JP2015135852A - semiconductor device - Google Patents

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和之 野口
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弘樹 松下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device whose heat radiation property can be improved.SOLUTION: The semiconductor device according to one embodiment comprises a housing, a substrate housed in the housing, and a semiconductor chip mounted on the substrate. The housing has a portion contacted with the substrate at a position separated from the semiconductor chip.

Description

本発明の実施形態は、半導体装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a semiconductor device.

筐体と、発熱部品が実装された基板とを有した電子機器が提供されている。   There is provided an electronic apparatus having a housing and a substrate on which a heat generating component is mounted.

特開2011−155089号公報JP 2011-155089 A

半導体装置は、放熱性の向上が要望されている。   Semiconductor devices are required to improve heat dissipation.

本発明の目的は、放熱性の向上を図ることができる半導体措置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a semiconductor measure capable of improving heat dissipation.

実施形態によれば、半導体装置は、筐体と、前記筐体に収容された基板と、前記基板に実装された半導体チップとを備える。前記筐体は、前記半導体チップを外れた位置で前記基板に接した部分を有する。   According to the embodiment, the semiconductor device includes a housing, a substrate housed in the housing, and a semiconductor chip mounted on the substrate. The housing includes a portion in contact with the substrate at a position away from the semiconductor chip.

第1実施形態に係るホスト装置の構成を例示したブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of a host device according to a first embodiment. 第1実施形態に係る半導体装置を例示した断面図。1 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to a first embodiment. 第1実施形態に係る基板の第2面を例示した平面図。The top view which illustrated the 2nd surface of the substrate concerning a 1st embodiment. 第2実施形態に係る半導体装置を例示した断面図。Sectional drawing which illustrated the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る基板の第1面を例示した平面図。The top view which illustrated the 1st surface of the substrate concerning a 3rd embodiment. 第3実施形態に係る基板の第2面を例示した平面図。The top view which illustrated the 2nd surface of the substrate concerning a 3rd embodiment. 第3実施形態に係る半導体装置を一部分解して例示した断面図。Sectional drawing which decomposed | disassembled and illustrated the semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係るベースの内面を例示した平面図。The top view which illustrated the inner surface of the base which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係るカバーの内面を例示した平面図。The top view which illustrated the inner surface of the cover concerning a 3rd embodiment. 第3実施形態に係る半導体装置の実装構造を例示した断面図。Sectional drawing which illustrated the mounting structure of the semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る基板の第2面を例示した平面図。The top view which illustrated the 2nd surface of the substrate concerning a 4th embodiment. 第5実施形態に係る半導体装置を一部分解して例示した断面図。Sectional drawing which decomposed | disassembled and illustrated the semiconductor device which concerns on 5th Embodiment.

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
本明細書では、いくつかの要素に複数の表現の例を付している。なおこれら表現の例はあくまで例示であり、上記要素が他の表現で表現されることを否定するものではない。また、複数の表現が付されていない要素についても、別の表現で表現されてもよい。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
In the present specification, examples of a plurality of expressions are given to some elements. Note that these examples of expressions are merely examples, and do not deny that the above elements are expressed in other expressions. In addition, elements to which a plurality of expressions are not attached may be expressed in different expressions.

また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との間係や各層の厚みの比率などは現実のものと異なることがある。また、図面相互間において互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることもある。   The drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like may be different from the actual ones. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ between drawings may be contained.

(第1実施形態)
図1乃至図3は、第1実施形態に係る半導体装置1(ユニット、モジュール、半導体パッケージ)を示す。半導体装置1は、例えば半導体記憶装置(メモリシステム)であり、その一例はSSD(Solid State Drive)である。なお、半導体装置1は、これらに限られるものではない。
(First embodiment)
1 to 3 show a semiconductor device 1 (unit, module, semiconductor package) according to the first embodiment. The semiconductor device 1 is, for example, a semiconductor storage device (memory system), and an example thereof is an SSD (Solid State Drive). The semiconductor device 1 is not limited to these.

図1は、半導体装置1が搭載されるホスト装置2を示す。ホスト装置2は、半導体装置1を含むホスト装置2の全体を統括的に制御するホストコントローラ3と、ホスト装置2と半導体装置1とに電源を供給する電源部4(電源回路)とを備える。   FIG. 1 shows a host device 2 on which a semiconductor device 1 is mounted. The host device 2 includes a host controller 3 that comprehensively controls the entire host device 2 including the semiconductor device 1, and a power supply unit 4 (power supply circuit) that supplies power to the host device 2 and the semiconductor device 1.

半導体装置1は、インターフェース5を介してホストコントローラ3に電気的に接続される。ホストコントローラ3は、半導体装置1に対してデータアクセス制御を実行し、例えば半導体装置1に書き込み要求、読み出し要求、及び消去要求を送ることで、半導体装置1に対してデータの書き込み、読み出し、及び消去を実行する。   The semiconductor device 1 is electrically connected to the host controller 3 via the interface 5. The host controller 3 executes data access control with respect to the semiconductor device 1, for example, sends a write request, a read request, and an erase request to the semiconductor device 1, thereby writing and reading data to the semiconductor device 1, and Perform erasure.

インターフェース5は、例えば、SATA(Serial Advanced Technology Attachment)、PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)、SAS(Serial Attached SCSI)、及びUSB(Universal Serial Bus)などであるが、これらに限られるものではない。また半導体装置1は、電源線6を介してホスト装置2の電源部4に電気的に接続される。   Examples of the interface 5 include, but are not limited to, SATA (Serial Advanced Technology Attachment), PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), SAS (Serial Attached SCSI), and USB (Universal Serial Bus). The semiconductor device 1 is electrically connected to the power supply unit 4 of the host device 2 through the power supply line 6.

図2は、半導体装置1の断面図を示す。半導体装置1は、筐体11、基板12、複数の半導体メモリチップ13、コントローラチップ14、及びコネクタ15を備える。筐体11は、金属製である。筐体11は、ベース21、(ベースプレート、第1部材)と、カバー22(トップカバー、第2部材)とを有する。ベース21及びカバー22は、其々、例えば金属製の板材がプレス加工などで曲げられることで形成されている。筐体11は、ベース21とカバー22とが組み合わされることで形成される。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the semiconductor device 1. The semiconductor device 1 includes a housing 11, a substrate 12, a plurality of semiconductor memory chips 13, a controller chip 14, and a connector 15. The housing 11 is made of metal. The housing 11 includes a base 21 (base plate, first member) and a cover 22 (top cover, second member). The base 21 and the cover 22 are formed, for example, by bending a metal plate material by pressing or the like. The housing 11 is formed by combining the base 21 and the cover 22.

