäten direkt in Beziehung stehen mit der Länge der elektrischen Verbindung zwischen dem Leiterplattenkontakt und dem dazugehörigen Speicherchippad. Die Länge dieser Verbindung wird insbesondere beeinflußt durch die Länge der Leiterplattenleitung und die Länge der Speicherchipleitung. Somit kann durch geeignetes Anordnen der Speicherchippads, der Speicherchipkontakte, der Leiterplattenpads und der Leiterplattenkontakte erreicht werden, daß die parasitären Induktivitäten und/oder Kapazitäten verringert werden.
  • Durch das Anordnen der Kommando- und/oder Adreßpads im mittleren Bereich des Speicherchips kann erreicht werden, daß die Laufzeiten auf dem zugehörigen Adreßbus zwischen den Pads und den Speicherzellen des Speicherchips innerhalb eines vorgegebenen Bereichs gehalten werden können. Der mittlere Bereich des Speicherchips ist insbesondere ein Bereich, für welchen sich die Laufzeiten der Signale zwischen den Kommando- und/oder Adreßpads zu den Speicherzellen des Speicherchips in einem vorgegebenen Bereich befinden.
  • Vorzugsweise ist zumindest ein Datenpad in der Nähe des damit in Signalverbindung stehenden Leiterplattenkontakts angeordnet.
  • Bevorzugt ist hierbei zumindest ein Datenpad an einer derartigen Position auf dem Speicherchip angeordnet, daß die Länge der Verbindung zwischen dem Datenpad und dem zugehörigen Leiterplattenkontakt möglichst kurz ist. Weiter bevorzugt sind der zugehörige Speicherchipkontakt und Leiterplattenpad derart angeordnet, daß die Länge der Speicherchipleitung und der Leiterplattenleitung möglichst kurz ist. Bevorzugt ist mehr als die Hälfte der Datenpads wie vorstehend beschrieben angeordnet, am meisten bevorzugt sind alle Datenpads derart angeordnet.
  • Bevorzugt weist der Speicherchip eine rechteckige Form auf und die Summe der Länge der Leiterplattenleitung und der Länge der Speicherchipleitung für zumindest ein Datenpad ist geringer als die Hälfte, bevorzugt ein Drittel, am meisten bevorzugt ein Viertel der Länge der kürzeren Seite des Speicherchips.
  • Die Länge der kürzeren Seite des Speicherchips ist insbesondere die kürzere der zwei Kantenlängen des Rechtecks. Wenn der Speicherchip quadratisch ist, ist die zu betrachtende Länge die Länge einer Seite des Quadrats.
  • Weiter bevorzugt ist die Summe der Länge der Leiterplattenleitung und der Länge der Speicherchipleitung für mehr als die Hälfte der Datenpads geringer als die Hälfte, bevorzugt ein Drittel, am meisten bevorzugt ein Viertel der Länge der kürzeren Seite, am meisten bevorzugt ist diese Bedingung für im wesentlichen alle Datenpads erfüllt.
  • Vorzugsweise ist zumindest ein Kommando- und/oder Adresspad in der Nähe des damit in Signalverbindung stehenden Leiterplattenkontakts angeordnet.
  • Vorzugsweise ist zumindest ein Kommando- und/oder Adreßpad derart angeordnet, daß es einerseits im wesentlichen mittig bzw. in einem mittleren Bereich auf dem Speicherchip angeordnet ist und andererseits die Verbindungslänge zu dem zugehörigen Leiterplattenkontakt möglichst gering ist. Bevorzugt ist mehr als die Hälfte, am meisten bevorzugt alle Kommando- und/oder Adreßpads derart angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kommando- und/oder Adresspads zumindest teilweise im wesentlichen entlang zumindest einer Linie, welche den Speicherchip im wesentlichen in Längs- und/oder Querrichtung teilt angeordnet.
  • Dadurch kann erreicht werden, daß die Signallaufzeit auf dem zugehörigen Kommando- und/oder Adreßbus verringert wird. Insbesondere kann dadurch erreicht werden, daß sich die Signallaufzeit zwischen den Kommando- und/oder Adreßpads und den Speicherzellen in einem vorgegebenen Bereich befindet.
  • Vorzugsweise ist der Speicherchip in Flip-Chip-Technologie an der Leiterplattenvorrichtung angeordnet.
