JP2001084754A - 半導体集積回路および当該半導体集積回路を備えるメモリモジュール - Google Patents

半導体集積回路および当該半導体集積回路を備えるメモリモジュール

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JP2001084754A
JP2001084754A JP26242799A JP26242799A JP2001084754A JP 2001084754 A JP2001084754 A JP 2001084754A JP 26242799 A JP26242799 A JP 26242799A JP 26242799 A JP26242799 A JP 26242799A JP 2001084754 A JP2001084754 A JP 2001084754A
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Kyoji Yamazaki
恭治 山崎
Takayuki Miyamoto
崇行 宮元
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    • G11C5/02Disposition of storage elements, e.g. in the form of a matrix array
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  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 等配線長を実現できる半導体集積回路および
当該半導体集積回路を備えるメモリモジュールを提供す
る。 【解決手段】 本発明のメモリチップは、複数のピン
Q、D0〜D3を含む。複数のピンは、2つの列に分割
し、メモリチップの両端部に配置する。データ入出力ピ
ンD0〜D3のすべてをパッケージの1の側面(同一
列)に配置する。メモリモジュールを構成する場合、各
メモリチップを、データ入出力ピンD0〜D3がコネク
トピン群と平行なモジュール基板の中心線に最も近くな
るように配置する、これにより、各メモリチップとコネ
クトピンとの配線長が実質的に等しくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
およびメモリモジュールに関し、より特定的には、複数
のデータ入出力ピンの配線長を等しくするための構成に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、サーバ、ワークステーション、パ
ソコン等のメインメモリの大容量化に伴い、当該メイン
メモリを構成するメモリモジュール(DIMM)も大容
量化の傾向にある。
【0003】ところで、メモリモジュールを大容量化す
るには、搭載するダイナミックランダムアクセスメモリ
DRAMのメモリ容量を大きくする、各チップのパッケ
ージを小さくして搭載数を増やす、スタックモジュール
にする等の方法が考えられる。
【0004】このうち、スタックモジュールにするには
技術的ハードルが高く、アセンブリコストもかかる。ま
た、搭載するダイナミックランダムアクセスメモリDR
AMのメモリ容量を大きくするにはコストがかかる。
【0005】このため、低コストのスィン・スモール・
アウトライン・パッケージTSOP(thin small outli
ne package)やスモール・アウトライン・Jリード・パ
ッケージSOJ(small outline J-leaded package)に
より収容された従来のDRAMを用いて、メモリモジュ
ールに搭載するメモリチップ数を増やすメモリモジュー
ルが開発されている。
【0006】従来のメモリモジュールについて、図20
を用いて説明する。図20に示されるメモリモジュール
は、モジュール基板90と、モジュール基板90に配置
される複数のメモリチップ91A〜91Fと、モジュー
ル基板90の一辺に配置されたコネクトピン群92とを
含む。複数のメモリチップ91A〜91Fのそれぞれ
は、スィン・スモール・アウトライン・パッケージTS
OPに収容されている。各メモリチップは、メモリセル
アレイに書込む書込データを転送し、またはメモリセル
アレイから読出した読出データを転送するための複数の
データ入出力ピンを有する。複数のデータ入出力ピン
は、パッケージの両端に配置されている(QX、Q
Y)。
【0007】複数のメモリチップ91A〜91C、91
D〜91Fは、2列に配置する。図示しないメモリコン
トローラとコネクトピン群92との間でデータの授受が
行われる。メモリチップは、コネクトピン群92の信号
に応じて動作する。複数のメモリチップ91A〜91F
のそれぞれのデータ入出力ピン群QX、QYは、コネク
トピン群92に含まれるデータ入出力ピン群から書込デ
ータを受け、またはコネクトピン群92に含まれるデー
タ入出力ピン群に読出データを渡す。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
メモリモジュールにおいては、各メモリチップとコネク
トピン群92とを繋ぐ配線の長さ(配線長)にばらつき
があるという問題があった。たとえば、メモリチップ9
1Aのデータ入出力ピン群QXとメモリチップ91Dの
データ入出力ピン群QYとでは、コネクトピン群92と
の距離が異なる。したがって、メモリチップ91Dとメ
モリコントローラとの間のデータ転送速度は、メモリチ
ップ91Aとメモリコントローラとの間のデータ転送速
度よりも長くなる。
【0009】このようなデータ転送速度の相違を解消す
るためには、メモリチップの数を減らすことが考えられ
るが、これでは大容量化の要請に反する。
【0010】たとえば、メモリチップ91Aとコネクト
ピン群92とをつなぐ配線を折り畳むように配置するこ
とで、メモリチップ91Aのデータ入出力ピン群QXと
コネクトピン群92との間の配線長を、メモリチップ9
1Dのデータ入出力ピン群QYとコネクトピン群92と
の間の配線長にあわせることが考えられる。しかしなが