基板12(回路基板、プリント基板)は、筐体11に収容されている。基板12は、多層板であり、信号線を含む配線パターン、電源層、及びグラウンド層24を有する(図3参照)。基板12は、第1面12aと、該第1面12aとは反対側に位置した第2面12bとを有する。   The board 12 (circuit board or printed board) is accommodated in the housing 11. The substrate 12 is a multilayer board and has a wiring pattern including a signal line, a power supply layer, and a ground layer 24 (see FIG. 3). The substrate 12 has a first surface 12a and a second surface 12b located on the opposite side of the first surface 12a.

本実施形態では、複数の半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14は、基板12の第1面12aに実装されている。なお、複数の半導体メモリチップ13は、基板12の第1面12aと第2面12bとに分けて実装されてもよい。基板12は、後述のコネクタ15が設けられた第1端部26aと、該第1端部26aとは反対側に位置した第2端部26bとを有する。   In the present embodiment, the plurality of semiconductor memory chips 13 and the controller chip 14 are mounted on the first surface 12 a of the substrate 12. The plurality of semiconductor memory chips 13 may be separately mounted on the first surface 12a and the second surface 12b of the substrate 12. The substrate 12 has a first end portion 26a provided with a connector 15 to be described later, and a second end portion 26b located on the opposite side of the first end portion 26a.

半導体メモリチップ13は、「半導体チップ」及び「半導体部品」の其々一例である。半導体メモリチップ13は、例えば不揮発性メモリの一例であり、例えばNAND型フラッシュメモリである。なお、「半導体メモリチップ」、「半導体チップ」または「半導体部品」は、NAND型フラッシュメモリに限らず、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)や、EEPROM(electrically erasable and programmable ROM)などでもよい。半導体メモリチップ13は、使用時(動作時)に発熱する発熱部品の一例である。   The semiconductor memory chip 13 is an example of “semiconductor chip” and “semiconductor component”. The semiconductor memory chip 13 is an example of a nonvolatile memory, for example, and is a NAND flash memory, for example. The “semiconductor memory chip”, “semiconductor chip” or “semiconductor component” is not limited to a NAND flash memory, and may be, for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or an EEPROM (electrically erasable and programmable ROM). The semiconductor memory chip 13 is an example of a heat generating component that generates heat during use (operation).

コントローラチップ14(コントローラ、ストレージコントローラ)は、「半導体チップ」及び「半導体部品」の其々別の一例である。コントローラチップ14は、コネクタ15及びインターフェース5を介して、ホストコントローラ3と電気的に接続され、ホスト装置2との間で信号を送受信する。   The controller chip 14 (controller, storage controller) is another example of “semiconductor chip” and “semiconductor component”. The controller chip 14 is electrically connected to the host controller 3 via the connector 15 and the interface 5, and transmits and receives signals to and from the host device 2.

具体的には、コントローラチップ14は、ホストコントローラ3からの指示を受けて半導体装置1の動作を統括的に制御する。コントローラチップ14は、複数の半導体メモリチップ13に対するアクセス制御を行なう。すなわち、コントローラチップ14は、半導体メモリチップ13に対するデータの書き込み、保持、読み出し、及び消去を制御する。   Specifically, the controller chip 14 comprehensively controls the operation of the semiconductor device 1 in response to an instruction from the host controller 3. The controller chip 14 performs access control for the plurality of semiconductor memory chips 13. That is, the controller chip 14 controls data writing, holding, reading, and erasing with respect to the semiconductor memory chip 13.

コントローラチップ14は、使用時(動作時)に発熱する発熱部品の他の一例である。コントローラチップ14は、半導体装置1のなかで発熱量が最も大きな部品の一つである。コントローラチップ14は、例えば半導体メモリチップ13よりも発熱量が大きい。例えばSSDのような半導体装置1の基板12は、コントローラチップ14及び複数の半導体メモリチップ13が密に並べられ、他の電子機器の基板に比べて熱くなりやすい。   The controller chip 14 is another example of a heat generating component that generates heat during use (during operation). The controller chip 14 is one of the components that generate the largest amount of heat in the semiconductor device 1. For example, the controller chip 14 generates a larger amount of heat than the semiconductor memory chip 13. For example, the substrate 12 of the semiconductor device 1 such as an SSD has a controller chip 14 and a plurality of semiconductor memory chips 13 arranged closely, and is likely to be hotter than substrates of other electronic devices.

図2に示すように、半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14と筐体11の内面との間には、熱伝導性シート28(放熱シート、伝熱部材)が挟まれている。半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14は、熱伝導性シート28を介して筐体11に熱的に接続されている。半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14からの熱の一部は、熱伝導性シート28を介して筐体11に放散される。   As shown in FIG. 2, a heat conductive sheet 28 (heat dissipating sheet, heat transfer member) is sandwiched between the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14 and the inner surface of the housing 11. The semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14 are thermally connected to the housing 11 via a heat conductive sheet 28. Part of the heat from the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14 is dissipated to the housing 11 through the heat conductive sheet 28.

半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14は、例えばBGA(Ball Grid Array)タイプのICチップであり、其々複数の半田ボールを介して基板12に接続される。このため、半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14からの発熱は、半田ボールを介して基板12のグラウンド層24に伝わりやすい。   The semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14 are, for example, BGA (Ball Grid Array) type IC chips, and are connected to the substrate 12 via a plurality of solder balls, respectively. For this reason, heat generated from the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14 is easily transmitted to the ground layer 24 of the substrate 12 via the solder balls.

図2に示すように、コネクタ15は、基板12の第1端部26aに設けられている。コネクタ15は、筐体11の外部に露出し、ホスト装置2のコネクタに接続される。コネクタ15は、インターフェース5の規格に対応し、例えばSATA、PCIe、SAS、またはUSBなどの規格に則したものである。コネクタ15は、ホスト装置2のコネクタに電気的に接続される複数の金属端子15aを有する(図3参照)。   As shown in FIG. 2, the connector 15 is provided at the first end portion 26 a of the substrate 12. The connector 15 is exposed to the outside of the housing 11 and connected to the connector of the host device 2. The connector 15 corresponds to the standard of the interface 5 and conforms to a standard such as SATA, PCIe, SAS, or USB. The connector 15 has a plurality of metal terminals 15a that are electrically connected to the connector of the host device 2 (see FIG. 3).

コントローラチップ14は、コネクタ15と複数の半導体メモリチップ13の間に位置する。コントローラチップ14は、基板12の第1端部26a寄りに位置する。つまり、コントローラチップ14は、基板12の中央部26cと第1端部26aとの間に位置する。なお基板12は、複数の半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14の他に、DRAM、オシレータ、EEPROM、温度センサ、及び電源部を備えている。   The controller chip 14 is located between the connector 15 and the plurality of semiconductor memory chips 13. The controller chip 14 is located closer to the first end portion 26 a of the substrate 12. In other words, the controller chip 14 is located between the central portion 26c of the substrate 12 and the first end portion 26a. The substrate 12 includes a DRAM, an oscillator, an EEPROM, a temperature sensor, and a power supply unit in addition to the plurality of semiconductor memory chips 13 and the controller chip 14.