  • Flip-Chip-Technologie ist insbesondere eine Technologie, bei welcher der Speicherchip umgedreht mit der Leiterplattenvorrichtung kontaktiert wird. Durch die Verwendung der Flip-Chip-Technologie wird eine höhere Flexibilität bei der Positionierung der Speicherchippads ermöglicht. Insbesondere können die Speicherchippads fast beliebig auf dem Speicherchip angeordnet werden. Somit kann eine entsprechende Anordnung gewählt werden, daß die parasitären Induktivitäten und/oder Kapazitäten möglichst gering gehalten werden.
  • Bevorzugt umfaßt der Speicherchip mehrere Speicherzellenbereiche bzw. Arrays mit Speicherzellen und zumindest ein Datenpad ist in der Nähe des dem Datenpad zugeordneten Speicherzellenbereichs angeordnet.
  • Durch das Anordnen des Datenpads in der Nähe des zugeordneten Speicherbereichs kann die Laufzeit des Datensignals auf dem Datenbus des Speicherchips verringert werden. Weiter bevorzugt ist mehr als die Hälfte, am meisten bevorzugt im wesentlichen alle Datenpads wie vorstehend beschrieben angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Datenpads zumindest teilweise im äußeren Bereich entlang zumindest einer Längsseite des Speicherchips angeordnet und die Kommando- und/oder Adresspads zumindest teilweise entlang der Längsmit tellinie und/oder Quermittellinie des Speicherchips angeordnet.
  • Vorzugsweise sind die Datenpads in einem Randbereich des Speicherchips angeordnet, wobei der Randbereich insbesondere der Bereich zwischen einem Speicherzellenbereich und dem Rand- bzw. der Kante des Speicherchips ist. Die Längsmittellinie bzw. Quermittellinie ist insbesondere eine Linie, welche den Speicherchip in Längs- bzw. Querrichtung im wesentlichen mittig teilt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind acht Speicherzellenbereiche vorgesehen, welche im wesentlichen in einem Rastermuster mit zwei Spalten und vier Reihen angeordnet sind, und die Datenpads zumindest teilweise im wesentlichen zwischen der ersten und zweiten Reihe und der dritten und vierten Reihe angeordnet sind und die Kommando- und/oder Adresspads zumindest teilweise entlang der Quermittellinie des Speicherchips angeordnet sind.
  • Ferner wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Entwurf eines Halbleiterspeichersystems bereitgestellt, insbesondere eines Halbleiterspeichersystems gemäß der Erfindung oder einer bevorzugten Ausführungsform davon, wobei das Halbleiterspeichersystem umfaßt:
    • – eine Leiterplattenvorrichtung bzw. Interposer, umfassend – eine Vielzahl von Leiterplattenpads, und – eine Vielzahl von Leiterplattenkontakten bzw. package balls zum Kontaktieren des Halbleiterspeichersystems mit einer externen Schaltung, wobei die Leiterplattenkontakte mit den Leiterplattenpads über Leiterplattenleitungen in Signalverbindung stehen;
    • – einen Speicherchip bzw. Halbleiterspeicherchip, umfassend: – eine Vielzahl von Speicherchippads, und – eine Vielzahl von Speicherchipkontakten bzw. Bumps zum Kontaktieren des Speicherchips mit den Leiterplattenpads der Leiterplattenvorrichtung, wobei die Speicherchipkontakte mit den Speicherchippads über Speicherchipleitungen in Signalverbindung stehen; wobei
    • – jeweils ein Speicherchipkontakt mit einem Leiterplattenpad derart kontaktiert ist, daß eine Signalverbindung zwischen einem Speicherchippad und einem Leiterplattenkontakt ausgebildet wird;
    • – die Speicherchippads Datenpads und Kommando- und/oder Adresspads umfassen; wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
    • – Anordnen zumindest eines Datenpads, des zugehörigen Speicherchipkontakts, des zugehörigen Leiterplattenpads und des zugehörigen Leiterplattenkontakts derart, daß die Summe der Längen der jeweiligen Leiterplattenleitung und Speicherchipleitung möglichst gering ist, und
    • – Anordnen der Kommando- und/oder Adresspads zumindest teilweise im mittleren Bereich des Speicherchips.
  • Vorzugsweise umfaßt das Verfahren ferner einen Schritt des Anordnens zumindest eines Datenpads in der Nähe der damit in Signalverbindung stehenden Leiterplattenkontakte.