ら、このような変形した配線パターンを組込むのは困難
である。また、配線長を長くすることにより、メモリチ
ップ91Aの動作性能が低下するという問題が生じる。
【0011】この問題は、データ入出力ピンに限らず、
メモリチップの内部動作を制御する信号ピンについて
も、コネクトピン群92との間においても生じる。
【0012】JEDEC(Joint electron Device Engi
neering Council)標準によると、各メモリチップのデ
ータ入出力ピンや所定の信号ピンとコネクトピン群との
距離が、それぞれ等配長であることが定められており、
このようなJEDEC標準を満たす必要がある。
【0013】そこで、本発明は係る問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、メモリモジュール
として使用した際に所定のピンの配線長を容易に等しく
することができる半導体集積回路を提供することであ
る。
【0014】この発明のさらなる目的は、メモリチップ
の動作能力を低下させることなく効率的にデータ転送を
行なうことができるメモリモジュールを提供することで
ある。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明の一つの局面に
よる半導体集積回路は、行列状に配置される複数のメモ
リセルを含むメモリセルアレイと、メモリセルアレイに
データを書込み、または前記メモリセルアレイのデータ
を読出すための内部回路と、複数のピンを含む、メモリ
セルアレイと内部回路とを取り囲むパッケージとを備
え、複数のピンは、パッケージを構成する少なくとも2
つの面に配置され、複数のピンは、メモリセルアレイに
書込むデータを外部から入力し、メモリセルアレイから
読出したデータを外部に出力するための複数のデータ入
出力ピンを含み、複数のデータ入出力ピンのすべては、
少なくとも2つの面のいずれか1つの面に配置される。
【0016】好ましくは、複数のピンは、複数のデータ
入出力ピンのすべてが配置される面に対向する面に配置
される、外部と内部回路との間で信号の授受を行なうた
めの複数の信号ピンをさらに含む。
【0017】好ましくは、パッケージは、スィン・スモ
ール・アウトライン・パッケージTSOPである。
【0018】好ましくは、複数のピンは、内部回路の所
定の動作を制御する信号を受ける制御ピンをさらに含
み、制御ピンは、複数のデータ入出力ピンのすべてが配
置される面に配置される。特に、パッケージは、実装さ
れるモジュール基板に設けられる複数のコネクトピンと
の間で信号の授受を行ない、制御ピンは、複数のコネク
トピンのうちの特定のコネクトピンと直接接続される。
【0019】この発明のもう一つの局面による半導体集
積回路は、行列状に配置される複数のメモリセルを含む
メモリセルアレイと、メモリセルアレイにデータを書込
み、またはメモリセルアレイのデータを読出すための内
部回路と、メモリセルアレイに書込むデータを外部から
入力し、メモリセルアレイから読出したデータを外部に
出力するための複数のデータ入出力ピンを含む、メモリ
セルアレイと内部回路とを取り囲むパッケージとを備
え、複数のデータ入出力ピンのすべては、パッケージの
所定面における外周を構成する1辺の近傍に配置され
る。好ましくは、パッケージは、チップ・スケール・パ
ッケージCSPであって、複数のデータ入出力ピンのす
べては、同一線上に配置される。
【0020】この発明のもう一つの局面によるメモリモ
ジュールは、外部と信号の授受を行なうための複数のコ
ネクトピンを含むコネクトピン群と、コネクトピン群と
信号の授受を行なうことで動作する複数のメモリチップ
と、コネクトピン群が設けられるモジュール基板とを備
え、複数のメモリチップのそれぞれは、行列状に配置さ
れる複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、メ
モリセルアレイにデータを書込み、またはメモリセルア
レイのデータを読出すための内部回路と、メモリセルア
レイに書込むデータを外部から入力し、メモリセルアレ
イから読出したデータを外部に出力するための複数のデ
ータ入出力ピンを有する、メモリセルアレイと内部回路
とを取り囲むパッケージとを含み、複数のデータ入出力
ピンのすべては、パッケージの所定面、または所定面に
接する面の所定面近傍に配置され、複数のメモリチップ
は、第1のチップ列と第2のチップ列とに分割して配列
され、複数のメモリチップのそれぞれは、第1のチップ
列における所定面と、第2のチップ列における所定面と
が互いに向き合う方向に配置する。
【0021】好ましくは、第1のチップ列と第2のチッ
プ列とは、コネクトピン群に平行に配列される。
【0022】好ましくは、パッケージは、スィン・スモ
ール・アウトライン・パッケージTSOPであって、複
数のデータ入出力ピンのすべては、所定面に配置され
る。
【0023】好ましくは、パッケージは、所定面に配置
される、内部回路の所定の動作を制御する信号を受ける
制御ピンをさらに含み、制御ピンは、複数のコネクトピ
ンのうちの特定のコネクトピンと直接接続される。
【0024】好ましくは、パッケージは、チップ・スケ
ール・パッケージCSPであって、複数のデータ入出力
ピンのすべては、所定面に接する面における所定面近傍
に、同一線上に配置される。
【0025】好ましくは、複数のデータ入出力ピンは、
所定面に接する第1面における所定面近傍と、所定面に
接する第2面における所定面近傍とに分割して配置され
る。特に、パッケージは、スィン・スモール・アウトラ
イン・パッケージTSOPである。
【0026】この発明のさらなる局面によると、行列状
に配置される複数のメモリセルを含むメモリセルアレイ
と、メモリセルアレイにデータを書込み、または前記メ
モリセルアレイのデータを読出すための内部回路と、メ
モリセルアレイに書込むデータを外部から入力し、メモ
リセルアレイから読出したデータを外部に出力するため
の複数のデータ入出力ピンを含む、メモリセルアレイと
内部回路とを取り囲むパッケージとを備え、複数のデー