図2に示すように、筐体11は、第1壁31、第2壁32、及び第3壁33を有する。第1壁31及び第2壁32は、基板12と略平行に延びている。第1壁31は、基板12の第1面12aに面する。第2壁32は、第1壁31とは反対側に位置し、基板12の第2面12bに面する。第3壁33は、第1壁31及び第2壁32とは略直交した方向に延びている。第3壁33は、周壁(側壁)であり、第1壁31の周縁部と第2壁32の周縁部とを繋いでいる。   As illustrated in FIG. 2, the housing 11 includes a first wall 31, a second wall 32, and a third wall 33. The first wall 31 and the second wall 32 extend substantially parallel to the substrate 12. The first wall 31 faces the first surface 12 a of the substrate 12. The second wall 32 is located on the opposite side of the first wall 31 and faces the second surface 12 b of the substrate 12. The third wall 33 extends in a direction substantially orthogonal to the first wall 31 and the second wall 32. The third wall 33 is a peripheral wall (side wall), and connects the peripheral edge of the first wall 31 and the peripheral edge of the second wall 32.

また、筐体11は、第1端部11aと、第2端部11bとを有する。第1端部11aは、基板12のコネクタ15を外部に露出させる開口部34が設けられている。第2端部11bは、第1端部11aとは反対側に位置する。   Moreover, the housing | casing 11 has the 1st end part 11a and the 2nd end part 11b. The first end portion 11a is provided with an opening 34 that exposes the connector 15 of the substrate 12 to the outside. The second end portion 11b is located on the side opposite to the first end portion 11a.

図2に示すように、筐体11の第2壁32は、基板12に向いて突出して基板12に接した複数の接触部41,42(接続部、熱接続部、支持部、当接部、突出部、凸部、部分)を有する。接触部41,42は、複数の半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14を外れ、且つ、基板12の周縁部を外れた位置で基板12に接する。本実施形態では、接触部41,42は、基板12の第2面12bに接し、基板12に熱的に接続されている。換言すれば、筐体11(接触部41,42)は、基板12に直接密着している。   As shown in FIG. 2, the second wall 32 of the housing 11 has a plurality of contact portions 41 and 42 (connection portions, thermal connection portions, support portions, contact portions) that protrude toward the substrate 12 and come into contact with the substrate 12. , Projecting part, convex part, part). The contact portions 41 and 42 are in contact with the substrate 12 at positions where the plurality of semiconductor memory chips 13 and the controller chip 14 are removed and the periphery of the substrate 12 is removed. In the present embodiment, the contact portions 41 and 42 are in contact with the second surface 12 b of the substrate 12 and are thermally connected to the substrate 12. In other words, the housing 11 (contact portions 41, 42) is in direct contact with the substrate 12.

接触部41,42は、基板12の第2面12b(または第1面12a)と略平行な接触面S(先端面、当接面、平面)を有し、基板12に面接触している。すなわち、接触部41,42は、所定面積に亘って基板12に接触している。接触部41,42のいずれか一つと基板12との接触面積は、例えば半導体メモリチップ13のいずれか一つの底面積よりも大きい。接触部41,42のいずれか一つと基板12との接触面積は、例えばコントローラチップ14の底面積よりも大きい。   The contact portions 41, 42 have a contact surface S (tip surface, contact surface, plane) substantially parallel to the second surface 12 b (or the first surface 12 a) of the substrate 12 and are in surface contact with the substrate 12. . That is, the contact portions 41 and 42 are in contact with the substrate 12 over a predetermined area. The contact area between any one of the contact portions 41 and 42 and the substrate 12 is larger than the bottom area of any one of the semiconductor memory chips 13, for example. The contact area between any one of the contact portions 41 and 42 and the substrate 12 is larger than, for example, the bottom area of the controller chip 14.

なお、接触部41,42の大きさは上記に限らず、例えば複数の接触部41,42と基板12との接触面積の合計が半導体メモリチップ13のいずれか一つの底面積またはコントローラチップ14の底面積よりも大きくてもよい。   The size of the contact portions 41 and 42 is not limited to the above. For example, the total contact area between the plurality of contact portions 41 and 42 and the substrate 12 is the bottom area of any one of the semiconductor memory chips 13 or the controller chip 14. It may be larger than the bottom area.

図3に示すように、基板12の第2面12bは、グラウンド層24が設けられている。グラウンド層24は、その少なくとも一部に基板12の表面に露出した露出領域24a(接続領域)を有する。露出領域24aは、基板12のレジストが設けられていない領域である。露出領域24aには、半田51(例えば半田ペースト)が塗布される。   As shown in FIG. 3, a ground layer 24 is provided on the second surface 12 b of the substrate 12. The ground layer 24 has an exposed region 24a (connection region) exposed on the surface of the substrate 12 at least in part. The exposed region 24a is a region where the resist of the substrate 12 is not provided. Solder 51 (for example, solder paste) is applied to the exposed region 24a.

筐体11の接触部41,42は、グラウンド層24の露出領域24aと略同じ外形を有する。本実施形態では、2つの接触部41,42は、互いに略平行に基板12の幅方向に延びている。接触部41,42は、基板12の略全幅に亘る。   The contact portions 41 and 42 of the housing 11 have substantially the same outer shape as the exposed region 24 a of the ground layer 24. In the present embodiment, the two contact portions 41 and 42 extend in the width direction of the substrate 12 substantially parallel to each other. The contact portions 41 and 42 extend over substantially the entire width of the substrate 12.

図2に示すように、筐体11の接触部41,42は、基板12のグラウンド層24に接する。なお、「筐体の接触部が基板のグラウンド層に接する」とは、筐体の接触部と基板のグラウンド層との間に半田のような接合部材が挟まれる場合も含む。本実施形態では、筐体11の接触部41,42と基板12のグラウンド層24との間には半田51が設けられている。筐体11の接触部41,42は、基板12のグラウンド層24に半田51で接合される。これにより、基板12は、筐体11に固定されている。   As shown in FIG. 2, the contact portions 41 and 42 of the housing 11 are in contact with the ground layer 24 of the substrate 12. Note that “the contact portion of the housing is in contact with the ground layer of the substrate” includes a case where a bonding member such as solder is sandwiched between the contact portion of the housing and the ground layer of the substrate. In the present embodiment, solder 51 is provided between the contact portions 41 and 42 of the housing 11 and the ground layer 24 of the substrate 12. The contact portions 41 and 42 of the housing 11 are joined to the ground layer 24 of the substrate 12 with solder 51. Thereby, the substrate 12 is fixed to the housing 11.

