JP2009053970A - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】樹脂モールドによりカード状に一体形成された半導体装置において、内部の電源端子の近傍にヒューズを実装し、過電流が流れた際にヒューズが溶断して複数の半導体素子に対する電源供給を遮断する半導体装置を提供する。
【解決手段】本発明の実施の形態に係る半導体装置は、複数の半導体素子と、前記複数の半導体素子を実装し、外部機器と接続する複数の端子を有する基板と、前記複数の半導体素子の実装領域外、かつ前記複数の端子のうち電源端子近傍の前記基板上に実装されたヒューズと、を具備し、前記電源端子に接続される電源供給ラインは、前記ヒューズを経由して前記複数の半導体素子に接続されている。
【選択図】図6

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に複数の半導体素子を実装した半導体装置に関する。
下記特許文献1には、同一使用のメモリチップを2個含み、外部信号により切断/未切断可能なヒューズを内蔵し、外部信号の発生条件に応じてヒューズを切断/未切断状態として、一方又は双方のメモリチップを動作可能な半導体装置が開示されている。
下記特許文献2には、メモリカードにヒューズを内蔵し、加速度検出結果により事故が発生したと判定した場合に、ヒューズを破壊してメモリカード内のフラッシュメモリへの書き込み・消去を禁止する車両事故状況記録装置が開示されている。
下記特許文献3には、外部電流により溶断されるヒューズを内蔵し、このヒューズを溶断するか否かにより内部の動作電圧を切り換えるPCカードが開示されている。
特開2003−257197号公報 特開平10−250642号公報 特開2000−49441号公報
本発明は、複数の半導体素子を内蔵し、樹脂モールドによりカード状に一体形成された半導体装置において、内部の電源端子の近傍にヒューズを実装し、過電流が流れた際にヒューズが溶断して複数の半導体素子に対する電源供給を遮断することができる半導体装置を提供する。
本発明の実施の形態に係る半導体装置は、複数の半導体素子と、前記複数の半導体素子を実装し、外部機器と接続する複数の端子を有する基板と、前記複数の半導体素子の実装領域外、かつ前記複数の端子のうち電源端子近傍の前記基板上に実装されたヒューズと、を具備し、前記電源端子に接続される電源供給ラインは、前記ヒューズを経由して前記複数の半導体素子に接続されたことを特徴とする。
本発明よれば、樹脂モールドによりカード状に一体形成された半導体装置において、内部の電源端子の近傍にヒューズを実装し、過電流が流れた際にヒューズが溶断して複数の半導体素子に対する電源供給を遮断する半導体装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。実施の形態に係る半導体装置では、メモリカードを例に取って説明する。なお、実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態の間において重複する説明は省略する。
(第1の実施の形態)
図1及び図2に示すように、本発明の第1の実施の形態に係るメモリカード1は、基板2と、素子実装領域外5に形成された複数の基板パッド3と、基板2の凸部7に実装された複数の電子部品4(例えば、コンデンサ等)と、素子実装領域外5の電源端子3A(図6参照)近傍に実装されたヒューズ6と、素子実装領域内に実装されたメモリチップ11と、メモリチップ11の上層(図中の手前側)に積層して実装されたコントローラチップ12と、を具備する。
図1は、メモリチップ11とコントローラチップ12を実装する前のメモリカード1の平面図であり、図2は、メモリチップ11とコントローラチップ12を実装した後のメモリカード1の平面図である。図3は、基板パッド3と、メモリチップ11及びコントローラチップ12とをボンディングワイヤ13により接続した後のメモリカード1の平面図である。図4は、図3のB−B′線断面図である。
図4に示すように、メモリカード1は、基板2上に実装された電子部品4及びヒューズ6を含む基板2全体が樹脂モールド15により封止されている。また、メモリカード1は、樹脂モールド15によりカード状に一体形成されている。メモリカード1は、携帯電話機、携帯情報端末、及び携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯型電子機器に搭載されたメモリカードスロットに挿入されて接続されるものである。このため、図3の右端部に示す基板パッド3は、携帯型電子機器のメモリカードスロット内部の接続端子に接続される部分であり、樹脂モールド15により封止されずに露出している。
