JP2009206429A - 記憶媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐衝撃性及び耐温度サイクル性に優れ信頼性を向上させることができる記憶媒体を提供する。
【解決手段】本発明の記憶媒体(SSD100)は、半導体パッケージ40と実装基板30とを備えている。半導体パッケージ40は、不揮発性半導体メモリが形成された半導体チップ5、この半導体チップ5を封止する樹脂封止体10及びこの樹脂封止体10の裏面に格子状に配列して形成された格子状電極(群状電極、はんだボール20)を有している。実装基板30は、はんだボール20と接合する接合導体31を有し半導体パッケージ40を実装する。はんだボール20は、配列の中央領域内に形成された信号電極20Aと、この信号電極20Aの外側に形成されたダミー電極20Bとを含む。
【選択図】 図2

Description

本発明は、半導体チップを樹脂封止する半導体パッケージと、この半導体パッケージを実装する実装基板とを備えた記憶媒体に関するものである。
このような半導体パッケージとこれを実装する実装基板とを備えた記憶媒体においては、更なる小型大容量化が望まれている。小型大容量化を実現する方法のひとつとして、従来、BGA(Ball Grid Array)型、或いはLGA(Land Grid Array)型等の半導体パッケージを用いることが提案されている。
BGA型やLGA型の半導体パッケージは、樹脂封止体の裏面に電極が設けられており、TSOP(Thin Small Outline Package)型のように、樹脂封止体の周縁部(端面)から電極(リード)が延出しないので、実装基板に実装する際、隣接するパッケージの樹脂封止体を相互に近づけて配置することができ、半導体チップの高密度化及び記憶媒体の小型化を図ることができる。また、従来、更なる半導体チップの高密度化を図るために、1つのパッケージの中に複数の半導体チップを積層して封止するMCP(Multi Chip Package)型の半導体パッケージも提案されている。
このような半導体パッケージにおいては、半導体チップの高密度化及び記憶媒体の小型化が図れる一方で、樹脂封止体の裏面に多数の電極が配置されることとなる。樹脂封止体の裏面に形成さえる多数の電極は、一般に矩形グリッド状に形成されるが、信頼性の向上のため、配列の角部に形成された電極は信号の授受には使用されない。パッケージの角部はクラックが発生しやすいからである(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−207397号公報
しかしながら、このような半導体パッケージを実装する記憶媒体においては、更なる高信頼性が望まれている。特に近年、不揮発性半導体メモリを搭載する記憶媒体は、大型コンピュータから、パーソナルコンピュータ、家電製品、携帯電話等、様々な所で利用されており、さらに最近では、ハードディスクドライブ(HDD)の置き換えとしても考えられている。そのため、耐衝撃性及び耐温度サイクル性に優れたさらに高信頼性のものが要求されている。
この発明は、耐衝撃性及び耐温度サイクル性に優れ信頼性の高い記憶媒体を提供することを目的とする。
この発明の一態様によれば、半導体チップ、この半導体チップを封止する樹脂封止体及びこの樹脂封止体の裏面に格子状に配列形成された複数の電極を有する半導体パッケージと、複数の電極と接合する接合導体を有し半導体パッケージを実装する実装基板とを備え、複数の電極は、配列の中央領域内に形成された信号電極と、この信号電極の外側に形成されたダミー電極とを含む記憶媒体を提供できる。
本発明によれば、耐衝撃性及び耐温度サイクル性に優れ信頼性の高い記憶媒体を提供することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1の記憶媒体の斜視図である。記憶媒体であるSSD(Solid State Drive)100は、厚さ3mmの矩形小型基板である実装基板(マザーボード)30に複数の半導体パッケージを実装して構成されたモジュールである。複数の半導体パッケージは、各々半導体チップを樹脂封止するBGA型の半導体パッケージであり、不揮発性メモリとしてのNAND型フラッシュメモリを内蔵する8枚の半導体パッケージ40と、コントローラとしてのドライブ制御回路を内蔵する半導体パッケージ50と、揮発性メモリとしてのDRAMを内蔵する半導体パッケージ60、電源回路を内蔵する半導体パッケージ70とを含んでいる。また、実装基板30の外周縁部の短辺の一辺には、コネクタ80が設けられている。
実装基板30の外形寸法は、HDDの規格に合わせて1.8インチのHDDの外形寸法と概略同じ大きさである。また、コネクタ80もHDDの規格に基づいて作製され、インターフェイスには、HDDと同じ高速シリアルATAが採用されている。NAND型フラッシュメモリ内蔵の半導体パッケージ40の大きさは、外形寸法が14×18mmであり、実装基板30からの高さが最大で1.46mmである。この高さは、半導体チップを4枚内蔵するTSOP型の半導体パッケージを2枚重ねたものの高さ(つまり、8枚重なる半導体チップをTSOP型で実現したときの高さ)である2.35mmよりも低い(TSOP型半導体パッケージは、現在4枚の半導体チップの樹脂封止が限界である)。