図2に示すように、第1接触部41の少なくとも一部は、コントローラチップ14の裏側の位置で基板12に接している。つまり、第1接触部41は、基板12の中央部26cと第1端部26aとの間の位置で基板12に接している。一方で、第2接触部42の少なくとも一部は、半導体メモリチップ13の裏側の位置で基板12に接している。第2接触部42は、基板12の中央部26cと第2端部26bとの間の位置で基板12に接している。   As shown in FIG. 2, at least a part of the first contact portion 41 is in contact with the substrate 12 at a position on the back side of the controller chip 14. That is, the first contact portion 41 is in contact with the substrate 12 at a position between the central portion 26c of the substrate 12 and the first end portion 26a. On the other hand, at least a part of the second contact portion 42 is in contact with the substrate 12 at a position on the back side of the semiconductor memory chip 13. The second contact portion 42 is in contact with the substrate 12 at a position between the central portion 26c of the substrate 12 and the second end portion 26b.

次に、半導体装置1の作用について説明する。
半導体装置1が動作すると、コントローラチップ14及び半導体メモリチップ13が発熱する。コントローラチップ14及び半導体メモリチップ13からの熱の一部は、其々のチップが有する半田ボールを介して基板12に伝わる。
Next, the operation of the semiconductor device 1 will be described.
When the semiconductor device 1 operates, the controller chip 14 and the semiconductor memory chip 13 generate heat. Part of the heat from the controller chip 14 and the semiconductor memory chip 13 is transmitted to the substrate 12 through solder balls included in the respective chips.

基板12に伝わった熱の一部は、コネクタ15の金属端子15aからホスト装置2のコネクタを通してホスト装置2に放熱される。一方で、基板12に伝わった熱の他の一部は、筐体11の接触部41,42から筐体11に伝わり、筐体11の外部に放散される。   Part of the heat transferred to the substrate 12 is radiated to the host device 2 from the metal terminal 15 a of the connector 15 through the connector of the host device 2. On the other hand, another part of the heat transmitted to the substrate 12 is transmitted from the contact portions 41 and 42 of the housing 11 to the housing 11 and is dissipated to the outside of the housing 11.

このような構成の半導体装置1によれば、放熱性の向上を図ることができる。
例えばSSDのような半導体装置では、コントローラチップ及び半導体メモリチップが搭載された基板は、筐体内で熱的に浮いた状態にあることが多い。すなわち、コントローラチップ及び半導体メモリチップからの熱を逃がすための放熱経路は、基板に設けられてホスト装置に接続されるコネクタと、基板を筐体に固定したねじとの2つのルートに限られることが多い。
According to the semiconductor device 1 having such a configuration, it is possible to improve heat dissipation.
For example, in a semiconductor device such as an SSD, a substrate on which a controller chip and a semiconductor memory chip are mounted is often in a state of being thermally floated in a housing. That is, the heat dissipation path for releasing heat from the controller chip and the semiconductor memory chip is limited to two routes: a connector provided on the board and connected to the host device, and a screw fixing the board to the housing. There are many.

ここで、コントローラチップや半導体メモリチップは、動作温度が上昇すると性能低下が起こることがある。そのため、半導体装置の性能を維持するためには、発生する熱を効率よく放散してコントローラチップや半導体メモリチップの温度上昇を抑える必要がある。   Here, the controller chip and the semiconductor memory chip may deteriorate in performance when the operating temperature rises. Therefore, in order to maintain the performance of the semiconductor device, it is necessary to efficiently dissipate the generated heat and suppress the temperature rise of the controller chip and the semiconductor memory chip.

コントローラチップや半導体メモリチップの温度上昇を抑える他の構成として、例えば、コントローラチップ及び半導体メモリチップと筐体の内面との間に熱伝導性シート(放熱シート)を挟み、この熱伝導性シートを介してコントローラチップ及び半導体メモリチップからの熱を筐体に放散させることが考えられる。   As another configuration for suppressing the temperature rise of the controller chip and the semiconductor memory chip, for example, a heat conductive sheet (heat radiating sheet) is sandwiched between the controller chip and the semiconductor memory chip and the inner surface of the housing. It is conceivable to dissipate heat from the controller chip and the semiconductor memory chip to the housing.

しかしながら、熱伝導性シートの多くは、有機材料などでできており、経年劣化により層間剥離や熱硬化が発生し、放熱性が低下することがある。加えて、熱伝導性シートは、金属製の筐体に比べて伝熱効率が劣ることが多い。   However, most of the heat conductive sheets are made of an organic material or the like, and delamination or thermosetting may occur due to aging deterioration, which may reduce heat dissipation. In addition, the heat conductive sheet is often inferior in heat transfer efficiency compared to a metal casing.

また、発熱部品の温度上昇を抑えるさらに別の構成として、発熱部品に向いて突出した突出部を筐体に設け、この突出部の先端を発熱部品に直接に接触させて発熱部品からの熱を筐体に逃がすことが考えられる。   Further, as another configuration for suppressing the temperature rise of the heat generating component, a protruding portion that protrudes toward the heat generating component is provided in the housing, and the tip of the protruding portion is brought into direct contact with the heat generating component to heat the heat generating component. It is possible to escape to the case.

しかしながら、筐体の突出部が発熱部品に直接に接する場合、外部からの衝撃が筐体に加わった場合に、その衝撃が発熱部品に直接に入力される可能性がある。このため、このような構成では、半導体装置の耐衝撃性が低下する可能性がある。   However, when the protruding portion of the casing is in direct contact with the heat generating component, when an external impact is applied to the casing, the impact may be directly input to the heat generating component. For this reason, with such a configuration, the impact resistance of the semiconductor device may be reduced.

そこで本実施形態に係る半導体装置1は、筐体11と、筐体11に収容された基板12と、基板12に実装された複数の半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14とを備える。筐体11は、複数の半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14を外れた位置で基板12に接した接触部41,42を有する。   Therefore, the semiconductor device 1 according to this embodiment includes a housing 11, a substrate 12 accommodated in the housing 11, and a plurality of semiconductor memory chips 13 and a controller chip 14 mounted on the substrate 12. The housing 11 has contact portions 41 and 42 that are in contact with the substrate 12 at positions away from the plurality of semiconductor memory chips 13 and the controller chip 14.