上記のような携帯型電子機器において利用されるメモリカードとしては、例えば、SDカードがある。SDカードは、携帯型電子機器の小型化及び高機能化に対応するため、大容量化及び小型化が進められている。SDカードは、外形形状が3種類あり、大きい順にSDメモリカード、miniSD(商標)カード、microSD(商標)カードとなっている。特に、microSDカードは、外形寸法が幅:11mm,長さ:15mm,厚さ:1.0mmであり、SDメモリカードの1/10程度、miniSDカードの1/4程度の容積である。このようにmicroSDカードは、外形が小型かつ薄型であるため、携帯電話機等の拡張用メモリとして多く利用されている。
また、microSDカードでは、上記小型かつ薄型のパッケージ内で大容量化を進めるため、複数のメモリチップを積層する技術が開発されている。しかし、パッケージが小型かつ薄型化することにより、機械的強度が低下する。パッケージの機械的強度が低下すると、機械的強度以上の外力が加えられた場合に、パッケージや内部素子へのダメージが懸念される。上記図4に示したように、樹脂モールド15により一体形成されたパッケージでは、外力が加えられた場合、パッケージの外観や内部素子の動作に異常が発生していなくても、内部のチップや基板等の一部にクラックや破壊が発生している可能性がある。この場合、クラックや破壊が発生している箇所に過電流が流れる恐れがある。
本第1の実施の形態に係るメモリカード1では、上記のようにパッケージに外力が加えられて、内部のチップや基板等の一部にクラックや破壊が発生し、過電流が流れることを防止する構成としている。すなわち、図5のブロック図に示すように、基板パッド3のうち、電源端子3Aの近傍にヒューズ6を実装し、ヒューズ6を経由してメモリチップ11及びコントローラチップ12に電源電圧を供給する電源供給ライン16を接続する構成としている。なお、図5は、メモリカード1において、ヒューズ6の実装位置を機能的に説明するために示したブロック図である。
図6は、図3のメモリカード1の基板2を裏面側から見た平面図である。この図6は、図3のヒューズ6の実装位置に対応する基板2裏面の電源供給ライン16の実体を示すための図である。図6において、基板2の裏面側には、表面側に形成された電源端子3Aと導通する電源端子3Aが形成されている。この電源端子3Aの近傍に実装されたヒューズ6の裏面側には、ヒューズ6の両端部と導通するヒューズ端子6Aが形成されている。ヒューズ端子6Aの一方は電源端子3Aに接続され、ヒューズ端子6Aの他方はメモリチップ11及びコントローラチップ12に電源電圧を供給する電源供給ライン16に接続されている。
次に、図1〜図4を参照して、メモリカード1の製造方法を説明する。まず、図1において、基板2の凸部7に複数の電子部品4を実装するとともに、素子実装領域外5にヒューズ6を実装する。次いで、複数のメモリチップ11及びコントローラチップ12が形成されたウェハ(図示せず)は、裏面研磨処理を行って所望の厚みまで研磨された後、チップ状に切り出される。切り出されたメモリチップ11及びコントローラチップ12は、基板2の素子実装領域内に積層される(図2参照)。次いで、メモリチップ11及びコントローラチップ12の複数の端子と、複数の基板パッド3がボンディングワイヤ13により接続される(図3参照)。次いで、電子部品4、ヒューズ6、メモリチップ11及びコントローラチップ12、及び基板2全体が樹脂モールド15により封止される(図4参照)。なお、図4において、14は基板2の裏面側に形成された端子部である。この端子部14は、樹脂モールド15により封止されておらず、露出している。端子部14は、電子機器のメモリカードスロット内部の端子部(図示せず)と接続するための端子である。
本第1の実施の形態に係るメモリカード1では、図5及び図6に示したように、基板2表面の電源端子3Aの近傍にヒューズ6を実装し、ヒューズ6を経由してメモリチップ11及びコントローラチップ12に電源電圧を供給する電源供給ライン16を接続するように構成した。
上述のように、メモリカード1のパッケージに外力が加えられて、内部のチップや基板等の一部にクラックや破壊が発生し、クラックや破壊が発生している箇所に過電流が流れた場合、過電流量がヒューズ6の許容電流を超えると、ヒューズ6が溶断して電源電圧の供給が遮断される。したがって、メモリカード1内のメモリチップ11及びコントローラチップ12に過電流が流れ続けて、メモリカード1のパッケージ全体の温度が上昇することを回避することができる。
その結果、本第1の実施の形態に係るメモリカード1の構成を、上述の小型かつ薄型化のmicroSDカード等に適用することにより、microSDカードの信頼性を向上させることができる。