タ入出力ピンのすべては、同一線上に配置される。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。なお、同じ構成要素には同じ符
号および記号を付しその説明を省略する。
【0028】[実施の形態1]本発明の実施の形態1に
おけるメモリチップについて説明する。本発明の実施の
形態1におけるメモリチップは、メモリセルアレイと信
号の授受を行なうデータ入出力ピン群DPを、チップの
一端に集中的に配置するものである。
【0029】図1においては、一例として、チップの1
の側部に配置されるデータ入出力ピンD0〜D3(デー
タ入出力ピン群DP)が記載されている。記号Qは、デ
ータ入出力ピン群DPを除く、アドレス信号を受けるア
ドレスピン、外部制御信号を受ける制御信号ピン、電源
ピン等を表している。ピンQ、データ入出力ピンD0〜
D3は、外部と信号の授受を行なうインタフェース領域
を構成する。
【0030】読出動作時においては、読出データがデー
タ入出力ピン群DPから外部に出力され、書込動作時に
おいてはデータ入出力ピン群DPから書込データが入力
される。
【0031】図1に示すように、インタフェース領域を
構成するこれらの複数のピンを、チップの両端に配置す
る。したがって、パッケージの中心線L0に対して相対
する2つの側面に対称的にピン配列PX、PYを配置す
るスィン・スモール・アウトライン・パッケージTSO
P(thin small outline package)を使用することが容
易になる。データ入出力ピンのすべてを、1の側面に配
置する。
【0032】図1に示すメモリチップは、DRAM、E
DOモード付きDRAM、SDRAM等である。なお、
図1に示すメモリチップがDRAMである場合の構成図
を図2に示す。
【0033】図2に示されるメモリチップは、行列状に
配置されるメモリセル、行に対応するワード線WLおよ
び列に対応するビット線BLを含むメモリセルアレイ7
0、制御信号ピンから外部制御信号(ロウアドレススト
ローブ信号/RAS、コラムアドレスストローブ信号/
CAS、ライトイネーブル信号/W等)を受けて内部制
御信号を発生するコントロール回路71、コントロール
回路71の制御に基づき、外部アドレス信号A0〜A1
1に応じて内部ロウアドレス、内部コラムアドレスを発
生するアドレスバッファ72、コントロール回路71の
制御に基づき、内部ロウアドレスをデコードし、メモリ
セルアレイ70の行を選択するロウデコーダ73、なら
びにコントロール回路71の制御に基づき、内部コラム
アドレスをデコードし、メモリセルアレイ70の列を選
択する列選択信号を発生するコラムデコーダ74を備え
る。
【0034】メモリチップはさらに、メモリセルアレイ
70の選択された行に接続するメモリセルのデータを検
知し増幅するセンスアンプ、コラムデコーダ74からの
列選択信号に応答してメモリセルアレイ70の選択され
た列を内部データバスDB0と接続するIO制御回路、
コントロール回路71の制御に基づき、書込動作時にデ
ータ入出力ピン群DP(D0、D1、D2、D3)に与
えられた外部書込データから内部書込データを生成して
内部データバスDB0に出力する入力データバッファ7
6、およびコントロール回路71の制御に基づき、読出
動作時に内部データバスDB0に読出された内部読出デ
ータから外部読出データを生成してデータ入出力ピン群
DPに出力する出力データバッファ77を備える。図に
おいては、センスアンプとIO制御回路とを1つのブロ
ック75で示す。
【0035】なお、図2では、制御信号ピン(/RA
S、/CAS、/W等を受けるピン)およびアドレスピ
ン(A0〜A11を受けるピン)を、データ入出力ピン
群DPと反対側に配置しているがこれに限定されない。
【0036】図1に示すメモリチップがSDRAMであ
る場合の構成図を図3に示す。図3に示されるメモリチ
ップは、行列状に配置されるメモリセルを含むバンクB
♯0〜B♯3、外部クロック信号CLKおよびクロック
イネーブル信号CKEを受けて、内部クロック信号を発
生するクロックバッファ80、内部クロック信号に応じ
て、制御信号ピンから外部制御信号(チップセレクト信
号/CS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、コラ
ムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル
信号/WE、入力マスク・出力ディスイネーブル信号D
QM等)を取込むコントロール信号バッファ81、内部
クロック信号に応じて、外部アドレス信号A0〜A11
および外部バンクアドレスBA0〜BA1を取込んで、
選択するメモリセルを指定する内部アドレスを発生する
アドレスバッファ82、内部クロック信号に応じて、コ
ントロール信号バッファ81およびアドレスバッファ8
2の出力に基づき、メモリセルを選択して書込/読出動
作を実行するためのコントロール回路83、プログラム
することによりカスレイテンシやバーストレングス等が
セットされるモードレジスタ84、および書込動作時に
データ入出力ピン群DP(D0〜D7)から与えられた
外部書込データから内部書込データを生成して内部デー
タバスDB1に出力し、読出動作時に内部データバスD
B1に読出された内部読出データから外部読出データを
生成してデータ入出力ピン群DPに出力する入出力バッ
ファ85を備える。
【0037】ロウアドレスストローブ信号/RAS、コ
ラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブ
ル信号/WEの組合せにより内部動作が決定される。バ
ンクB♯0〜B♯4は、互いに独立に、行を選択状態へ
駆動することができる。
【0038】なお、図3では、信号/RAS、/CA
S、/WE等を受けるピン、信号A0〜A11、BA0
〜BA1を受けるピンおよび信号CLK、CKEを受け
るピンを、データ入出力ピン群DPと反対側に配置して
いるがこれに限定されない。
【0039】次に、本発明の実施の形態1によるメモリ
チップを使用するメモリモジュールについて説明する。