このような構成によれば、筐体11と基板12とが直接に熱的に接続されるため、半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14からの熱は、筐体11の接触部41,42から筐体11の全体に効率的に逃がされ、筐体11の外部に放散される。これにより、半導体装置1の放熱性を向上させることができる。その結果、温度上昇による半導体装置1の性能低下を抑制することができる。なおこのような構成によれば、熱伝導性シートの経年劣化による層間剥離や熱硬化を原因とする不具合が生じない。   According to such a configuration, since the housing 11 and the substrate 12 are directly thermally connected, heat from the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14 is transmitted from the contact portions 41 and 42 of the housing 11 to the housing 11. The body 11 is efficiently escaped and diffused to the outside of the housing 11. Thereby, the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be improved. As a result, performance degradation of the semiconductor device 1 due to temperature rise can be suppressed. In addition, according to such a structure, the malfunction resulting from the delamination and thermosetting by aged deterioration of a heat conductive sheet does not arise.

また、筐体11の接触部41,42が半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14を外れた位置で基板12に接することで、外部からの衝撃が筐体11に加わった場合でも、その衝撃が半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14には直接に伝わりにくい。このため、半導体装置1の良好な耐衝撃性を確保することができる。   In addition, since the contact portions 41 and 42 of the housing 11 are in contact with the substrate 12 at a position away from the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14, even when an external impact is applied to the housing 11, the impact is applied to the semiconductor. It is difficult to transmit directly to the memory chip 13 and the controller chip 14. For this reason, good impact resistance of the semiconductor device 1 can be ensured.

さらに、筐体11の接触部41,42を基板12に直接に接触させることで、半導体メモリチップ13やコントローラチップ14の大きさ(底面積)に制限されずに、放熱経路となる熱接続面積を増やすことができる。例えば本実施形態では、筐体11の接触部41,42のいずれか一つと基板12の接触面積は、半導体メモリチップ13の底面積またはコントローラチップ14の底面積よりも大きい。このような構成によれば、基板12から筐体11にさらに効率的に熱を移動させることができ、半導体装置1の放熱性のさらなる向上を図ることができる。   Further, the contact portions 41 and 42 of the housing 11 are brought into direct contact with the substrate 12, so that the heat connection area serving as a heat dissipation path is not limited by the size (bottom area) of the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14. Can be increased. For example, in this embodiment, the contact area between one of the contact portions 41 and 42 of the housing 11 and the substrate 12 is larger than the bottom area of the semiconductor memory chip 13 or the bottom area of the controller chip 14. According to such a configuration, heat can be more efficiently transferred from the substrate 12 to the housing 11, and the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be further improved.

本実施形態では、筐体11は、金属製である。このような構成によれば、例えば有機材料の熱伝導性シートを介在させる場合に比べて、基板12から筐体11に効率的に熱を逃がすことができる。さらに、接触部41,42から筐体11に伝わった熱は、筐体11の略全体に効率的に伝わり、筐体11の略全体を利用して放散される。このため、半導体装置1の放熱性をさらに向上させることができる。   In the present embodiment, the housing 11 is made of metal. According to such a configuration, heat can be efficiently released from the substrate 12 to the housing 11 as compared with, for example, a case where a heat conductive sheet of an organic material is interposed. Furthermore, the heat transferred from the contact portions 41 and 42 to the housing 11 is efficiently transmitted to substantially the entire housing 11 and is dissipated using the substantially entire housing 11. For this reason, the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be further improved.

一般的に、半導体メモリチップ及びコントローラチップからの熱は、基板のグラウンド層に伝わりやすい。そこで本実施形態では、基板12は、少なくとも一部が該基板12の表面に露出したグラウンド層24を有する。接触部41,42は、基板12のグラウンド層24に接する。このような構成によれば、基板12のグラウンド層24に伝わった熱を効率的に筐体11に逃がすことができる。これにより、半導体装置1の放熱性をさらに向上させることができる。   In general, heat from a semiconductor memory chip and a controller chip is easily transferred to the ground layer of the substrate. Therefore, in the present embodiment, the substrate 12 has a ground layer 24 at least partially exposed on the surface of the substrate 12. The contact portions 41 and 42 are in contact with the ground layer 24 of the substrate 12. According to such a configuration, the heat transmitted to the ground layer 24 of the substrate 12 can be efficiently released to the housing 11. Thereby, the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be further improved.

本実施形態では、接触部41,42は、基板12のグラウンド層24に半田51で接合されている。このような構成によれば、接触部41,42と基板12のグラウンド層24とがさらに隙間なく密着するため、基板12から筐体11に熱がさらに伝わりにやすくなる。このため、半導体装置1の放熱性をさらに向上させることができる。   In the present embodiment, the contact portions 41 and 42 are joined to the ground layer 24 of the substrate 12 with solder 51. According to such a configuration, the contact portions 41 and 42 and the ground layer 24 of the substrate 12 are further in close contact with each other without any gap, so that heat is more easily transferred from the substrate 12 to the housing 11. For this reason, the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be further improved.

さらに、筐体11の接触部41,42が基板12のグラウンド層24に半田51で接合されると、基板12を筐体11に固定するための固定部材(例えばねじ)を省略または減らすことができる。これにより、半導体装置1の部品点数を減らすことができ、半導体装置1のコストダウンを図ることができる。また、固定用のねじを省略または減らすることができると、ねじの不良によるやり直し工数やねじ山破壊による外観不良を減らすことができる。これにより、半導体装置1をより安価に提供することができる。   Furthermore, when the contact portions 41 and 42 of the housing 11 are joined to the ground layer 24 of the substrate 12 with the solder 51, fixing members (for example, screws) for fixing the substrate 12 to the housing 11 may be omitted or reduced. it can. Thereby, the number of parts of the semiconductor device 1 can be reduced, and the cost of the semiconductor device 1 can be reduced. In addition, if the fixing screws can be omitted or reduced, it is possible to reduce the number of redo man-hours due to defective screws and the appearance defects due to screw thread destruction. Thereby, the semiconductor device 1 can be provided more inexpensively.

本実施形態では、基板12は、半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14が実装された第1面12aと、該第1面12aとは反対側に位置した第2面12bとを有する。筐体11の接触部41,42は、基板12の第2面12bに接する。このような構成によれば、コントローラチップ14が存在しないため比較的面積に余裕のある基板12の第2面12bを利用して筐体11と基板12とを接触させることができる。このため、筐体11と基板12との接触面積を増やしやすく、半導体装置1の放熱性をさらに向上させやすくなる。   In the present embodiment, the substrate 12 has a first surface 12a on which the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14 are mounted, and a second surface 12b located on the opposite side of the first surface 12a. The contact portions 41 and 42 of the housing 11 are in contact with the second surface 12 b of the substrate 12. According to such a configuration, since the controller chip 14 is not present, the housing 11 and the substrate 12 can be brought into contact with each other using the second surface 12b of the substrate 12 having a relatively large area. For this reason, it is easy to increase the contact area of the housing | casing 11 and the board | substrate 12, and it becomes easy to improve the heat dissipation of the semiconductor device 1 further.