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態は、前述の第1の実施の形態に係るメモリカード1において、ヒューズの実装位置を変えた例を説明するものである。
図7は、メモリチップ11とコントローラチップ12を実装する前のメモリカード20の平面図であり、図8は、メモリチップ11とコントローラチップ12を実装した後のメモリカード20の平面図である。図9は、基板パッド3と、メモリチップ11及びコントローラチップ12とをボンディングワイヤ13により接続した後のメモリカード1の平面図である。図10は、図9のB−B′線断面図である。なお、図7〜図10において、上記図1〜図4に示したメモリカード1と同一の構成部分には同一符号を付している。
図7及び図8に示すように、本発明の第2の実施の形態に係るメモリカード20は、基板2と、素子実装領域外5に形成された複数の基板パッド3と、基板2の凸部21に実装された複数の電子部品4及びヒューズ6と、素子実装領域内に実装されたメモリチップ11と、メモリチップ11の上層(図中の手前側)に積層して実装されたコントローラチップ12と、を具備する。また、図9に示すように、メモリチップ11及びコントローラチップ12の複数の端子(図示せず)と、複数の基板パッド3がボンディングワイヤ13により接続されている。
図10に示すように、メモリカード20は、基板2上に実装された電子部品4及びヒューズ6を含む基板2全体が樹脂モールド15により封止されている。また、メモリカード20は、樹脂モールド15によりカード状に一体形成されている。メモリカード20は、携帯電話機、携帯情報端末、及び携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯型電子機器に搭載されたメモリカードスロットに挿入されて接続されるものである。このため、図9の右端部に示す基板パッド3は、携帯型電子機器のメモリカードスロット内部の接続端子に接続される部分であり、樹脂モールド15により封止されずに露出している。
図11は、図9のメモリカード20の基板2を裏面側から見た平面図である。この図11は、図9のヒューズ6の実装位置に対応する基板2裏面の電源供給ライン22の実体を示すための図である。図11において、基板2の裏面側には、表面側に形成された電源端子と導通する電源端子3Aが形成されている。凸部21に実装されたヒューズ6の裏面側には、ヒューズ6の両端部と導通するヒューズ端子6Aが形成されている。ヒューズ端子6Aの一方は電源端子3Aに接続され、ヒューズ端子6Aの他方はメモリチップ11及びコントローラチップ12に電源電圧を供給する電源供給ライン22に接続されている。なお、メモリカード20のブロック構成は、図5に示したものと同様であるため、図示及び説明は省略する。また、メモリカード20の製造方法は、上記第1の実施の形態に説明した製造方法と同様の手順であるため、説明は省略する。
本第2の実施の形態に係るメモリカード20では、図11に示したように、基板2表面の凸部21にヒューズ6を実装し、ヒューズ6を経由してメモリチップ11及びコントローラチップ12に電源電圧を供給する電源供給ライン22を接続するように構成した。
上述のように、メモリカード20のパッケージに外力が加えられて、内部のチップや基板等の一部にクラックや破壊が発生し、クラックや破壊が発生している箇所に過電流が流れた場合、過電流量がヒューズ6の許容電流を超えると、ヒューズ6が溶断して電源電圧の供給が遮断される。したがって、メモリカード20内のメモリチップ11及びコントローラチップ12に過電流が流れ続けて、メモリカード20のパッケージ全体の温度が上昇することを回避することができる。
その結果、本第2の実施の形態に係るメモリカード20の構成を、上述の小型かつ薄型化のmicroSDカード等に適用することにより、microSDカードの信頼性を向上させることができる。また、本第2の実施の形態に係るメモリカード20では、ヒューズ6を基板2の凸部21に実装するようにしたため、第1の実施の形態に示したように、素子実装領域外5かつ電源端子3Aの近傍にヒューズ6を実装することができない場合でも、ヒューズ6を実装可能となる。
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態は、前述の第1、第2の実施の形態に係るメモリカード1、20とは異なり、更に複数のメモリチップを階段状に積層したメモリカードに対してヒューズを実装する例を説明するものである。
図12は、複数のメモリチップ34〜37とコントローラチップ38を階段状に積層して実装したメモリカード30の全体構成を示す平面図である。図13は、図12のB−B′線断面図である。なお、図12、図13において、上記図1〜図4に示したメモリカード1と同一の構成部分には同一符号を付している。