  • Bevorzugt umfaßt der Speicherchip mehrere Speicherzellenbereiche bzw. Arrays von Speicherzellen und das Verfahren ferner einen Schritt des Anordnens zumindest eines Datenpads in der Nähe des dem Datenpad zugeordneten Speicherzellenbereichs.
  • Weiter bevorzugt weist der Speicherchip eine rechteckige Form auf und das Verfahren umfaßt ferner einen Schritt des Anordnens der Datenpads derart, daß die Summe der Längen der Leiterplattenleitung und Speicherchipleitung für zumindest ein Datenpad geringer ist als die halbe Länge der kürzeren Seite des Speicherchips.
  • Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Anordnens zumindest eines Kommando- und/oder Adresspads in der Nähe des damit in Signalverbindung stehenden Leiterplattenkontakts umfassen.
  • Vorzugsweise umfaßt das Verfahren ferner einen Schritt des Anordnens der Kommando- und/oder Adresspads zumindest teilweise im wesentlichen entlang zumindest einer Linie, welche den Speicherchip in Längs- und/oder Querrichtung teilt.
  • Bevorzugt umfaßt das Verfahren ferner einen Schritt des Anordnens des Speicherchips in Flip-Chip-Technologie an der Leiterplattenvorrichtung.
  • Weitere Merkmale, Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen davon mit Bezug auf die Zeichnungen, in welchen zeigt:
  • 1A und 1B schematische Schnittansichten von Halbleiterspeichersystemen gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
  • 2A eine schematische Ansicht eines Speicherchips gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2B eine schematische Ansicht eines Halbleiterspeichersystems gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3A und 3B schematische Ansichten eines Speicherchips bzw. eines Halbleiterspeichersystems gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4A und 4B schematische Ansichten eines Speicherchips bzw. eines Halbleiterspeichersystems gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 5A und 5B einen Speicherchip bzw. ein Halbleiterspeichersystem gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Zunächst wird der allgemeine Aufbau eines Halbleiterspeichersystems gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1A und 1B im allgemeinen beschrieben.
  • Ein Halbleiterspeichersystem 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt einen Speicherchip 12 und eine Leiterplattenvorrichtung bzw. einen Interposer 14.
  • Der Speicherchip 12 umfaßt Speicherchippads 16, welche über Speicherchipleitungen 18 mit Speicherchipkontakten bzw. Bumps 20 elektrisch verbunden sind bzw. in Signalverbindung stehen.
  • Die Leiterplattenvorrichtung 14 umfaßt Leiterplattenpads 22, welche über Leiterplattenleitungen 24 mit Leiterplattenkontakten bzw. Packageballs 26 in Signalverbindung stehen.
  • Die Speicherchipkontakte 20 stehen mit den Leiterplattenpads 22 jeweils derart in Signalverbindung, daß eine Signalverbindung jeweils zwischen einem Speicherchippad 20 und einem Leiterplattenkontakt 26 ausgebildet wird.
  • Die Speicherchipleitungen 18 sind vorzugsweise in einer sogenannten Redistributionlayer (RDL) angeordnet, welche die Speicherchippads 16 mit den Speicherchipkontakten 20 verbindet.
  • Ähnlich dazu sind die Leiterplattenleitungen 24 in der Leiterplattenvorrichtung angeordnet und bilden somit eine Verbindung zwischen den Leiterplattenpads 22 und den Leiterplattenkontakten 26.
  • Der Speicherchip 12 und die Leiterplattenvorrichtung 14 werden miteinander zu einem sogenannten Package in Flip-Chip-Technologie verbunden.
  • Die Speicherchipkontakte 20 und die Leiterplattenpads 22 sind vorzugsweise derart angeordnet, daß diese sich beim Kontaktieren des Speicherchips 12 mit der Leiterplattenvorrichtung 14 jeweils direkt gegenüberliegen. Dies bedeutet, daß das Kontaktieren von Speicherchip 12 und Leiterplattenvorrichtung 14 auf einfache Weise durchgeführt werden kann. Durch Verwendung der Flip-Chip-Technologie können die Speicherchippads im wesentlichen beliebig an dem Speicherchip bzw. einer Flächenseite des Speicherchips 12 angeordnet werden. Durch geeignetes Anordnen der Speicherchippads 16, der Speicherchipkontakte 20, der Leiterplattenpads 22 und der Leiterplattenkontakte 26 kann erreicht werden, daß die Summe der Länge der Speicherchipleitung 18 und der Länge der Leiterplattenleitung 24 möglichst gering wird, wie später beschrieben.