本実施形態では、基板12は、コネクタ15が設けられた第1端部26aと、該第1端部26aとは反対側に位置した第2端部26bとを有する。コネクタ15は、ホスト装置2に接続される金属端子15aを有し、基板12の熱を半導体装置1の外部に逃がす放熱経路の一つを構成する。このため、基板12の第1端部26aに近い領域の熱は、コネクタ15を通して放熱されやすい。一方で、コネクタ15から比較的遠い基板12の中央部26cと第2端部26bとの間の領域の熱は、コネクタ15を通して放熱されにくい。   In the present embodiment, the substrate 12 has a first end portion 26a provided with the connector 15 and a second end portion 26b located on the opposite side of the first end portion 26a. The connector 15 has a metal terminal 15 a connected to the host device 2, and constitutes one of the heat dissipation paths for releasing the heat of the substrate 12 to the outside of the semiconductor device 1. For this reason, heat in a region near the first end portion 26 a of the substrate 12 is easily radiated through the connector 15. On the other hand, the heat in the region between the central portion 26 c and the second end portion 26 b of the substrate 12 that is relatively far from the connector 15 is not easily radiated through the connector 15.

そこで本実施形態では、第2接触部42は、基板12の中央部26cと第2端部26bとの間の位置で基板12に接する。このような構成によれば、コネクタ15から比較的遠い基板12の中央部26cと第2端部26bとの間の領域の熱を、第2接触部42を通して効率的に筐体11に逃がすことができる。これにより、基板12の略全域から熱を逃がしやすい構成が実現される。このため、半導体装置1の放熱性をさらに向上させることができる。   Therefore, in the present embodiment, the second contact portion 42 contacts the substrate 12 at a position between the central portion 26c of the substrate 12 and the second end portion 26b. According to such a configuration, the heat in the region between the central portion 26 c and the second end portion 26 b of the substrate 12 that is relatively far from the connector 15 is efficiently released to the housing 11 through the second contact portion 42. Can do. Thereby, a configuration in which heat is easily released from substantially the entire area of the substrate 12 is realized. For this reason, the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be further improved.

以下に、第2乃至第5の実施形態に係る半導体装置1について説明する。なお、第1実施形態の構成と同一または類似の機能を有する構成は、同一の符号を付してその説明を省略する。また、下記に説明する以外の構成は、第1実施形態と同じである。   The semiconductor device 1 according to the second to fifth embodiments will be described below. In addition, the structure which has the same or similar function as the structure of 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the description. The configuration other than that described below is the same as that of the first embodiment.

(第2実施形態)
図4は、第2実施形態に係る半導体装置1を示す。本実施形態では、筐体11の第1壁31は、複数の接触部41,42を有する。接触部41,42は、複数の半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14を外れた位置で基板12の第1面12aに接している。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a semiconductor device 1 according to the second embodiment. In the present embodiment, the first wall 31 of the housing 11 has a plurality of contact portions 41 and 42. The contact portions 41 and 42 are in contact with the first surface 12 a of the substrate 12 at positions away from the plurality of semiconductor memory chips 13 and the controller chip 14.

詳しく述べると、第1接触部41は、半導体メモリチップ13とコントローラチップ14との間に位置で基板12の第1面12aに接している。一方で、第2接触部42は、複数の半導体メモリチップ13の間の位置で基板12の第1面12aに接している。   More specifically, the first contact portion 41 is in contact with the first surface 12 a of the substrate 12 at a position between the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14. On the other hand, the second contact portion 42 is in contact with the first surface 12 a of the substrate 12 at a position between the plurality of semiconductor memory chips 13.

このような構成によれば、第1実施形態と同様に、半導体装置1の放熱性を向上させることができる。さらに本実施形態では、接触部41,42は、基板12の第1面12aに接している。このような構成によれば、複数の半導体メモリチップ13を基板12の第1面12aと第2面12bに分けて実装する場合においても、基板12と筐体11との接触を確保することができる。   According to such a configuration, the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be improved as in the first embodiment. Further, in the present embodiment, the contact portions 41 and 42 are in contact with the first surface 12 a of the substrate 12. According to such a configuration, even when the plurality of semiconductor memory chips 13 are separately mounted on the first surface 12a and the second surface 12b of the substrate 12, it is possible to ensure contact between the substrate 12 and the housing 11. it can.

なお、筐体11は、第1実施形態に係る接触部41,42(基板12の第2面12bに接する接触部)と、第2実施形態に係る接触部41,42(基板12の第1面12aに接する接触部)とを同時に備えてもよい。   The housing 11 includes contact portions 41 and 42 according to the first embodiment (contact portions in contact with the second surface 12b of the substrate 12) and contact portions 41 and 42 according to the second embodiment (first of the substrate 12). And a contact portion in contact with the surface 12a).

(第3実施形態)
次に、図5乃至図10を参照して、第3実施形態に係る半導体装置1について説明する。図5は、本実施形態に係る基板12の第1面12aを示す。第1面12aには、複数の半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14が実装されている。
(Third embodiment)
Next, a semiconductor device 1 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows the first surface 12a of the substrate 12 according to this embodiment. A plurality of semiconductor memory chips 13 and a controller chip 14 are mounted on the first surface 12a.

本実施形態に係る半導体装置1は、電気二重層コンデンサ61(いわゆるスーパーコンデンサ、ウルトラコンデンサ)を基板12の第1面12aにさらに備える。電気二重層コンデンサ61は、熱に弱い部品の一つである。   The semiconductor device 1 according to the present embodiment further includes an electric double layer capacitor 61 (so-called super capacitor or ultra capacitor) on the first surface 12 a of the substrate 12. The electric double layer capacitor 61 is one of heat-sensitive components.

電気二重層コンデンサ61は、発熱部品であるコントローラチップ14から離され、コントローラチップ14及び複数の半導体メモリチップ13よりも、基板12の第2端部26bの近くに位置する。電気二重層コンデンサ61は、基板12の第1面12aに実装された複数の部品のなかで、基板12の第2端部26bの最も近くに位置する。本実施形態では、電気二重層コンデンサ61は、基板12の第2端部26bに位置する。なお、電気二重層コンデンサ61は、第2端部26bに位置するものに限らず、基板12の中央部26cと第2端部26bとの間に位置してもよい。   The electric double layer capacitor 61 is separated from the controller chip 14 which is a heat generating component, and is located closer to the second end portion 26 b of the substrate 12 than the controller chip 14 and the plurality of semiconductor memory chips 13. The electric double layer capacitor 61 is located closest to the second end portion 26 b of the substrate 12 among the plurality of components mounted on the first surface 12 a of the substrate 12. In the present embodiment, the electric double layer capacitor 61 is located at the second end portion 26 b of the substrate 12. The electric double layer capacitor 61 is not limited to being located at the second end portion 26b, and may be located between the central portion 26c of the substrate 12 and the second end portion 26b.