図12及び図13に示すように、本発明の第3の実施の形態に係るメモリカード30は、基板31と、素子実装領域外5に形成された複数の基板パッド33と、基板31の凸部7に実装された複数の電子部品4と、素子実装領域外5の電源端子3A(図6参照)近傍に実装されたヒューズ6と、素子実装領域内に階段状に積層して実装されたメモリチップ34〜37と、メモリチップ37の上層(図中の手前側)に積層して実装されたコントローラチップ38と、を具備する。また、メモリチップ34〜37及びコントローラチップ38の複数の端子と、複数の基板パッド33がボンディングワイヤ40により接続されている。図13に示すように、基板31の基板パッド33を除く表面及び裏面には、絶縁膜32が形成されている。また、図13に示すように、メモリチップ34〜37及びコントローラチップ38は、絶縁膜39を介して積層されている。なお、メモリカード30のブロック構成は、図5に示したものと基本的に同様であるため、図示及び説明は省略する。また、メモリカード30の基板31の裏面に形成される電源供給ライン16は、上記第1の実施の形態に示したものと同様であるため、その図示及び説明は省略する。
次に、図12及び図13を参照して、メモリカード30の製造方法を説明する。まず、図12において、基板2の凸部7に複数の電子部品4を実装するとともに、素子実装領域外5かつ電源端子3Aの近傍にヒューズ6を実装する。次いで、複数のメモリチップ34〜37及びコントローラチップ38が形成されたウェハ(図示せず)は、裏面研磨処理を行って所望の厚みまで研磨された後、チップ状に切り出される。切り出されたメモリチップ34〜37及びコントローラチップ38は、基板2の素子実装領域内に絶縁膜39を介して階段状に積層される(図13参照)。次いで、メモリチップ34〜37及びコントローラチップ38の複数の端子と、複数の基板パッド33がボンディングワイヤ40により接続される(図12参照)。次いで、電子部品4、ヒューズ6、メモリチップ34〜37及びコントローラチップ38、及び基板31全体が樹脂モールド41により封止される(図13参照)。
本第3の実施の形態に係るメモリカード30では、図12に示したように、基板31表面の素子実装領域外5かつ電源端子3Aの近傍にヒューズ6を実装し、ヒューズ6を経由してメモリチップ34〜37及びコントローラチップ38に電源電圧を供給する電源供給ライン16を接続するように構成した。
上述のように、メモリカード30のパッケージに外力が加えられて、内部のチップや基板等の一部にクラックや破壊が発生し、クラックや破壊が発生している箇所に過電流が流れた場合、過電流量がヒューズ6の許容電流を超えると、ヒューズ6が溶断して電源電圧の供給が遮断される。したがって、メモリカード30内のメモリチップ34〜37及びコントローラチップ38に過電流が流れ続けて、メモリカード30のパッケージ全体の温度が上昇することを回避することができる。
その結果、本第3の実施の形態に係るメモリカード30の構成を、上述の小型かつ薄型化のmicroSDカード等に適用することにより、microSDカードの信頼性を向上させることができる。なお、本第3の実施の形態に係るメモリカード30では、図12に示したように、ヒューズ6を基板31表面の素子実装領域外5かつ電源端子3Aの近傍に実装する場合を示したが、上記第2の実施の形態に示したように凸部21に実装するようにしてもよい。この凸部21にヒューズ6を実装する例を図14に示す。
図14は、図12に示した複数のメモリチップ34〜37を階段状に積層したメモリカード30の凸部21にヒューズ6を実装した場合の全体構成を示す平面図である。なお、メモリカード30のブロック構成は、図5に示したものと基本的に同様であるため、図示及び説明は省略する。また、メモリカード30の基板31の裏面に形成される電源供給ライン22は、上記第1の実施の形態に示したものと同様であるため、その図示及び説明は省略する。
図14に示したメモリカード30では、図12に示したメモリカード30と同様に、外力が加えられて、内部のチップや基板等の一部にクラックや破壊が発生し、クラックや破壊が発生している箇所に過電流が流れた場合、過電流量がヒューズ6の許容電流を超えると、ヒューズ6が溶断して電源電圧の供給が遮断される。したがって、メモリカード30内のメモリチップ34〜37及びコントローラチップ38に過電流が流れ続けて、メモリカード30のパッケージ全体の温度が上昇することを回避することができる。
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態は、前述の第3の実施の形態に係るメモリカード30とは異なり、複数のメモリチップを直上に積層したメモリカードに対してヒューズを実装する例を説明するものである。