図4は、本発明の実施の形態1によるメモリモジュール
の外観を説明するための図である。本発明の実施の形態
1におけるメモリモジュールは、表面(FRONT SIDE)と
裏面(REAR SIDE)とを有する。表面および裏面をそれ
ぞれ構成するモジュール基板10の上に、複数のメモリ
チップ(記号1)を配列する。複数のメモリチップ1の
ピン配列については、上述したとおりである。複数のメ
モリチップの配列関係は、表面および裏面ともに同じで
ある。メモリチップは、メインボード6に実装される。
【0040】モジュール基板10の一端に設けられるコ
ネクトピン群12は、メモリコントローラ7と接続関係
にある。表面および裏面のメモリチップのデータ入出力
ピン群DPは、表面と裏面との間に設けられる配線層1
3を介して、コネクトピン群12と接続する。各メモリ
チップ1は、メインボード6を介してメモリコントロー
ラ7の制御を受けて動作をする。
【0041】図4に示すメモリモジュールにおけるメモ
リチップの具体的な配列方法について、図5を用いて説
明する。メモリモジュールには、表面18個、裏面18
個の計36のメモリチップを搭載する。図5に示される
ように、メモリモジュールを構成する一方の面(表面と
する)には、複数のメモリチップ1A〜1Rを配置す
る。裏面についても同様に複数のメモリチップを配置す
る(裏面の複数のメモリチップを1A′〜1R′と記
す)。
【0042】メモリチップ1A〜1Rおよびメモリチッ
プ1A′〜1R′のデータ入出力ピン群DP(斜線部
分)は、図1〜図3で説明したように、チップの一端
(ピン列PYの一部)に配置されている。
【0043】複数のメモリチップは、コネクトピン群1
2と平行なモジュール基板10の中心線L1を挟んで2
列に配置する。より具体的には、メモリチップ1A〜1
Iと、メモリチップ1J〜1Rとを中心線L1と平行に
配置する。各メモリチップは、データ入出力ピン群DP
が中心線L1に最も近くなるような向きに並べる。この
場合は、一方の列のデータ入出力ピン群DPと他方の列
のデータ入出力ピン群DPとが互いに向かい合うように
並べる。裏面も同様である。
【0044】表面から配線層13を介して裏面を見た場
合に得られる透視図を、図6に示す。メモリチップ1J
〜1Rのそれぞれの裏側に位置するメモリチップを、メ
モリチップ1J′〜1R′とし、メモリチップ1A〜1
Iのそれぞれの裏側に位置するメモリチップを、メモリ
チップ1A′〜1I′とする。
【0045】このように構成することにより、表面およ
び裏面のすべてのメモリチップにおいて、データ入出力
ピン群DPと中心線L1との距離が同一となる。これに
より、各データ入出力ピン群DPとコネクトピン群12
との距離を実質的に等しくすることが容易になる。
【0046】エラー訂正専用のメモリ領域を有するDR
AMを搭載したメモリモジュールを一例に説明する。J
EDEC標準によると、このようなメモリチップを使用
したメモリモジュール(ECC・MODE・メモリモジ
ュール)のコネクトピンは、図7〜図8に示す配置関係
にある。なお、図7〜図8は、A−A′断面で結合され
ている。
【0047】図7〜図8に示されるECC・MODE・
メモリモジュールは、総ピン数が168(表面が84ピ
ン、裏面が84ピン)であり、このうち72個がデータ
入出力ピンDQ0〜DQ71である(総称的に、データ
入出力ピン群DQと記す)。データ入出力ピンDQ0〜
DQ35は表面に、データ入出力ピンDQ36〜DQ7
1は裏面にあり、ともに同じピン位置にある。
【0048】たとえば、第1ピンP1は、接地電源VS
S、第2ピンP2〜第5ピンP5は、データ入出力ピン
DQ0〜DQ3であり、第85ピンP85(裏面の第1
ピン)は、接地電源VSS、第86ピンP86〜第89
ピンP89(裏面の第2〜第5ピン)は、データ入出力
ピンDQ36〜DQ39である。
【0049】その他、アドレスピン、電源ピン、制御信
号ピン等が含まれる。表面および裏面の同じ位置のピン
は、同じ機能の信号が入力し、または出力する。
【0050】たとえば、第30ピンP30は、クロック
ピンRE0、第114ピンP114は、クロックピンR
E1、第45ピンP45は、クロックピンRE2、第1
29ピンP129は、クロックピンRE3である(以
下、総称的に、クロックピン群REと記す)。これらの
クロックピンは、ロウアドレスの取込みタイミングを決
定するロウアドレスストローブ信号/RASを受ける。
各メモリチップにおいては、ロウアドレスの取込みタイ
ミングからワード線駆動、センスアンプ駆動のタイミン
グが決定される。
【0051】コネクトピン群12に含まれるデータ入出
力ピン群DQと表面および裏面のメモリチップとの関係
は、図9に示すとおりである。たとえば、表面のメモリ
チップ1Aおよび当該メモリチップ1Aの裏側に位置す
る裏面のメモリチップ1J′については、それぞれのデ
ータ入出力ピン群DP(D0〜D3)を、データ入出力
ピンDQ0〜DQ3と接続する。同様に、表面のメモリ
チップ1Jおよび当該メモリチップ1Jの裏側に位置す
る裏面のメモリチップ1A′のデータ入出力ピン群DP
(D0〜D3)を、データ入出力ピンDQ36〜DQ3
9と接続する。すなわち、表面のメモリチップと当該メ
モリチップの裏側に位置する裏面のメモリチップとを、
コネクトピン群の同じデータ入出力ピン群に接続する。
【0052】接続関係の概要を、図10に示す。表面の
メモリチップ1Aのデータ入出力ピンD0および裏面の
メモリチップ1J′のデータ入出力ピンD0のそれぞれ
は、スルーホール20A、20J′を介して配線LAに
接続する。一方、表面のメモリチップ1Jのデータ入出
力ピンD0および裏面のメモリチップ1A′のデータ入
出力ピンD0のそれぞれは、スルーホール20Jおよび
20A′を介して配線LBに接続する。
【0053】配線LAは、スルーホール21Aを介して
表面のコネクトピン群12に含まれるデータ入出力ピン
DQ0に接続する。配線LBは、スルーホール21Bを
介してコネクトピン群12に含まれるデータ入出力ピン
DQ36に接続する。