図6は、基板12の第2面12bを示す。第2面12bは、信号線を含む配線パターン63と、グラウンド層24とが設けられている。グラウンド層24の一部は、露出領域24aとして基板12の表面に露出している。なお説明の便宜上、図中の露出領域24aにはハッチングを施している。グラウンド層24は、配線パターン63と、基板12の縁との間に設けられている。グラウンド層24は、露出領域24aを大きく確保するため、基板12の縁に沿って設けられている(縁の近傍まで拡大されている)。   FIG. 6 shows the second surface 12 b of the substrate 12. The second surface 12b is provided with a wiring pattern 63 including signal lines and a ground layer 24. A part of the ground layer 24 is exposed on the surface of the substrate 12 as an exposed region 24a. For convenience of explanation, the exposed region 24a in the figure is hatched. The ground layer 24 is provided between the wiring pattern 63 and the edge of the substrate 12. The ground layer 24 is provided along the edge of the substrate 12 in order to ensure a large exposed region 24a (expanded to the vicinity of the edge).

図7は、半導体装置1の筐体11を分解して示す。筐体11は、ベース21と、カバー22とを有する。ベース21は、板材が椀状に曲げられることで形成されている。図8は、ベース21の平面図を示す。図7及び図8に示すように、ベース21は、基板12に向いて窪んだ窪み部64(突出部)を有する。窪み部64は、複数の半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14に面する。窪み部64と半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14との間には熱伝導性シート28が介在されている。   FIG. 7 shows the housing 11 of the semiconductor device 1 in an exploded manner. The housing 11 includes a base 21 and a cover 22. The base 21 is formed by bending a plate material into a bowl shape. FIG. 8 shows a plan view of the base 21. As shown in FIGS. 7 and 8, the base 21 has a recessed portion 64 (projecting portion) that is recessed toward the substrate 12. The recess 64 faces the plurality of semiconductor memory chips 13 and the controller chip 14. A heat conductive sheet 28 is interposed between the recess 64 and the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14.

これにより、半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14からの熱の一部は、熱伝導性シート28を介して筐体11に放散される。また、窪み部64を設けて筐体11と半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14との間の距離を近付けることで、熱伝導性シート28を薄くすることができ、放熱性の向上を図ることができる。   Thereby, a part of the heat from the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14 is dissipated to the housing 11 through the heat conductive sheet 28. In addition, by providing the recess 64 to reduce the distance between the housing 11 and the semiconductor memory chip 13 and the controller chip 14, the heat conductive sheet 28 can be thinned and heat dissipation can be improved. it can.

図9は、カバー22の平面図を示す。図7及び図9に示すように、筐体11(カバー22)は、コントローラチップ14に面した第1領域71と、電気二重層コンデンサ61に面した第2領域72とを有する。第1接触部41は、第1領域71に設けられ、コントローラチップ14の裏側で基板12の第2面12bに接する。第2接触部42は、第2領域72に設けられ、電気二重層コンデンサ61の裏側で基板12の第2面12bに接する。   FIG. 9 shows a plan view of the cover 22. As shown in FIGS. 7 and 9, the housing 11 (cover 22) has a first region 71 facing the controller chip 14 and a second region 72 facing the electric double layer capacitor 61. The first contact portion 41 is provided in the first region 71 and contacts the second surface 12 b of the substrate 12 on the back side of the controller chip 14. The second contact portion 42 is provided in the second region 72 and contacts the second surface 12 b of the substrate 12 on the back side of the electric double layer capacitor 61.

図7及び図9に示すように、第1領域71と第2領域72との間には、スリット73が設けられている。これにより、第1接触部41によって基板12から筐体11の第1領域71に伝わった熱は、筐体11の第2領域72には伝わりにくい。なお、筐体11は、スリット73に代えて、溝が設けられてもよい。   As shown in FIGS. 7 and 9, a slit 73 is provided between the first region 71 and the second region 72. Thereby, the heat transmitted from the substrate 12 to the first region 71 of the housing 11 by the first contact portion 41 is not easily transmitted to the second region 72 of the housing 11. Note that the housing 11 may be provided with a groove instead of the slit 73.

図10は、半導体装置1の実装構造を示す。ホスト装置2は、半導体装置1が接続される複数のコネクタ81を有する。複数のコネクタ81は、例えば鉛直方向に略等間隔で並べられている。複数の半導体装置1は、ホスト装置2のコネクタ81に其々接続され、鉛直方向に略平行に並べられている。   FIG. 10 shows a mounting structure of the semiconductor device 1. The host device 2 has a plurality of connectors 81 to which the semiconductor device 1 is connected. The plurality of connectors 81 are arranged at substantially equal intervals in the vertical direction, for example. The plurality of semiconductor devices 1 are respectively connected to the connectors 81 of the host device 2 and are arranged substantially parallel to the vertical direction.

ホスト装置2は、半導体装置1を間に挟んでコネクタ81とは反対側にファン82を有する。ファン82は、電気二重層コンデンサ61が収容された半導体装置1の第2端部11b(後端部)に風を送る。   The host device 2 has a fan 82 on the opposite side of the connector 81 with the semiconductor device 1 interposed therebetween. The fan 82 sends air to the second end portion 11b (rear end portion) of the semiconductor device 1 in which the electric double layer capacitor 61 is accommodated.

このような構成によれば、第1実施形態と同様に、半導体装置1の放熱性を向上させることができる。   According to such a configuration, the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be improved as in the first embodiment.

本実施形態では、半導体装置1は、基板12の第2端部26bに実装された電気二重層コンデンサ61をさらに備える。ここで、筐体11が接触部41,42を有する場合、コントローラチップ14や半導体メモリチップ13からの熱が、筐体11を介して電気二重層コンデンサ61に伝わる可能性がある。   In the present embodiment, the semiconductor device 1 further includes an electric double layer capacitor 61 mounted on the second end portion 26 b of the substrate 12. Here, when the housing 11 has the contact portions 41 and 42, heat from the controller chip 14 and the semiconductor memory chip 13 may be transmitted to the electric double layer capacitor 61 through the housing 11.

そこで本実施形態では、筐体11は、コントローラチップ14に面した第1領域71と、電気二重層コンデンサ61に面した第2領域72とを有し、第1領域71と第2領域72との間にスリット73が設けられている。このため、第1接触部41によって基板12から筐体11の第1領域71に伝わった熱は、電気二重層コンデンサ61に伝わりにくい。これにより、電気二重層コンデンサ61を熱から保護することができる。これにより、電気二重層コンデンサ61の誤動作を防止し、半導体装置1の信頼性を向上させることができる。   Therefore, in the present embodiment, the housing 11 has a first region 71 facing the controller chip 14 and a second region 72 facing the electric double layer capacitor 61, and the first region 71, the second region 72, A slit 73 is provided therebetween. For this reason, the heat transferred from the substrate 12 to the first region 71 of the housing 11 by the first contact portion 41 is not easily transferred to the electric double layer capacitor 61. Thereby, the electric double layer capacitor 61 can be protected from heat. Thereby, the malfunction of the electric double layer capacitor 61 can be prevented, and the reliability of the semiconductor device 1 can be improved.