図15は、複数のメモリチップ54、56とコントローラチップ58を直上に積層して実装したメモリカード50の全体構成を示す平面図である。図16は、図15のB−B′線断面図である。なお、図15、図16において、上記図1〜図4に示したメモリカード1と同一の構成部分には同一符号を付している。
図15及び図16に示すように、本発明の第4の実施の形態に係るメモリカード50は、基板51と、素子実装領域外5に形成された複数の基板パッド53と、基板51の凸部7に実装された複数の電子部品4と、素子実装領域外5の電源端子3A(図6参照)近傍に実装されたヒューズ6と、素子実装領域内に直上に積層して実装されたメモリチップ54、56と、メモリチップ56の上層(図中の手前側)に積層して実装されたコントローラチップ58と、を具備する。また、メモリチップ54、56及びコントローラチップ58の複数の端子と、複数の基板パッド53がボンディングワイヤ60により接続されている。図16に示すように、基板51の基板パッド53を除く表面及び裏面には、絶縁膜52が形成されている。また、図16に示すように、メモリチップ54、56及びコントローラチップ58は、絶縁膜55、57、59を介して積層されている。なお、メモリカード50のブロック構成は、図5に示したものと基本的に同様であるため、図示及び説明は省略する。また、メモリカード30の基板51の裏面に形成される電源供給ライン16は、上記第1の実施の形態に示したものと同様であるため、その図示及び説明は省略する。
次に、図15及び図16を参照して、メモリカード50の製造方法を説明する。まず、図15において、基板51の凸部7に複数の電子部品4を実装するとともに、素子実装領域外5かつ電源端子3Aの近傍にヒューズ6を実装する。次いで、複数のメモリチップ54、56及びコントローラチップ58が形成されたウェハ(図示せず)は、裏面研磨処理を行って所望の厚みまで研磨された後、チップ状に切り出される。切り出されたメモリチップ54、56及びコントローラチップ58は、基板51の素子実装領域内に絶縁膜55、57、59を介して直上に積層される(図16参照)。次いで、メモリチップ54、56及びコントローラチップ58の複数の端子と、複数の基板パッド53がボンディングワイヤ60により接続される(図15参照)。次いで、電子部品4、ヒューズ6、メモリチップ54、56及びコントローラチップ58、及び基板51全体が樹脂モールド61により封止される(図16参照)。
本第4の実施の形態に係るメモリカード50では、図15に示したように、基板51表面の素子実装領域外5かつ電源端子3Aの近傍にヒューズ6を実装し、ヒューズ6を経由してメモリチップ54、56及びコントローラチップ58に電源電圧を供給する電源供給ライン16を接続するように構成した。
上述のように、メモリカード50のパッケージに外力が加えられて、内部のチップや基板等の一部にクラックや破壊が発生し、クラックや破壊が発生している箇所に過電流が流れた場合、過電流量がヒューズ6の許容電流を超えると、ヒューズ6が溶断して電源電圧の供給が遮断される。したがって、メモリカード50内のメモリチップ54、56及びコントローラチップ58に過電流が流れ続けて、メモリカード50のパッケージ全体の温度が上昇することを回避することができる。
その結果、本第4の実施の形態に係るメモリカード50の構成を、上述の小型かつ薄型化のmicroSDカード等に適用することにより、microSDカードの信頼性を向上させることができる。なお、本第4の実施の形態に係るメモリカード50では、図15に示したように、ヒューズ6を基板31表面の素子実装領域外5かつ電源端子3Aの近傍に実装する場合を示したが、上記第2の実施の形態に示したように凸部21に実装するようにしてもよい。この凸部21にヒューズ6を実装する例を図17に示す。
図17は、図15に示した複数のメモリチップ54、56を直上に積層したメモリカード50の凸部21にヒューズ6を実装した場合の全体構成を示す平面図である。なお、メモリカード50のブロック構成は、図5に示したものと基本的に同様であるため、図示及び説明は省略する。また、メモリカード50の基板51の裏面に形成される電源供給ライン22は、上記第1の実施の形態に示したものと同様であるため、その図示及び説明は省略する。
図17に示したメモリカード50では、図15に示したメモリカード50と同様に、外力が加えられて、内部のチップや基板等の一部にクラックや破壊が発生し、クラックや破壊が発生している箇所に過電流が流れた場合、過電流量がヒューズ6の許容電流を超えると、ヒューズ6が溶断して電源電圧の供給が遮断される。したがって、メモリカード50内のメモリチップ54、56及びコントローラチップ58に過電流が流れ続けて、メモリカード50のパッケージ全体の温度が上昇することを回避することができる。