図2は、図1に示したSSD100のNAND型フラッシュメモリ内蔵の半導体パッケージ40を実装する部分の断面図である。半導体パッケージ40は、NAND型フラッシュメモリが形成された8枚の半導体チップ5と、これら半導体チップ5を樹脂封止する概略平板状の樹脂封止体10と、樹脂封止体10裏面に格子状(グリッド状)に配列して形成された格子状電極としてのはんだボール20とから構成されている。NAND型フラッシュメモリには、メモリセルごとに「00」、「01」、「10」、「11」のいずれかを記録する多値技術が採用されており、素子あたりの容量が二値技術よりも高められている。1枚の半導体チップ5には2Gバイトを記憶可能なNAND型フラッシュメモリが形成されており、SSD100全体で128Gバイトを記憶可能である。なお、半導体チップの枚数は8枚に限られるものではなく記憶媒体の容量などに応じて適宜変更される。
樹脂封止体10は、配線基板(インターポーザ)7と、封止樹脂8と、ボンディングワイヤ9とを含んで構成されている。配線基板7は、第一面(おもて面)に半導体チップ5を搭載し、第一面と対向する第二面(裏面)にはんだボール20を形成している。封止樹脂8は、配線基板7の第一面側で8枚の半導体チップ5を樹脂封止する。ボンディングワイヤ9は、半導体チップ5と配線基板7とを電気的に接続する。はんだボール20は、実装基板30上に配線パターンとして形成された接合導体31にはんだ接合されている。
図3は、はんだボール20が縦横に並ぶ配列の様子を示す図であり、半導体パッケージ40を配線基板7の第二面側から見た様子を示す。はんだボール20は、配線基板7の第二面に縦横に整列して形成されている。また、はんだボール20は、中心を配線基板7の中心と一致させて概略矩形に配列され、配線基板7の長辺方向に約16個が並び、短辺方向に約12個が並ぶ基本部分(図中1点鎖線で囲まれた部分)を有し、さらに配列の4つ角部においては、外側にさらに1列または2列のはんだボール20が追加して形成されている。また、配列の配線基板7の中心部の2×6個分の領域(2点鎖線で囲まれた部分)にははんだボール20は設けられていない。
このように形成されたはんだボール20は、図中点線で示す配列中心部の所定領域(以下、中央領域と呼ぶ)内に形成された図中黒丸で示す信号電極20Aと、信号電極20Aの外側に形成された図中白丸で示すダミー電極20Bとに分かれる。信号電極20Aが形成される中央領域は、配列長辺方向全幅の約1/3の幅の領域とされ、信号電極20Aはこの中央領域内にダミー電極20Bと混在して形成されている。一方、ダミー電極20Bの一部は、前述のように中央領域内において信号電極20Aと混在して形成されるが、残りのダミー電極は前記中央領域の両側方向に広がり、配線基板上の残りの領域を占有するようにダミー電極のみで配列形成されている。
信号電極20Aは、信号の授受に使用される電極であり、例えば、データピン、コマンドピン、電源ピン(接地、Vddなど)、及びクロックピンとして機能する。一方、ダミー電極20Bは、信号の授受には使用されず、半導体パッケージ40の固定支持のために使用される。ここでは、例えばはんだボール20は224個形成され、このうち、信号電極20Aが30個、ダミー電極20Bが194個である。つまり、信号電極20Aとダミー電極20Bの数の比は約2対13であり、また、全体に占める信号電極20Aの数の割合は約13%である。
発明者らの耐衝撃及び耐温度試験によれば、実装基板にはんだ付け等で接合された格子状電極の接合部は、衝撃などの外部応力により、また、温度サイクルによるはんだ疲労により、中心からの距離が大きいものから、つまり配列の外側に位置するものからクラックが発生し、このクラックは徐々に内側のものへと進行する傾向があることがわかった。そこで本実施の形態では、格子状の配列の中心側に信号電極20Aを形成し、配列の外側にダミー電極20Bを形成することにより、クラックが信号電極20Aで発生するまでの時間を長くして耐衝撃性及び耐温度サイクル性を向上させている。また、クラックは中心からの距離が大きい位置として配列の4つ角部において最初に発生しやすい。そのため、本実施の形態においては、配列の4つ角部において、配列の外側にさらに1列または2列のダミー電極20Bを追加して形成することにより、角部における固着性を増強し更なる耐衝撃性及び耐温度サイクル性の向上を図っている。
なお、上記効果を得るには信号電極20Aに対して、信号電極20Aの周囲に配置されるダミー電極20Bの数を十分に多くすることが有効である。そして、本実施の形態のように、全電極224個の内、信号電極20Aの数を30個(約13%)程度とすると良好に耐衝撃性及び耐温度サイクル性の効果を得られた。
全電極に対する信号電極20Aの割合に関しては、本実施の形態と同じ14×18mmの半導体パッケージにおいて、発明者らが信号電極の数を調整してみたところ、信号電極の占める数の割合を約10%(例えば、224個中22個)程度とするまでは、信号電極減少に伴い次第に大きくなる効果を得ることができた。しかし、その後は信号電極をさらに減少させても顕著に効果が大きくなることはなかった。なお、14×18mmの半導体パッケージだけでなく、他のサイズのものにおいても実験を行ったところ、概略同様の比率で同様の効果が得られることが分かった。