【0054】配線LA、LBは、上述した配線層13に
含まれる。配線LA、LBが、互いに異なる層に形成さ
れる場合について、図11(A)、11(B)を用いて
説明する。なお、図11(A)、11(B)における記
号“○”は、スルーホールを、“×”は、ピン位置をそ
れぞれ表している。図11(A)、11(B)に示す配
線パターンはそれぞれ異なる層に形成する。
【0055】メモリチップ1J′および1Aは、図11
(A)に示される配線パターンを介してデータ入出力ピ
ンDQ0〜DQ3に接続する。メモリチップ1Jおよび
1A′は、図11(A)に示される配線パターン(斜線
部分)と同一形状を有する図11(B)に示される配線
パターンを介して、データ入出力ピンDQ36〜DQ3
9に接続する。
【0056】このように、本発明の実施の形態1によれ
ば、メモリチップのすべてのデータ入出力ピンをパッケ
ージの1の側面(同一線上)に配置するため、配線を複
雑に折り曲げることなく、メモリモジュールのコネクト
ピンと各メモリチップとの配線長を実質的に等しくする
ことが可能となる。これにより、各メモリチップの動作
能力を低下させることなく効率的にデータ転送を行うこ
とができる。また、JEDEC標準を満たすことができ
る。
【0057】[実施の形態2]本発明の実施の形態2に
おけるメモリチップについて図12を用いて説明する。
図12に示されるように、本発明の実施の形態2におけ
るメモリチップでは、データ入出力ピン群DPと特定の
信号を受けるピン(クロックピン)Rとを同一線上(同
一の側面)に配置する。クロックピンRは、たとえば、
ロウアドレスストローブ信号/RASを受けるピンであ
って、上述したクロックピンRE0〜RE3と接続され
る。
【0058】図12の例では、複数のピンをチップの両
端に配置するので、パッケージの中心線L0に対して相
対する2辺(2つの側面)に対称的にピン配列PX、P
Yを配置するスィン・スモール・アウトライン・パッケ
ージTSOPを使用することが容易になる。データ入出
力ピンのすべてと特定の信号を受けるピン(クロックピ
ン)Rとを、1の側面に配置する。
【0059】なお、図12に示すメモリチップは、上述
したDRAM、EDOモード付きDRAMである。
【0060】次に、本発明の実施の形態2によるメモリ
チップを使用するメモリモジュールについて、図13を
用いて説明する。メモリモジュールは、表面18個、裏
面18個の計36のメモリチップを搭載する。図13に
示されるように、メモリモジュールを構成する一方の面
(表面とする)に、複数のメモリチップ1A〜1Rを配
置する。裏面についても同様に複数のメモリチップを配
置する(裏面の複数のメモリチップを1A′〜1R′と
記す)。
【0061】メモリチップ1A〜1Rおよびメモリチッ
プ1A′〜1R′のデータ入出力ピン群DPおよびクロ
ックピンRは、図12で説明したように、チップの一端
(ピン列PYの一部)に配置されている。
【0062】複数のメモリチップを2列にして、コネク
トピン群12と平行に配置する。より具体的には、メモ
リチップ1A〜1Iと、メモリチップ1J〜1Rとをモ
ジュール基板の中心線L1を挟んで平行に配置する。各
メモリチップは、データ入出力ピン群DPおよびクロッ
クピンRが中心線L1に最も近くなるような向きに並べ
る。この場合は、一方の列のデータ入出力ピン群DPお
よびクロックピンRと他方の列のピン群DPおよびピン
Rとが互いに向かい合うように並べる。裏面も同様であ
る。
【0063】なお、表面から裏面を見た場合に得られる
透視図を、図14に示す。メモリチップ1J〜1Rのそ
れぞれの裏側に位置するメモリチップを、メモリチップ
1J′〜1R′とし、メモリチップ1A〜1Iのそれぞ
れの裏側に位置するメモリチップを、メモリチップ1
A′〜1I′とする。
【0064】このように構成することにより、表面およ
び裏面のすべてのメモリチップにおいて、データ入出力
ピン群DPおよびクロックピンRと中心線L1との距離
が同一となる。これにより、各データ入出力ピン群DP
とコネクトピン群12との距離を実質的に等しく、各ク
ロックピンRとコネクトピン群12との距離を実質的に
等しくすることが容易になる。
【0065】上述したECC・MODE・メモリモジュ
ールを一例に説明する。コネクトピン群12に含まれる
データ入出力ピン群DQおよびクロックピン群REと表
面および裏面のメモリチップとの関係は、図15に示す
とおりである。
【0066】図15において、記号/RE0、/RE
1、/RE2、/RE3はそれぞれ、クロックピンRE
0、RE1、RE2、RE3で受けるクロック信号(ロ
ウアドレスストローブ信号)を表している。また、記号
/W等は、データを書込むためのライトイネーブル信号
を含む各種信号を表している。
【0067】アドレス信号A0〜An、制御信号/W等
については、対応するコネクトピンからバッファB0〜
B4を介して各メモリチップに取込まれる。クロックピ
ンRE0、RE1、RE2、RE3は、バッファを介在
させることなく、対応するメモリチップのクロックピン
Rと接続する。
【0068】クロック信号/RE0は、表面のメモリチ
ップ1A〜1Iに、クロック信号/RE3は、表面のメ
モリチップ1J〜1Rに、クロック信号/RE1は、裏
面のメモリチップ1J′〜1R′に、クロック信号/R
E2は、裏面のメモリチップ1A′〜1I′に、直接取
込まれる。
【0069】なお、各メモリチップのデータ入出力ピン
D0〜D3とコネクトピン群12に含まれるデータ入出
力ピンDQ0〜DQ71との関係は、実施の形態1と同
じである。
【0070】バッファを介してメモリチップに取込まれ
る信号については、主にバッファにより、取込みタイミ
ングが決定される。一方、バッファを介さずにメモリチ
ップ取込まれるクロック信号/RE0、/RE1、/R
E2、/RE3に関しては、コネクトピン群12におけ
る各クロックピンと各メモリチップにおけるクロックピ
ンとの距離関係が、取込みタイミングを決定する要因と
なる。
【0071】したがって、メモリチップのデータ入出力
ピンのすべてとクロックピンRとをパッケージの1の側