上記第1の実施の形態〜第4の実施の形態に示したメモリカード1、30、50において、過電流とパッケージ温度を測定した例を図18に示す。図18は、横軸に過電流Idd[ma]、縦軸に温度測定値[℃]を設定した特性表の一例である。この場合、過電流Iddが約200mA以下、パッケージの温度測定値が約60℃以下を使用範囲としている。すなわち、過電流Iddが約200mA以上流れた場合に、溶断するヒューズ6を利用することになる。なお、この図はあくまで一例であり、メモリカード1、30、50に実装されるメモリチップに流れる動作電流等に応じて、ヒューズ6の仕様を適宜変更しても良いことは勿論である。
また、第1の実施の形態〜第4の実施の形態に示したメモリカード1、30、50を、上記microSDカードに適用する場合、各部の概略寸法は以下のようになる。すなわち、メモリカード1、30、50をmicroSDカードにおいて規定された外形寸法である幅:11mm,長さ:15mm,厚さ:1.0mmに収めるための寸法を以下に示す。
(メモリカード1を適用する場合)
メモリチップ11とコントローラチップ12を2段に積層して、樹脂モールド15により一体的に形成したメモリカード1の各部の概略寸法を示す。
パッケージ全体の厚み:約700μm、モールド厚:約550μm、基板2の厚み:約170μm、メモリチップ11の厚み:約150μm、コントローラチップ12の厚み:約120μm、チップ間の絶縁膜の厚み:約20μm
(メモリカード30を適用する場合)
メモリチップ34〜37とコントローラチップ38を5段に階段状に積層して、樹脂モールド41により一体的に形成したメモリカード30の各部の概略寸法を示す。
パッケージ全体の厚み:約700μm、モールド厚:約600μm、基板31の厚み:約120μm、1段目のメモリチップ34の厚み:約80μm、1段目の絶縁膜39の厚み:20μm、2段目のメモリチップ35の厚み:約70μm、2段目の絶縁膜39の厚み:10μm、3段目のメモリチップ36の厚み:約70μm、3段目の絶縁膜39の厚み:10μm、4段目のメモリチップ36の厚み:約70μm、4段目の絶縁膜39の厚み:10μm、5段目のコントローラチップ38の厚み:約70μm
(メモリカード50を適用する場合)
メモリチップ54、56とコントローラチップ58を3段に積層して、樹脂モールド61により一体的に形成したメモリカード50の各部の概略寸法を示す。
パッケージ全体の厚み:約700μm、モールド厚:約550μm、基板51の厚み:約170μm、1段目のメモリチップ54の厚み:約150μm、1段目の絶縁膜55の厚み:20μm、2段目のメモリチップ56の厚み:約70μm、2段目の絶縁膜57の厚み:10μm、3段目のコントローラチップ58の厚み:約70μm、3段目の絶縁膜59の厚み:約20μm
なお、上記メモリカード1、30、50の概略寸法は、あくまでもmicroSDカードに適用する場合のものであり、例えば、上記SDメモリカードやminiSDカードに適用する場合は、各外形寸法に合わせて適宜変更可能である。また、他の規格に基づくメモリカードの外形寸法に合わせてメモリカード1、30、50の概略寸法は適宜変更可能であることは勿論である。また、第1の実施の形態〜第4の実施の形態に例示したメモリカード1、30、50内のチップの積層数やヒューズ6の実装位置は一例であり、本発明は、これらの構成要件を限定するものではない。
本発明の第1の実施の形態に係るメモリチップとコントローラチップを実装する前のメモリカードを示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るメモリチップとコントローラチップを実装した後のメモリカードを示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るボンディングワイヤを接続した後のメモリカードを示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る樹脂モールドにより封止されたメモリカードを示す断面図である。 