なお、はんだボール20は、必ずしも縦横に等ピッチで格子状に整列形成するものでなくてもよく、等ピッチでなく不規則に集団を成して形成されたもの(集団状の電極)であってもよい。また集団の外周形状についても、正方形はもとより台形や楕円等でもよい。すなわち、集団を成すはんだボールのうち、集団中心部の所定領域内に信号電極を形成して、この信号電極の外側にダミー電極を形成することで上記効果と概略同様な効果を得ることができる。
さらに詳細な構造を説明する。図4は、半導体パッケージ40の詳細な構造を示す部分的な拡大断面図である。配線基板7は、詳細には、樹脂材料でなるコア材11の表面に銅の配線パターン13が形成されたものである。配線基板7は、板状のコア材11に銅箔を貼り付け、表面をエッチング等することにより銅の配線パターン13を形成し、さらに酸化を防止して絶縁性を保つ目的で表面にソルダーレジスト15をコーティングして作製されている。コア材11には、はんだボール20の配列に合わせて図示しないスルーホールが形成されており、配線パターン13は、このスルーホールを貫通して配線基板7の第二面側に露呈するように形成されている。そして、コア材11から露呈した配線パターン13上にニッケル或いはアルミニウムの電解メッキ17を介してはんだボール20が形成されている。
8枚の半導体チップ5は、ダイアタッチフィルム19にて相互に固定されて積層されている。ダイアタッチフィルム19は、エポキシとポリイミドが混合されたもので接着剤として働く。半導体チップ5から延びるボンディングワイヤ9は、配線基板7の端部で配線パターン13に接続されている。8枚の半導体チップ5は、ボンディングワイヤ9の接続を容易とするために少しずつずらして積層されている。すなわち、ボンディングワイヤ9が接続される周縁部の上面に、上側に重なる他の半導体チップ5が重なることがないように、上側の半導体チップ5がワイヤ9と対向する側へ所定量ずらして積層されている。そして、半導体チップ5は、2枚積層される毎にワイヤボンディングされ、これが4回繰りかえされて8枚積層される。その後、封止樹脂8が半導体チップ5及びボンディングワイヤ9を覆うようにして金型にてモールドされる。
図5は、半導体チップ5にボンディングワイヤ9が接続される様子を示す図であり、封止樹脂8を削除した状態を図2の矢印A側から見た様子を示す。ボンディングワイヤ9は、各半導体チップ5の1辺に接続されている。図2と合わせて確認すると分かるように、半導体チップ5は積層方向に隣接する2枚が組を成し、それぞれの組からから延びるボンディングワイヤ9が、半導体チップ5の積層方向に重ならないように4箇所に分かれて接続されている。半導体チップ5をこのように積層及びボンディングすることで作業工程の容易化とパッケージの小型化を図っている。
このように構成された本実施の形態のSSD100においては、NAND型フラッシュメモリでなる不揮発性半導体メモリが形成された半導体チップ5と、この半導体チップを封止する樹脂封止体10と、樹脂封止体10の裏面に格子状に配列して形成されたはんだボール20とを有する半導体パッケージ40を実装している。このようなタイプの半導体パッケージにおいては、TSOP型のように、樹脂封止体10の周縁部(端面)から電極(リード)が基板30に沿う方向に延出してない。そのため、実装基板30に実装する際、隣接するパッケージの樹脂封止体10を密に配置することができる。これにより、実装基板30に対する樹脂封止体10の占める面積の割合を大きくすることができ、ひいては半導体チップの高密度化を図ることができる。また、本実施の形態では、1個の半導体パッケージ40に、8枚の半導体チップを搭載することで、さらなる高密度化を図っている。さらにまた、本実施の形態の半導体パッケージ40は、BGA型のパッケージであり樹脂封止体10形成の際にリードフレームを使用しないので薄型化に優れる。
さらに、本実施の形態のSSD100においては、はんだボール20は、格子状の配列の中心側(長辺方向の中央部約1/3の領域内)に形成された信号電極20Aとこの領域の外側に形成されたダミー電極20Bとを含むので、耐衝撃性及び耐温度サイクル性が促進されSSD100の信頼性を向上させることができる。また、半導体パッケージ40は、多くのダミー電極20Bを含む224個のはんだボール20を有し、その数は同サイズのTSOP型の電極(リード)数46本に較べはるかに多い。そのため、半導体チップ5で発生した熱がはんだボール20を介して実装基板30に良好に伝導され、これにより、非常に優れた放熱効果を実現している。
図6は、本実施の形態のSSD100に用いたBGA型の半導体パッケージ40と従来用いられていたTSOP型の半導体パッケージの温度サイクル試験による実装信頼性を比較した対数グラフを示す図である。温度サイクル試験は、パッケージの温度を−25℃と125℃との間を30分間隔で上下するようにし、そのときの累積不良率を測定して比較した。横軸はサイクル数[回数]を示し、縦軸は累積不良率[%]を示している。図中三角のプロットはTSOP型のものが所定の累積不良率となったサイクル数を表しており、図中黒丸のプロットはBGA型のものが所定の累積不良率となったサイクル数を表している。そして、例えば、累積で1%の不良率に達するサイクル数を比較すると、TSOP型の半導体パッケージが467回のサイクルで達するのに対して、BGA型の半導体パッケージ40は900回のサイクルで達する。このようなことから、本実施の形態の半導体パッケージ40の方が、約1.93倍寿命が延びていることが証明された。