  • Im folgenden werden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen eines Speicherchipsystems gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Insbesondere werden verschiedene Anordnungen der Speicherchippads 16 auf dem Speicherchip 12 beschrieben.
  • In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen eines Halbleiterspeichersystems umfassen die Speicherchippads 16 Datenpads DQ, über welcher Datensignale übertragen werden und Kommando- und/oder Adreßpads C/A über welche Kommando- und/oder Adreßsignale übertragen werden.
  • Zunächst wird ein Halbleiterspeichersystem gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 2A und 2B beschrieben. 2A zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Speicherchip 12 und 2B zeigt eines schematische Draufsicht auf das Halbleiterspeichersystem 10, bei welchem ein Speicherchip 12 auf bzw. an einer Leiterplattenvorrichtung 14 angeordnet ist.
  • Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform sind die Datenpads DQ im Randbereich des Speicherchips 12 ausgebildet. Insbesondere sind die Datenpads DQ entlang der Längskanten des rechteckigen Speicherchips 12 angeordnet. Ferner sind die Kommando- und/oder Adreßpads C/A im mittleren Bereich des Speicherchips 12, insbesondere entlang der Längsmittellinie angeordnet.
  • Der dargestellte Speicherchip umfaßt vier Speicherzellenfelder bzw. Speicherzellenarrays 28. Die Speicherzellenfelder 28 sind im wesentlichen in Form einer 2 × 2 Matrix auf dem Speicherchip 12 ausgebildet. Die Datenpads DQ sind in vier Gruppen unterteilt, wobei jeweils eine Gruppe in der Nähe eines Speicherzellenfeldes 28 ausgebildet ist. Die Datensignale werden zwischen den Datenpads DQ und dem zugehörigen Speicherzellenfeld 28 über einen Datenbus 30 übertragen. Jeweils eine Gruppe von Datenpads DQ ist dem jeweiligen Speicherzellenfeld 28, in dessen Nähe die Datenpads DQ angeordnet sind, zugeordnet. Dadurch wird erreicht, daß die Laufzeit über den Datenbus 30 gering gehalten werden kann.
  • Durch das Anordnen der Kommando- und/oder Adreßpads C/A im mittleren Bereich des Speicherchips 12 kann erreicht werden, daß die Laufzeit auf dem zugehörigen Kommando- und/oder Adreßbus 32 zwischen den Kommando- und/oder Adreßpads C/A und den Speicherzellen innerhalb eines bestimmten Bereichs gehalten werden kann.
  • In 2B ist das gepackagte Halbleiterspeichersystem 10 schematisch dargestellt. Hierbei wurde auf eine Darstellung der Leiterplattenpads 22 und der Speicherchipkontakte 20 verzichtet. Vielmehr ist nur die gemeinsame Länge der Speicherchipleitung 18 und Leiterplattenleitung 24 dargestellt (Bezugszeichen 16 + 24). Wie in 2B zu sehen ist, ist die Summe der Speicherchipleitung 18 und Leiterplattenleitung 24 (18 + 24) relativ kurz für die Datenpads DQ, da die Datenpads DQ in der Nähe der zugehörigen Leiterplattenkontakte 26 angeordnet sind.
  • Nachfolgend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 3A und 3B beschrieben. 3A und 3B zeigen Ansichten entsprechend 2A und 2B.
  • In der dargestellten Ausführungsform sind die Kommando- und/oder Adreßpads C/A entlang der Quermittellinie des Speicherchips 12 angeordnet. Der Kommando- und/oder Adreßbus 32 verläuft hierbei im wesentlichen links in 3A von den Kommando- und/oder Adreßpads C/A und in zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Linien, welche leicht außermittig parallel zu der Längsmittellinie des Speicherchips 12 verlaufen.
  • Die Datenpads DQ und die zugehörigen Datenbusse 30 sind ähnlich wie in 2A angeordnet. Aus diesem Grund wird auf eine detaillierte Beschreibung hiervon verzichtet.
  • In 3B ist eine schematische Ansicht des Halbleiterspeichersystems 10 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Hierbei ist erkennbar, daß die Summe der Längen der Speicherchipleitungen 18 und Leitplattenleitungen 24 (18 + 24) im Vergleich zu ersten Ausführungsform verringert werden kann. Somit können die parasitären Induktivitäten und/oder Kapazitä ten für die Kommando- und/oder Adreßpads C/A verringert werden.