本発明の第1の実施の形態に係るメモリカード内の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態に係るメモリカードの裏面側の配線パターンを示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係るメモリチップとコントローラチップを実装する前のメモリカードを示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係るメモリチップとコントローラチップを実装した後のメモリカードを示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係るボンディングワイヤを接続した後のメモリカードを示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態に係る樹脂モールドにより封止されたメモリカードを示す断面図である。 本発明の第2の実施の形態に係るメモリカードの裏面側の配線パターンを示す平面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る複数のメモリチップを階段状に積層したメモリカードの全体構成を示す平面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る複数のメモリチップを階段状に積層したメモリカードの一部を示す断面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る複数のメモリチップを階段状に積層した他のメモリカードの全体構成を示す平面図である。 本発明の第4の実施の形態に係る複数のメモリチップを積層したメモリカードの全体構成を示す平面図である。 本発明の第4の実施の形態に係る複数のメモリチップを積層したメモリカードの全体構成を示す平面図である。 本発明の第3の実施の形態に係る複数のメモリチップを積層した他のメモリカードの全体構成を示す平面図である。 本発明の第1〜第4の実施の形態に係るメモリカードにおける過電流Iddと温度測定値の特性例を示す図である。
符号の説明
1、20、30、50 メモリカード
2、31、51 基板
3、33、53 基板パッド
3A 電源端子
4 電子部品
5 素子実装領域外
6 ヒューズ
6A ヒューズ端子
7、21 凸部
11、34〜37、54、56 メモリチップ
12、38、58 コントローラチップ
13、40、60 ボンディングワイヤ
15、41、61 樹脂モールド
16 電源供給ライン

Claims (5)

  1. 複数の半導体素子と、
    前記複数の半導体素子を実装し、外部機器と接続する複数の端子を有する基板と、
    前記複数の半導体素子の実装領域外、かつ前記複数の端子のうち電源端子近傍の前記基板上に実装されたヒューズと、を具備し、
    前記電源端子に接続される電源供給ラインは、前記ヒューズを経由して前記複数の半導体素子に接続されたことを特徴とする半導体装置。
  2. 前記基板は、前記複数の半導体素子と前記複数の端子とを接続する複数のパッドを該複数の半導体素子の実装領域外の周囲に形成し、
    前記ヒューズは、前記パッド形成領域内の前記電源端子近傍に実装されたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 前記基板は、前記複数の半導体素子の実装領域外に他の素子を実装する凸部を有し、
    前記ヒューズは、前記凸部に実装されたことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
  4. 前記複数の半導体素子は、前記基板上に積層して実装され、
    前記複数の半導体素子、前記他の素子、前記ヒューズ、及び前記基板全体は、樹脂モールドにより封止されてカード状に一体形成されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体装置。
  5. 前記ヒューズは、前記電源供給ラインに過電流が流れた際に溶断して、前記複数の半導体素子に対する電源供給を遮断することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110107590A (ko) * 2010-03-25 2011-10-04 삼성전기주식회사 터치패널
JP5996500B2 (ja) * 2013-09-11 2016-09-21 株式会社東芝 半導体装置および記憶装置
US10121767B2 (en) * 2015-09-10 2018-11-06 Toshiba Memory Corporation Semiconductor storage device and manufacturing method thereof
US11514996B2 (en) * 2017-07-30 2022-11-29 Neuroblade Ltd. Memory-based processors