なお、本実施の形態において、実装基板30の周縁部に配置される半導体部品、例えば、電源回路を内蔵する半導体パッケージ70においては、樹脂封止体10と実装基板30との間にはんだボール20を封止するようにアンダーフィル剤(樹脂封止剤)を充填すると、耐衝撃性及び耐温度サイクル性の向上に効果的である。この構成により、樹脂封止体10と実装基板30との間の固着力が増大するとともに、はんだボール20が外部応力から保護されてクラックの発生が更に抑制されるのでSSDの信頼性がより向上する。
一方、半導体パッケージ40、50、60のうち、実装基板30上で相互に密に配置されるNAND型フラッシュメモリ内蔵の半導体パッケージ40については、アンダーフィル剤を用いず、上記のように角部のダミー電極の数を増やして補強するようにすると効果的である。
[実施の形態2]
図7は、この発明の実施の形態2の記憶媒体の信号電極とダミー電極の配列の様子を示す図である。本実施の形態のはんだボール120は、格子状の配列の中心側に形成された図中黒丸で示す信号電極120Aと、配列の外側に形成された図中白丸で示すダミー電極120Bとに分かれる。はんだボール120は本実施の形態においても224個あり、そのうち、信号電極120Aが30個、ダミー電極120Bが194個である。信号電極120Aは、配列の長辺方向および短辺方向のともに中央部約1/3の領域内に形成されている。
そして、本実施の形態の信号電極120Aの配置は、配線基板7の第二面の平面上において、中心線Lに対して線対称である。このように中心線に対して線対称に配置することにより、いずれか一方の半分においてクラックが発生しやすくなることがなく平均化されるので、さらに耐衝撃性及び耐温度サイクル性が向上する。また、本実施の形態のように、ダミー電極120Bが信号電極120Aを全周にわたって包囲するように配置するとより効果が上がる。
[実施の形態3]
図8は、この発明の実施の形態3の記憶媒体の信号電極とダミー電極の配列の様子を示す図である。本実施の形態のはんだボール220は、格子状の配列の中心側に形成された図中黒丸で示す信号電極220Aと、配列の外側に形成された図中白丸で示すダミー電極220Bとに分かれる。はんだボール220は本実施の形態においても224個あり、そのうち、信号電極220Aが30個、ダミー電極220Bが194個とである。信号電極220Aは、全体が矩形を成す配列に対して中央部で45°回転した概略正方形の領域内に形成されている。
そして、本実施の形態の信号電極220Aの配置は、配線基板7の第二面の平面上において、中心点Pに対して点対称である。このように中心に対して点対称とすることにより、いずれか一側の部分でクラックが発生しやすくなることがなく、実施の形態2のものと概略同様な効果を得ることができる。また、本実施の形態のように、信号電極220Aの形成される領域を中央部で45°回転した概略正方形の領域とすることで、クラックの発生しやすい角部から信号電極220Aを最も遠ざけた配置とすることができ、耐衝撃性及び耐温度サイクル性の向上に効果的である。
[実施の形態4]
図9は、この発明の実施の形態4の記憶媒体の信号電極とダミー電極の配列の様子を示す図である。本実施の形態のはんだボール320は、格子状の配列の中心側に形成された図中黒丸で示す信号電極320Aと、配列の外側に形成された図中白丸で示すダミー電極320Bとに分かれる。はんだボール320は本実施の形態においても224個あり、そのうち、信号電極320Aが48個、ダミー電極320Bが176個である。つまり、信号電極320Aの数が上記実施の形態のものより増やされている。信号電極320Aが形成される中央領域は、配列全幅の約1/2の幅の領域である。
半導体パッケージは、近い将来、半導体チップの更なる多層化等に対応して信号電極の数が増加することが予測される。しかしながら、実施の形態1で述べたように、ダミー電極による耐衝撃性及び耐温度サイクル性の効果を得るには信号電極に対して、信号電極を囲むダミー電極のピン数を必要以上に減らすと有効でない。そして、本実施の形態のように、全電極224個の内、信号電極320Aの数を48個(全体の約21%)とする場合、および信号電極320Aが形成される中央領域を配列全幅の約1/2の幅の領域とする場合は良好な効果が得られた。
そして、発明者らが信号電極の割合を増加させながら実験を繰り返したところ、信号電極の数を66個(約30%)とするまでは先の耐衝撃性及び耐温度サイクルの向上の効果を得ることができたが、それ以上になると耐衝撃性及び耐温度サイクル効果は格段に得られなかった。また、信号電極が形成される中央領域を配列全幅の1/2以上とすると格段に効果が落ちた。このようなことから、実施の形態1の実験結果と照らし合わせて、信号電極が形成される領域は、全幅の約1/3〜1/2の幅の領域が適当であることが分かった。例えば、5.6/14.4≒1/3(図3の例)、7.2/14.4≒1/2(図9の例)等が適当である。また、全電極のうち信号電極の占める数の割合を30%未満とすることが適当であり、望ましくは20%未満であることが分かった。さらには、信号電極の占める数の割合が10%以上30%未満のときに効率よく効果を得られることが分かった。なお、この信号電極の比率と効果の関係は、14×18mmの半導体パッケージに限らず、他のサイズのものにおいても概略同様であることが実験により分かっている。