面(同一線上)に配置し、これらがメモリモジュールの
中心線L1に最も近くなるような向きに並べることによ
り、配線を複雑に折り曲げることなく、データ入出力ピ
ンの配線長およびバッファを介せずに受ける特定ピンの
配線長を等しくすることができる。これにより、各メモ
リチップにおける特定ピンの信号の取込みタイミングが
一定となる。また、JEDEC標準を満たすことができ
る。
【0072】[実施の形態3]本発明の実施の形態3に
おけるメモリチップについて、図16を用いて説明す
る。図16に示されるように、本発明の実施の形態3に
おけるメモリチップに対応するパッケージを、チップ・
スケール・パッケージCSP(chip scale package)と
する。当該パッケージは、表面に半田ポール(図中記号
“○”)を有し、フリップチップボンディングにより基
板に直接接続される。
【0073】ここで、本発明の実施の形態3において
は、複数の半田ポールを、複数の列に分割して、パッケ
ージの中心線L0に平行に配列する。この際、最も外側
の列における4つの半田ポールを、データ入出力ピンD
0、D1、D2、D3と対応づける(簡単のため、以下
データ入出力ピン群DPと称す)。その他の半田ポール
は、制御信号、アドレス信号、電源電圧等を受けるため
に使用する。すなわち、データ入出力ピンのすべてを、
パッケージの面を構成する外周の1辺近傍に配置する。
なお、メモリチップは、実施の形態1で説明したよう
に、DRAM、EDOモード付きDRAM、SDRAM
等である。
【0074】このようなメモリチップを用いたメモリモ
ジュールについて図17を用いて説明する。メモリモジ
ュールには、表面18個、裏面18個の計36のメモリ
チップを搭載する。図17に示されるように、メモリモ
ジュールを構成する一方の面(表面とする)に、複数の
メモリチップ2A〜2Rを配置する。裏面についても同
様に複数のメモリチップを配置する(裏面の複数のメモ
リチップを2A′〜2R′と記す)。メモリチップ2A
〜2R、2A′〜2R′のピン(半田ポール)構成につ
いては、図16で説明したとおりである。
【0075】複数のメモリチップを2列にして、コネク
トピン群12と平行に配置する。より具体的には、メモ
リチップ2A〜2Iとメモリチップ2J〜2Rとをコネ
クトピン群12と平行なモジュール基板10の中心線L
1を挟んで配置する。そして、各メモリチップは、デー
タ入出力ピン群DPが中心線L1に最も近くなるような
向きに並べる。この場合は、一方の列のデータ入出力ピ
ン群DPと他方の列のピン群DPとが互いに向かい合う
ように並べる。裏面も同様である。
【0076】このように構成することにより、表面およ
び裏面のすべてのメモリチップにおいて、データ入出力
ピン群DPと中心線L1との距離が同一となる。すなわ
ち、各データ入出力ピン群DPとコネクトピン群12と
の距離を実質的に等しくすることが容易になる。
【0077】したがって、実施の形態1と同様に、配線
を複雑に折り曲げることなく、メモリチップのデータ入
出力ピンとコネクトピンのデータ入出力ピンとの間の配
線長を等しくすることができる。これにより、JEDE
C標準を満たすことが可能となる。また、データ入出力
ピン群DPと特定のピン(クロックピンR)とを同一の
側面(同一線上)に配置すれば、配線を複雑に折り曲げ
ることなく、メモリチップの特定のピンとコネクトピン
との間の配線長を等しくすることができる。
【0078】[実施の形態4]本発明の実施の形態4に
おけるメモリチップについて、図18を用いて説明す
る。図18に示されるように、本発明の実施の形態4に
おけるメモリチップは、複数のピンをメモリチップの両
端に配列するスィン・スモール・アウトライン・パッケ
ージTSOPを使用する。
【0079】ピン配列に垂直なメモリチップの中心線L
2から離れた位置に、データ入出力ピンを集中的に配置
する。図18においては、ピン列PXのうち、端から順
に、2つのピンをデータ入出力ピンD0、D1とし、ピ
ン列PYのうち、端から順に、2つのピンをデータ入出
力ピンD2、D3とする。なお、メモリチップは、実施
の形態1で説明したように、DRAM、EDOモード付
きDRAM、SDRAM等である。
【0080】このようなメモリチップを用いたメモリモ
ジュールについて図19を用いて説明する。メモリモジ
ュールには、表面18個、裏面18個の計36のメモリ
チップを搭載する。図19に示されるように、メモリモ
ジュールを構成する一方の面(表面とする)に、複数の
メモリチップ3A〜3Rを配置する。裏面についても同
様に複数のメモリチップを配置する(裏面の複数のメモ
リチップを3A′〜3R′と記す)。メモリチップ3A
〜3R、3A′〜3R′のピン構成については、図18
で説明したとおりである。図19に示す記号PX0は、
データ入出力ピンD0、D1を、記号PY0は、データ
入出力ピンD2、D3をそれぞれ表している。
【0081】複数のメモリチップは、コネクトピン群1
2と平行なモジュール基板10の中心線L1を挟んで2
列に配置する。より具体的には、メモリチップ3A〜3
Iと、メモリチップ3J〜3Rとを中心線L1と平行に
配置する。そして、各メモリチップは、データ入出力ピ
ン群DPが中心線L1に最も近くなるような向きに並べ
る。この場合は、一方の列のデータ入出力ピン群DPと
他方の列のデータ入出力ピン群DPとが互いに向かい合
うように並べる。裏面も同様である。
【0082】このように構成することにより、表面およ
び裏面のすべてのメモリチップにおいて、データ入出力
ピン群DPと中心線L1との距離がほぼ同一となる。し
たがって、各データ入出力ピン群DPとコネクトピン群
12との距離を実質的に等しくすることが容易になる。
【0083】したがって、実施の形態1と同様に、配線
を複雑に折り曲げることなく、メモリチップとコネクト
ピンとの間の配線長を等しくすることができ、JEDE
C標準を満たすことが可能となる。
【0084】また、データ入出力ピン群DPと特定のピ
ン(クロックピンR)とを同一線上に配置すれば、配線
を複雑に折り曲げることなく、メモリチップの特定のピ