US10566276B2 (en) * 2017-11-08 2020-02-18 Texas Instruments Incorporated Packaged semiconductor system having unidirectional connections to discrete components

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6340982A (ja) * 1986-08-06 1988-02-22 Hitachi Maxell Ltd Icカ−ドシステム
JPH058947U (ja) * 1991-07-15 1993-02-05 オムロン株式会社 固体継電器
JP2001029553A (ja) * 1999-07-16 2001-02-06 Heiwa Corp パチンコ機の電源装置
JP2005084935A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Renesas Technology Corp メモリカード

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02217296A (ja) 1989-02-17 1990-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Icメモリカード
JP2743457B2 (ja) 1989-04-25 1998-04-22 セイコーエプソン株式会社 半導体装置
JPH03224024A (ja) 1990-01-30 1991-10-03 Nec Corp メモリカード
JP2702626B2 (ja) 1991-07-09 1998-01-21 アルプス電気株式会社 ケーブルリール
JPH0793494A (ja) 1993-07-20 1995-04-07 Dainippon Printing Co Ltd カード発行機
JPH10250642A (ja) 1997-03-14 1998-09-22 Nippon Soken Inc 車両用事故状況記録装置
JP2002049441A (ja) 2000-08-01 2002-02-15 Nec Corp Pcカード及びpcカード用駆動電圧切換システム
JP4222509B2 (ja) * 2001-06-04 2009-02-12 株式会社ルネサステクノロジ 記憶装置
KR100589742B1 (ko) * 2001-07-31 2006-06-19 인피니언 테크놀로지스 아게 퓨즈 프로그램가능한 ι/ο 기구를 포함하는 반도체 회로
JP4030775B2 (ja) 2002-02-28 2008-01-09 エルピーダメモリ株式会社 半導体記憶回路および半導体装置、ならびに半導体装置の製造方法
JP4322021B2 (ja) * 2003-02-06 2009-08-26 株式会社ルネサステクノロジ メモリカード
JP4653960B2 (ja) 2003-08-07 2011-03-16 ルネサスエレクトロニクス株式会社 メモリカードおよび不揮発性メモリ混載マイコン
JP2005128991A (ja) 2003-10-20 2005-05-19 Toshio Hirose Icチップとヒューズ内蔵のカード
JP4396618B2 (ja) 2005-11-10 2010-01-13 パナソニック株式会社 カード型情報装置およびその製造方法
JP2007164822A (ja) 2005-12-09 2007-06-28 Renesas Technology Corp 半導体集積回路装置
JP2007199803A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Toshiba Corp 半導体メモリカード
JP5002967B2 (ja) * 2006-01-24 2012-08-15 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6340982A (ja) * 1986-08-06 1988-02-22 Hitachi Maxell Ltd Icカ−ドシステム
JPH058947U (ja) * 1991-07-15 1993-02-05 オムロン株式会社 固体継電器
JP2001029553A (ja) * 1999-07-16 2001-02-06 Heiwa Corp パチンコ機の電源装置
JP2005084935A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Renesas Technology Corp メモリカード

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