なお、上記実施の形態1乃至4のSSDでは、半導体チップの高密度化を図る目的でBGA型の半導体パッケージを採用しているが、同目的を達成するにはBGA型に限らずLGA(Land Grid Array)型の半導体パッケージを用いてもよい。LGA型の半導体パッケージは、樹脂封止体の裏面に、はんだボールに替わってランドと呼ばれる微細な平たい電極が格子状電極として形成されている。その他の構成はBGA型のものと同様である。そして、それぞれの電極に対応するピンが格子状に並んだ剣山のような形状のソケットに押し付けて実装基板に装着される。
発明者らの実験によれば、このLGA型の半導体パッケージにおいても、格子状電極の接合部は、衝撃などの外部応力等により、中心からの距離が大きいものから順に接合不良が発生する。そして、この接合不良は時間の経過に伴い徐々に内側の電極へと進行してゆく。そのため、このLGA型の半導体パッケージにおいても、信号電極とダミー電極の配置を上記実施の形態1乃至4と同じ思想のものとすることで、外部応力に対する耐久性を向上させることができる。
さらにまた、発明者らによれば、BGA型、LGA型の半導体パッケージに限らず、樹脂封止体の裏面に配列形成された複数の電極を有するパッケージであれば、その接合部は、衝撃などの外部応力等により、中心から遠いものから順に接合不良が発生するので、信号電極とダミー電極の配置を上記実施の形態1乃至4のものと同じ思想のもとに形成することで、外部応力に対する耐久性を向上させることができる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、各構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を構成できる。例えば、上述の実施の形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施の形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明の実施の形態1の記憶媒体の斜視図。 SSDの半導体パッケージを実装する部分の断面図。 実施の形態1の記憶媒体の信号電極とダミー電極の配列を示す図。 半導体パッケージの詳細な構造を示す部分的な拡大断面図。 半導体チップにボンディングワイヤが接続される様子を示す図。 BGA型の半導体パッケージとTSOP型の半導体パッケージの温度サイクル試験による実装信頼性を比較した対数グラフを示す図。 実施の形態2の記憶媒体の信号電極とダミー電極の配列を示す図。 実施の形態3の記憶媒体の信号電極とダミー電極の配列を示す図。 実施の形態4の記憶媒体の信号電極とダミー電極の配列を示す図。
符号の説明
5…半導体チップ、7…配線基板、8…封止樹脂、9…ボンディングワイヤ、10…樹脂封止体、20A,120A,220A,320A…はんだボール(信号電極)、20B,120B,220B,320B…はんだボール(ダミー電極)、30…実装基板、31…接合導体、40…NANDフラッシュメモリ内蔵の半導体パッケージ、50…ドライブ制御回路内蔵の半導体パッケージ、60…DRAMを内蔵する半導体パッケージ、70…電源回路内蔵の半導体パッケージ、80…コネクタ、100…SSD(記憶媒体)。

Claims (5)

  1. 半導体チップ、該半導体チップを封止する樹脂封止体及び該樹脂封止体の裏面に格子状に配列形成された複数の電極を有する半導体パッケージと、
    前記複数の電極と接合する接合導体を有し前記半導体パッケージを実装する実装基板とを備え、
    前記複数の電極は、前記配列の中央領域内に形成された信号電極と、該信号電極の外側に形成されたダミー電極とを含む
    ことを特徴とする記憶媒体。
  2. 前記信号電極が形成される前記中央領域は、前記配列の全幅の約1/3〜1/2の幅の領域を持つ
    ことを特徴とする請求項1に記載の記憶媒体。
  3. 前記複数の電極のうち前記信号電極数の占める割合は、30%未満であり、望ましくは20%未満である
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の記憶媒体。
  4. 前記信号電極の配置は、前記電極が形成する配列の中心線に対して線対称、或いは前記配列の中心に対して点対称である
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の記憶媒体。
  5. 前記ダミー電極は、前記信号電極を全周にわたって包囲するように形成されている