  • In 4A und 4B ist eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines Halbleiterspeichersystems gezeigt. 4A und 4B sind Darstellungen entsprechend 2A und 2B.
  • Wie in 4A gezeigt umfaßt der Speicherchip 8 Speicherzellenbereiche 28, welche im wesentlichen in einer 2 × 4 Matrix angeordnet sind, wobei vier Speicherzellenbereiche 28 in der Längsrichtung und zwei Speicherzellenbereiche 28 in der Querrichtung des Speicherchips 12 angeordnet sind. Die Datenpads DQ sind hierbei jeweils zwischen dem ersten und zweiten und dritten und vierten Speicherzellenfeld 28 in Längsrichtung des Speicherchips 12 angeordnet. Die Datenbusse 30 sind jeweils zwischen den Datenpads DQ und einem daran angrenzenden Speicherzellenfeld 28 angeordnet.
  • Die Kommando- und/oder Adreßpads C/A sind entlang der Quermittellinie zwischen jeweils dem zweiten und dritten Speicherzellenfeld 28 angeordnet. Der Adreßbus 32 ist hierbei als eine Linie zwischen dem zweiten und dritten Speicherzellenfeld 28, jeweils parallel verlaufend zwischen den Datenpads DQ und dem jeweils zugehörigen Datenbus 30 jeweils miteinander verbunden durch eine Linie, welche im wesentlichen entlang der Längsmittellinie verläuft.
  • Wie in 4B zu sehen kann durch die Anordnung der Speicherchippads gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Summe der Längen der Speicherchipleitung und der Leiterplattenleitung 18 + 24 sowohl für die Datenpads DQ als auch für die Kommando- und/oder Adreßpads C/A verringert werden im Vergleich zu den ersten und zweiten Ausführungsformen.
  • 5A und B zeigen ein Halbleiterspeichersystem gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 5A gezeigt sind gemäß dieser Ausführungsform ebenfalls 8 Speicherzellenfelder 28 vorgesehen, wobei jedoch jeweils vier Speicherzellenfelder in Querrichtung angeordnet sind und zwei Speicherzellenfelder in Längsrichtung. Die Datenpads DQ sind ähnlich wie in der dritten Ausführungsform jeweils zwischen dem ersten und zweiten und dritten und vierten Speicherzellenfeld 28 angeordnet. Der Datenbus 30 verläuft zwischen den Datenpads DQ und dem jeweils zugehörigen Speicherzellenfeld 28.
  • Die Kommando- und/oder Adreßpads 10/A sind im wesentlichen entlang der Quermittellinie des Speicherchips 12 angeordnet. Der Kommando- und/oder Adreßbus verläuft im wesentlichen ebenfalls teilweise entlang der Quermittellinie des Speicherchips und jeweils parallel zu dem Datenbus 32 und zwischen den Datenpads DQ und dem Datenbus 30.
  • Vorzugsweise ist die Summe der Längen der Speicherchipleitung 18 und der Leiterplattenleitung 24 für Datenpads DQ kürzer als die Hälfte der Länge der kürzeren Seite des rechteckigen Speicherchips 12. Weiter bevorzugt sind die Datenpads DQ derart angeordnet, daß die Summe der Längen kleiner ist als ein Drittel, am meisten bevorzugt ein Viertel der Länge der kürzeren Seite des Speicherchips.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden, daß durch geeignetes Anordnen insbesondere der Speicherchippads 16, DQ, C/A erreicht werden kann, daß die parasitären Induktivitäten und/oder Kapazitäten auf dem Speicherchip verringert werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Datenpads DQ in der Nähe der zugeordneten Leiterplattenkontakte 26 und gleichzeitig in der Nähe des zugehörigen Speicherzellenfelds 28 angeordnet sind. Die Kommando- und/oder Adreßpads C/A werden vorzugsweise derart angeordnet, daß sie im wesentlichen im mittleren Bereich des Speicherchips 12 angeordnet sind, um die Laufzeiteigenschaften auf dem Kommando- und/oder Adreßbus 32 für alle Speicherzellenfelder im wesentliche gleich zu halten und gleichzeitig die Verbindungslänge zwischen dem Pad C/A und dem zugeordneten Leiterplattenkontakt 26 möglichst gering zu halten. Durch Verwendung der Flip-Chip-Technologie können die Speicherchippads 16 im wesentlichen beliebig auf dem Speicherchip 12 angeordnet werden, so daß eine geeignete Anordnung der Speicherchippads 16 erreicht werden kann.