ンとコネクトピンとの間の配線長を等しくすることがで
きる。
【0085】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0086】
【発明の効果】請求項1に係る半導体集積回路によれ
ば、データ入出力ピンをパッケージの一つの面に集中的
に配置することにより、当該半導体集積回路を複数用い
たメモリモジュールにおいて容易にデータ入出力ピンに
対応する配線長を等長化することが可能となる。
【0087】請求項2〜請求項3に係る半導体集積回路
は、請求項1に係る半導体集積回路であって、低コスト
のスィン・スモール・アウトライン・パッケージTSO
Pを使用することができる。
【0088】請求項4〜請求項5に係る半導体集積回路
は、請求項1に係る半導体集積回路であって、特定のピ
ンとデータ入出力ピンとを同じ面に配置することによ
り、当該半導体集積回路を複数用いたメモリモジュール
において容易に当該特定のピンに対応する配線長を等長
化することが可能となる。
【0089】請求項6〜請求項7に係る半導体集積回路
によれば、データ入出力ピンをパッケージの1つの面に
おける外周を構成する1辺近傍に集中的に配置すること
により、当該半導体集積回路を複数用いたメモリモジュ
ールにおいて容易にデータ入出力ピンに対応する配線長
を等長化することが可能となる。特に、低コストのチッ
プ・スケール・パッケージを使用することができる。
【0090】請求項8〜請求項9に係るメモリモジュー
ルによると、メモリモジュールにおけるコネクトピンと
各メモリチップのデータ入出力ピンとの間の配線長を実
質的に等しくするように配置できる。これにより、各メ
モリチップの動作能力を低下させることなく効率的にデ
ータ転送を行うことができる。また、JEDEC標準を
満たすことができる。
【0091】請求項10に係るメモリモジュールは、請
求項9に係るメモリモジュールであって、低コストのス
ィン・スモール・アウトライン・パッケージTSOPを
使用することができる。
【0092】請求項11に係るメモリモジュールは、請
求項9に係るメモリモジュールであって、特定のピンに
ついても、コネクトピン群との距離が実質的に等しくで
きる。これにより、高速動作が保証される。
【0093】請求項12に係るメモリモジュールは、請
求項9に係るメモリモジュールであって、低コストのチ
ップ・スケール・パッケージCSPを使用することがで
きる。
【0094】請求項13〜請求項14に係るメモリモジ
ュールは、請求項9に係るメモリモジュールであって、
低コストのスィン・スモール・アウトライン・パッケー
ジTSOPを使用することができる。
【0095】請求項15に係る半導体集積回路によれ
ば、データ入出力ピンを同一上に配置することにより、
当該半導体集積回路を複数用いたメモリモジュールにお
いて容易にデータ入出力ピンに対応する配線長を等長化
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1におけるメモリチップ
のピン配置について説明するための図である。
【図2】 本発明の実施の形態1におけるメモリチップ
について説明するための図である。
【図3】 本発明の実施の形態1にメモリチップの他の
例について説明するための図である。
【図4】 本発明の実施の形態1におけるメモリモジュ
ールについて説明するための図である。
【図5】 本発明の実施の形態1によるメモリモジュー
ルの表面の構成について説明するための図である。
【図6】 表面側から裏面側を見た際に得られる概念図
である。
【図7】 ECC・DRAM・メモリモジュールのコネ
クトピンの配置について説明するための図である。
【図8】 ECC・DRAM・メモリモジュールのコネ
クトピンの配置について説明するための図である。
【図9】 コネクトピンと各メモリチップとの対応関係
を示す概念図である。
【図10】 メモリチップとコネクトピンとの配線関係
について説明するための図である。
【図11】 (A)、(B)は、メモリチップとコネク
トピンとの間に形成する配線パターンを示す図である。
【図12】 本発明の実施の形態2によるメモリチップ
のピン配置について説明するための図である。
【図13】 本発明の実施の形態2によるメモリモジュ
ールの表面の構成について説明するための図である。
【図14】 表面側から裏面側を見た際に得られる概念
図である。
【図15】 コネクトピンと各メモリチップとの対応関
係を示す概念図である。
【図16】 本発明の実施の形態3によるメモリチップ
のピン配置について説明するための概念図である。
【図17】 本発明の実施の形態3によるメモリモジュ
ールの構成について説明するための図である。
【図18】 本発明の実施の形態4によるメモリチップ
のピン配置について説明するための概念図である。
【図19】 本発明の実施の形態4によるメモリモジュ
ールの構成について説明するための図である。
【図20】 従来のメモリモジュールについて説明する
ための図である。
【符号の説明】
1A〜1R,1A′〜1R′,2A〜2R,2A′〜2
R′,3A〜3R,3A′〜3R′ メモリチップ、6
メインボード、7 メモリコントローラ、10モジュー
ル基板、12 コネクトピン群、13 配線層、DQ0
〜DQ71,D0〜D4 データ入出力ピン、DP デ
ータ入出力ピン群、70 メモリセルアレイ、71,8
3 コントロール回路、72,82 アドレスバッフ
ァ、73ロウデコーダ、74 コラムデコーダ、76
入力データバッファ、77 出力データバッファ、80
クロックバッファ、81 コントロール信号バッフ
ァ、84 モードレジスタ、B♯0〜B♯3 バンク、
85 入出力バッファ。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行列状に配置される複数のメモリセルを
    含むメモリセルアレイと、 前記メモリセルアレイにデータを書込み、または前記メ
    モリセルアレイのデータを読出すための内部回路と、 複数のピンを含む、前記メモリセルアレイと前記内部回