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の記憶媒体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9173293B2 (en) 2009-08-28 2015-10-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Memory module and video camera
JP2018093230A (ja) * 2018-03-05 2018-06-14 東芝メモリ株式会社 ストレージ装置、及び電子機器

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101660430B1 (ko) * 2009-08-14 2016-09-27 삼성전자 주식회사 반도체 패키지
JP2011023709A (ja) * 2009-06-18 2011-02-03 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2011129894A (ja) * 2009-11-18 2011-06-30 Toshiba Corp 半導体装置
KR101676620B1 (ko) * 2010-02-05 2016-11-16 에스케이하이닉스 주식회사 적층 반도체 패키지
KR101909203B1 (ko) * 2011-07-21 2018-10-17 삼성전자 주식회사 멀티-채널 패키지 및 그 패키지를 포함한 전자 시스템
US8659140B2 (en) * 2011-10-03 2014-02-25 Invensas Corporation Stub minimization using duplicate sets of signal terminals in assemblies without wirebonds to package substrate
US8405207B1 (en) 2011-10-03 2013-03-26 Invensas Corporation Stub minimization for wirebond assemblies without windows
US8513813B2 (en) 2011-10-03 2013-08-20 Invensas Corporation Stub minimization using duplicate sets of terminals for wirebond assemblies without windows
US9627367B2 (en) 2014-11-21 2017-04-18 Micron Technology, Inc. Memory devices with controllers under memory packages and associated systems and methods
JP2016167523A (ja) 2015-03-09 2016-09-15 株式会社東芝 半導体装置および電子機器
JP6631114B2 (ja) * 2015-09-17 2020-01-15 富士電機株式会社 半導体装置及び半導体装置の計測方法
US9484080B1 (en) 2015-11-09 2016-11-01 Invensas Corporation High-bandwidth memory application with controlled impedance loading
US10109617B2 (en) * 2016-07-21 2018-10-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Solid state drive package
KR20220000107A (ko) * 2020-06-25 2022-01-03 에스케이하이닉스 주식회사 보강층을 가진 반도체 패키지

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022034A (ja) * 1998-07-01 2000-01-21 Hitachi Ltd 電子回路装置の接続構造

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2663946B1 (fr) 1990-05-09 1994-04-29 Inst Francais Du Petrole Procede de craquage catalytique en presence d'un catalyseur renfermant une zeolite zsm a ouverture de pore intermediaire.
US5285352A (en) * 1992-07-15 1994-02-08 Motorola, Inc. Pad array semiconductor device with thermal conductor and process for making the same
JP3012948U (ja) 1994-12-26 1995-06-27 千住金属工業株式会社 Bga電子部品