  • 10
    Halbleiterspeichersystem
    12
    Speicherchip
    14
    Leiterplattenvorrichtung
    16
    Speicherchippad
    18
    Speicherchipleitung
    20
    Speicherchipkontakt
    22
    Leiterplattenpad
    24
    Leiterplattenleitung
    26
    Leiterplattenkontakt
    28
    Speicherzellenfeld
    30
    Datenbus
    32
    Kommando- und/oder Adreßbus
    DQ
    Datenpad
    C/A
    Kommando- und/oder Adreßpad

Claims (16)

  1. Halbleiterspeichersystem (10), umfassend: – eine Leiterplattenvorrichtung (14), umfassend – eine Vielzahl von Leiterplattenpads (22), und – eine Vielzahl von Leiterplattenkontakten (26) zum Kontaktieren des Halbleiterspeichersystems (10) mit einer externen Schaltung, wobei die Leiterplattenkontakte (26) mit den Leiterplattenpads (22) über Leiterplattenleitungen (24) in Signalverbindung stehen; – einen Speicherchip (12), umfassend: – eine Vielzahl von Speicherchippads (16, DQ, C/A), und – eine Vielzahl von Speicherchipkontakten (20) zum Kontaktieren des Speicherchips (12) mit den Leiterplattenpads (22) der Leiterplattenvorrichtung (14), wobei die Speicherchipkontakte (20) mit den Speicherchippads (16, DQ, C/A) über Speicherchipleitungen (24) in Signalverbindung stehen; wobei – jeweils ein Speicherchipkontakt (20) mit einem Leiterplattenpad (22) derart kontaktiert ist, daß eine Signalverbindung zwischen dem zugehörigen Speicherchippad (16, DQ, C/A) und dem zugehörigen Leiterplattenkontakt (26) ausgebildet wird; – die Speicherchippads (16, DQ, C/A) Datenpads (DQ) und Kommando- und/oder Adresspads (C/A) umfassen; – zumindest ein Datenpad (DQ), der zugehörige Speicherchipkontakt (20), der zugehörige Leiterplattenpad (22) und der zugehörige Leiterplattenkontakt (26) derart angeordnet sind, daß die Summe der Längen der jeweiligen Leiterplattenleitung (24) und Speicherchipleitung (24) möglichst gering ist, und – die Kommando- und/oder Adresspads (C/A) zumindest teilweise im mittleren Bereich des Speicherchips (12) angeordnet
  2. Halbleiterspeichersystem (10) gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Datenpad (DQ) in der Nähe des damit in Signalverbindung stehenden Leiterplattenkontakts (26) angeordnet ist.
  3. Halbleiterspeichersystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Speicherchip (12) eine rechteckige Form aufweist und die Summe der Länge der Leiterplattenleitung (24) und der Länge der Speicherchipleitung (24) für zumindest ein Datenpad (DQ) geringer ist als die Hälfte, bevorzugt ein Drittel, am meisten bevorzugt ein Viertel der Länge der kürzeren Seite des Speicherchips (12).
  4. Halbleiterspeichersystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Kommando- und/oder Adresspad (C/A) in der Nähe des damit in Signalverbindung stehenden Leiterplattenkontakts (26) angeordnet ist.
  5. Halbleiterspeichersystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kommando- und/oder Adresspads (C/A) zumindest teilweise im wesentlichen entlang zumindest einer Linie, welche den Speicherchip (12) im wesentlichen in Längs- und/oder Querrichtung teilt angeordnet sind.
  6. Halbleiterspeichersystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Speicherchip (12) in Flip-Chip-Technologie an der Leiterplattenvorrichtung (14) angeordnet ist.
  7. Halbleiterspeichersystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Speicherchip (12) mehrere Speicherzellenbereiche (28) umfaßt und zumindest ein Datenpad (DQ) in der Nähe des dem Datenpad (DQ) zugeordneten Speicherzellenbereichs (28) angeordnet ist.