    路とを取り囲むパッケージとを備え、 前記複数のピンは、 前記パッケージを構成する少なくとも2つの面に配置さ
    れ、 前記複数のピンは、 前記メモリセルアレイに書込むデータを外部から入力
    し、前記メモリセルアレイから読出したデータを外部に
    出力するための複数のデータ入出力ピンを含み、 前記複数のデータ入出力ピンのすべては、前記少なくと
    も2つの面のいずれか1つの面に配置される、半導体集
    積回路。
  2. 【請求項2】 前記複数のピンは、 前記複数のデータ入出力ピンのすべてが配置される面に
    対向する面に配置される、外部と前記内部回路との間で
    信号の授受を行なうための複数の信号ピンをさらに含
    む、請求項1に記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 前記パッケージは、 スィン・スモール・アウトライン・パッケージTSOP
    である、請求項1に記載の半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 前記複数のピンは、 前記内部回路の所定の動作を制御する信号を受ける制御
    ピンをさらに含み、 前記制御ピンは、 前記複数のデータ入出力ピンのすべてが配置される面に
    配置される、請求項1に記載の半導体集積回路。
  5. 【請求項5】 前記パッケージは、 実装されるモジュール基板に設けられる複数のコネクト
    ピンとの間で信号の授受を行ない、 前記制御ピンは、 前記複数のコネクトピンのうちの特定のコネクトピンと
    直接接続される、請求項4に記載の半導体集積回路。
  6. 【請求項6】 行列状に配置される複数のメモリセルを
    含むメモリセルアレイと、 前記メモリセルアレイにデータを書込み、または前記メ
    モリセルアレイのデータを読出すための内部回路と、 前記メモリセルアレイに書込むデータを外部から入力
    し、前記メモリセルアレイから読出したデータを外部に
    出力するための複数のデータ入出力ピンを含む、前記メ
    モリセルアレイと前記内部回路とを取り囲むパッケージ
    とを備え、 前記複数のデータ入出力ピンのすべては、 前記パッケージの所定面における外周を構成する1辺の
    近傍に配置される、半導体集積回路。
  7. 【請求項7】 前記パッケージは、 チップ・スケール・パッケージCSPであって、 前記複数のデータ入出力ピンのすべては、 同一線上に配置される、請求項6に記載の半導体集積回
    路。
  8. 【請求項8】 外部と信号の授受を行なうための複数の
    コネクトピンを含むコネクトピン群と、 前記コネクトピン群と信号の授受を行なうことで動作す
    る複数のメモリチップと、 前記コネクトピン群が設けられるモジュール基板とを備
    え、 前記複数のメモリチップのそれぞれは、 行列状に配置される複数のメモリセルを有するメモリセ
    ルアレイと、 前記メモリセルアレイにデータを書込み、または前記メ
    モリセルアレイのデータを読出すための内部回路と、 前記メモリセルアレイに書込むデータを外部から入力
    し、前記メモリセルアレイから読出したデータを外部に
    出力するための複数のデータ入出力ピンを有する、前記
    メモリセルアレイと前記内部回路とを取り囲むパッケー
    ジとを含み、 前記複数のデータ入出力ピンのすべては、 前記パッケージの所定面、または前記所定面に接する面
    における前記所定面近傍に配置され、 前記複数のメモリチップは、 第1のチップ列と第2のチップ列とに分割して配列さ
    れ、 前記複数のメモリチップのそれぞれは、 前記第1のチップ列における前記所定面と、前記第2の
    チップ列における前記所定面とが互いに向き合う方向に
    配置する、メモリモジュール。
  9. 【請求項9】 前記第1のチップ列と前記第2のチップ
    列とは、、前記コネクトピン群に平行に配列される、請
    求項8に記載のメモリモジュール。
  10. 【請求項10】 前記パッケージは、 スィン・スモール・アウトライン・パッケージTSOP
    であって、 前記複数のデータ入出力ピンのすべては、前記所定面に
    配置される、請求項9に記載のメモリモジュール。
  11. 【請求項11】 前記パッケージは、 前記所定面に配置される、前記内部回路の所定の動作を
    制御する信号を受ける制御ピンをさらに含み、 前記制御ピンは、 前記複数のコネクトピンのうちの特定のコネクトピンと
    直接接続される、請求項9に記載のメモリモジュール。
  12. 【請求項12】 前記パッケージは、 チップ・スケール・パッケージCSPであって、 前記複数のデータ入出力ピンのすべては、 前記所定面に接する面における前記所定面近傍に、同一
    線上に配置される、請求項9に記載のメモリモジュー
    ル。
  13. 【請求項13】 前記複数のデータ入出力ピンは、 前記所定面に接する第1面における前記所定面近傍と、
    前記所定面に接する第2面における前記所定面近傍とに
    分割して配置される、請求項9に記載のメモリモジュー
    ル。
  14. 【請求項14】 前記パッケージは、 スィン・スモール・アウトライン・パッケージTSOP
    である、請求項13に記載のメモリモジュール。
  15. 【請求項15】 行列状に配置される複数のメモリセル
    を含むメモリセルアレイと、 前記メモリセルアレイにデータを書込み、または前記メ
    モリセルアレイのデータを読出すための内部回路と、 前記メモリセルアレイに書込むデータを外部から入力
    し、前記メモリセルアレイから読出したデータを外部に
    出力するための複数のデータ入出力ピンを含む、 前記メモリセルアレイと前記内部回路とを取り囲むパッ
    ケージとを備え、前記複数のデータ入出力ピンのすべて
    は、 同一線上に配置される、半導体集積回路。
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