TW332334B (en) * 1996-05-31 1998-05-21 Toshiba Co Ltd The semiconductor substrate and its producing method and semiconductor apparatus
US5815426A (en) * 1996-08-13 1998-09-29 Nexcom Technology, Inc. Adapter for interfacing an insertable/removable digital memory apparatus to a host data part
US6104093A (en) * 1997-04-24 2000-08-15 International Business Machines Corporation Thermally enhanced and mechanically balanced flip chip package and method of forming
US6303878B1 (en) * 1997-07-24 2001-10-16 Denso Corporation Mounting structure of electronic component on substrate board
JPH11176890A (ja) 1997-12-12 1999-07-02 Toshiba Corp 半導体装置
US6105144A (en) * 1998-03-02 2000-08-15 International Business Machines Corporation System and method for alleviating skew in a bus
JP3494593B2 (ja) * 1999-06-29 2004-02-09 シャープ株式会社 半導体装置及び半導体装置用基板
JP4526651B2 (ja) * 1999-08-12 2010-08-18 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置
JP2001077301A (ja) * 1999-08-24 2001-03-23 Amkor Technology Korea Inc 半導体パッケージ及びその製造方法
JP2001094001A (ja) 1999-09-20 2001-04-06 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
JP2001127246A (ja) * 1999-10-29 2001-05-11 Fujitsu Ltd 半導体装置
JP4211210B2 (ja) * 2000-09-08 2009-01-21 日本電気株式会社 コンデンサとその実装構造ならびにその製造方法、半導体装置およびその製造方法
US6448639B1 (en) * 2000-09-18 2002-09-10 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Substrate having specific pad distribution
JP3619773B2 (ja) * 2000-12-20 2005-02-16 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法
US6900528B2 (en) * 2001-06-21 2005-05-31 Micron Technology, Inc. Stacked mass storage flash memory package
JP2003289105A (ja) 2002-03-28 2003-10-10 Toshiba Corp 半導体装置
JP2004104102A (ja) * 2002-08-21 2004-04-02 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
KR100508682B1 (ko) * 2002-11-20 2005-08-17 삼성전자주식회사 더미 와이어를 이용한 열방출형 적층 칩 패키지
JP4082220B2 (ja) * 2003-01-16 2008-04-30 セイコーエプソン株式会社 配線基板、半導体モジュールおよび半導体モジュールの製造方法
WO2005071744A1 (ja) * 2004-01-27 2005-08-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. 積層型電子部品および積層型電子部品の実装構造
KR100585226B1 (ko) * 2004-03-10 2006-06-01 삼성전자주식회사 방열판을 갖는 반도체 패키지 및 그를 이용한 적층 패키지
JP2005310837A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Elpida Memory Inc 半導体装置及びその製造方法
JP2005317163A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Toshiba Corp ディスク装置
JP2006172122A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Toshiba Corp カード状記憶装置