  8. Halbleiterspeichersystem (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Datenpads (DQ) zumindest teilweise im äußeren Bereich entlang zumindest einer Längsseite des Speicherchips (12) angeordnet sind und die Kommando- und/oder Adresspads (C/A) zumindest teilweise entlang der Längsmittellinie und/oder Quermittellinie des Speicherchips (12) angeordnet sind.
  9. Halbleiterspeichersystem (10) gemäß Anspruch 7, wobei acht Speicherzellenbereiche (28) vorgesehen sind, welche im wesentlichen in einem Rastermuster mit zwei Spalten und vier Reihen angeordnet sind, und die Datenpads (DQ) zumindest teilweise im wesentlichen zwischen der ersten und zweiten Reihe und der dritten und vierten Reihe angeordnet sind und die Kommando- und/oder Adresspads (C/A) zumindest teilweise entlang der Quermittellinie des Speicherchips (12) angeordnet sind.
  10. Verfahren zum Entwurf eines Halbleiterspeichersystems (10), insbesondere eines Halbleiterspeichersystems (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Halbleiterspeichersystem (10) umfaßt – eine Leiterplattenvorrichtung (14), umfassend – eine Vielzahl von Leiterplattenpads (22), und – eine Vielzahl von Leiterplattenkontakten (26) zum Kontaktieren des Halbleiterspeichersystems (10) mit einer externen Schaltung, wobei die Leiterplattenkontakte (26) mit den Leiterplattenpads (22) über Leiterplattenleitungen (24) in Signalverbindung stehen; – einen Speicherchip (12), umfassend: – eine Vielzahl von Speicherchippads (16, DQ, C/A), und – eine Vielzahl von Speicherchipkontakten (20) zum Kontaktieren des Speicherchips (12) mit den Leiterplattenpads (22) der Leiterplattenvorrichtung (14), wobei die Speicherchipkontakte (20) mit den Speicherchippads (16, DQ, C/A) über Speicherchipleitungen (24) in Signalverbindung stehen; wobei – jeweils ein Speicherchipkontakt (20) mit einem Leiterplattenpad (22) derart kontaktiert ist, daß eine Signalverbindung zwischen einem Speicherchippad (16, DQ, C/A) und einem Leiterplattenkontakt (26) ausgebildet wird; – die Speicherchippads (16, DQ, C/A) Datenpads (DQ) und Kommando- und/oder Adresspads (C/A) umfassen; wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: – Anordnen zumindest eines Datenpads (DQ), des zugehörigen Speicherchipkontakts (20), des zugehörigen Leiterplattenpads (22) und des zugehörigen Leiterplattenkontakts (26) derart, daß die Summe der Längen der jeweiligen Leiterplattenleitung (24) und Speicherchipleitung (24) möglichst gering ist, und – Anordnen der Kommando- und/oder Adresspads (C/A) zumindest teilweise im mittleren Bereich des Speicherchips (12).
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, welches ferner einen Schritt des Anordnens zumindest eines Datenpads (DQ) in der Nähe der damit in Signalverbindung stehenden Leiterplattenkontakte (26) umfaßt.
  12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei der Speicherchip (12) mehrere Speicherzellenbereiche (28) und das Verfahren ferner einen Schritt des Anordnens zumindest eines Datenpads (DQ) in der Nähe des dem Datenpad (DQ) zugeordneten Speicherzellenbereichs (28) umfaßt.
  13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Speicherchip (12) eine rechteckige Form aufweist und das Verfahren ferner einen Schritt des Anordnens der Datenpads (DQ) derart umfaßt, daß die Summe der Längen der Leiterplattenleitung (24) und Speicherchipleitung (24) für zumindest ein Datenpad (DQ) geringer ist als die Hälfte, bevorzugt ein Drittel, am meisten bevorzugt ein Viertel der Länge der kürzeren Seite des Speicherchips (12).
  14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, welches ferner einen Schritt des Anordnens zumindest eines Kommando- und/oder Adresspads (C/A) in der Nähe des damit in Signalverbindung stehenden Leiterplattenkontakts (26) umfaßt.
  15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, welches ferner einen Schritt des Anordnens der Kommando- und/oder Adresspads (C/A) zumindest teilweise im wesentlichen entlang zumindest einer Linie, welche den Speicherchip (12) in Längs- und/oder Querrichtung teilt umfaßt.
  16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, welches ferner einen Schritt des Anordnens des Speicherchips (12) in Flip-Chip-Technologie an der Leiterplattenvorrichtung (14) umfaßt.
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