JP4409455B2 (ja) * 2005-01-31 2010-02-03 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法
TWI255536B (en) * 2005-02-02 2006-05-21 Siliconware Precision Industries Co Ltd Chip-stacked semiconductor package and fabrication method thereof
JP4518992B2 (ja) * 2005-03-31 2010-08-04 Okiセミコンダクタ株式会社 半導体チップパッケージ及びその製造方法
JP2006294687A (ja) 2005-04-06 2006-10-26 Toshiba Corp 積層型半導体装置およびその製造方法
KR100702969B1 (ko) * 2005-04-19 2007-04-03 삼성전자주식회사 더미 솔더 볼을 갖는 bga형 반도체 칩 패키지의 기판 실장 구조
JP2007036035A (ja) 2005-07-28 2007-02-08 Toshiba Corp 半導体装置
US20070035019A1 (en) * 2005-08-15 2007-02-15 Semiconductor Components Industries, Llc. Semiconductor component and method of manufacture
KR100918151B1 (ko) * 2005-09-06 2009-09-17 파나소닉 주식회사 커패시터 탑재형 반도체 장치
KR100902685B1 (ko) * 2005-11-02 2009-06-15 파나소닉 주식회사 전자 부품 패키지
KR101131138B1 (ko) * 2006-01-04 2012-04-03 삼성전자주식회사 다양한 크기의 볼 패드를 갖는 배선기판과, 그를 갖는반도체 패키지 및 그를 이용한 적층 패키지
JP2007207397A (ja) 2006-02-06 2007-08-16 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JP4984552B2 (ja) * 2006-01-30 2012-07-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
JP5017881B2 (ja) 2006-02-17 2012-09-05 日本電気株式会社 半導体装置
TWI327369B (en) * 2006-08-07 2010-07-11 Chipmos Technologies Inc Multichip stack package
US7674987B2 (en) * 2007-03-29 2010-03-09 Ibiden Co., Ltd. Multilayer printed circuit board
US7898813B2 (en) * 2007-06-25 2011-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor memory device and semiconductor memory card using the same
US7880309B2 (en) * 2007-07-30 2011-02-01 Qimonda Ag Arrangement of stacked integrated circuit dice having a direct electrical connection
JP2009065066A (ja) * 2007-09-10 2009-03-26 Renesas Technology Corp 半導体装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022034A (ja) * 1998-07-01 2000-01-21 Hitachi Ltd 電子回路装置の接続構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9173293B2 (en) 2009-08-28 2015-10-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Memory module and video camera
JP2018093230A (ja) * 2018-03-05 2018-06-14 東芝メモリ株式会社 ストレージ装置、及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US20090218670A1 (en) 2009-09-03
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US8115290B2 (en) 2012-02-14

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