また、第2接触部42が電気二重層コンデンサ61の裏側で基板12の第2面12bに接すると、電気二重層コンデンサ61近傍の熱を筐体11に逃がすことができるので、電気二重層コンデンサ61の温度上昇をさらに抑制することができる。さらに本実施形態のように、ホスト装置2が筐体11の第2端部11b(または第2領域72)を冷却するファン82を備えると、電気二重層コンデンサ61の温度上昇をさらに抑制することができる。   Further, when the second contact portion 42 is in contact with the second surface 12b of the substrate 12 on the back side of the electric double layer capacitor 61, the heat in the vicinity of the electric double layer capacitor 61 can be released to the casing 11, so that the electric double layer capacitor The temperature rise of 61 can be further suppressed. Further, when the host device 2 includes the fan 82 that cools the second end portion 11b (or the second region 72) of the housing 11 as in the present embodiment, the temperature increase of the electric double layer capacitor 61 is further suppressed. Can do.

(第4実施形態)
図11は、第4実施形態に係る基板12の第2面12bを示す。本実施形態に係る基板12は、基板12の第2面12bの最外層にグラウンド層24のベタ層を有する。本実施形態では、グラウンド層24は、基板12の第2面12bの略全面に露出領域24aを有する。なお説明の便宜上、図中の露出領域24aにはハッチングを施している。露出領域24aは、例えば基板12の面積の半分以上の大きさである。一方で、筐体11は、グラウンド層24の露出領域24aの外形に対応した大きさの接触部41を有する。つまり本実施形態では、基板12の略全域に亘って筐体11と基板12とが接している。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 shows the second surface 12b of the substrate 12 according to the fourth embodiment. The substrate 12 according to the present embodiment has a solid layer of the ground layer 24 on the outermost layer of the second surface 12b of the substrate 12. In the present embodiment, the ground layer 24 has an exposed region 24 a on substantially the entire second surface 12 b of the substrate 12. For convenience of explanation, the exposed region 24a in the figure is hatched. The exposed region 24a has a size that is, for example, half or more of the area of the substrate 12. On the other hand, the housing 11 has a contact portion 41 having a size corresponding to the outer shape of the exposed region 24 a of the ground layer 24. That is, in this embodiment, the housing 11 and the substrate 12 are in contact with each other over substantially the entire area of the substrate 12.

このような構成によれば、第1実施形態と同様に、半導体装置1の放熱性を向上させることができる。さらに本実施形態によれば、筐体11と基板12との接触面積をさらに増加させることができるので、半導体装置1の放熱性をさらに向上させることができる。   According to such a configuration, the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be improved as in the first embodiment. Furthermore, according to the present embodiment, the contact area between the housing 11 and the substrate 12 can be further increased, so that the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be further improved.

(第5実施形態)
図12は、第5実施形態に係る半導体装置1を一部分解して示す。基板12の第1面12aには、複数の半導体メモリチップ13及びコントローラチップ14が実装されている。なお説明の便宜上、コントローラチップ14の図示は省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 12 is a partially exploded view of the semiconductor device 1 according to the fifth embodiment. A plurality of semiconductor memory chips 13 and a controller chip 14 are mounted on the first surface 12 a of the substrate 12. For convenience of explanation, illustration of the controller chip 14 is omitted.

本実施形態では、基板12の第1面12aに温度センサ91がさらに実装されている。筐体11の接触部41は、温度センサ91の裏側で基板12に接している。換言すれば、温度センサ91が位置する基板12の部分は、接触部41によって筐体11と均熱化され、筐体11の温度に近くなる。   In the present embodiment, a temperature sensor 91 is further mounted on the first surface 12 a of the substrate 12. The contact portion 41 of the housing 11 is in contact with the substrate 12 on the back side of the temperature sensor 91. In other words, the portion of the substrate 12 on which the temperature sensor 91 is located is soaked with the housing 11 by the contact portion 41 and approaches the temperature of the housing 11.

このような構成によれば、第1実施形態と同様に、半導体装置1の放熱性を向上させることができる。   According to such a configuration, the heat dissipation of the semiconductor device 1 can be improved as in the first embodiment.

ホスト装置2は、一般的に半導体装置1の筐体11の温度状態に基づいて設計される。ここで、温度センサ91が検出する温度は、基板12の温度であり、筐体11の温度ではない。そのため、筐体11の温度を推定するために、例えば基板12の複数個所に温度センサを配置し、それらのパラメータから筐体11の温度を補完することなどが考えられる。しかしこの場合、筐体11の温度を補完するためのプログラムが必要になり、半導体装置1の複雑化を招く。   The host device 2 is generally designed based on the temperature state of the housing 11 of the semiconductor device 1. Here, the temperature detected by the temperature sensor 91 is the temperature of the substrate 12, not the temperature of the housing 11. Therefore, in order to estimate the temperature of the housing | casing 11, it is possible to arrange | position a temperature sensor in the several places of the board | substrate 12, for example, and complement the temperature of the housing | casing 11 from those parameters. However, in this case, a program for complementing the temperature of the housing 11 is required, and the semiconductor device 1 is complicated.

そこで本実施形態では、筐体11の接触部41は、温度センサ91の裏側で基板12に接している。このため、温度センサ91は、接触部41を介して筐体11の温度に近い温度を直接に検出することができる。これにより、筐体11の温度の複雑な補完計算を省略または単純化することができ、温度センサ91の個数も減らすことができる。これにより、半導体装置1のコストダウンを図ることができる。   Therefore, in the present embodiment, the contact portion 41 of the housing 11 is in contact with the substrate 12 on the back side of the temperature sensor 91. For this reason, the temperature sensor 91 can directly detect a temperature close to the temperature of the housing 11 via the contact portion 41. Thereby, the complicated complementary calculation of the temperature of the housing | casing 11 can be abbreviate | omitted or simplified, and the number of the temperature sensors 91 can also be reduced. Thereby, the cost of the semiconductor device 1 can be reduced.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に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。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.

筐体11の接触部41,42は、基板12に半田51で接合されるものに限らず、基板12に単に接するだけのものでもよい。また、接触部41,42は、基板12のグラウンド層24に接したものに限らず、グラウンド層24以外のところに接するものでもよい。   The contact portions 41 and 42 of the housing 11 are not limited to those that are joined to the substrate 12 with the solder 51, but may be those that simply contact the substrate 12. The contact portions 41 and 42 are not limited to those in contact with the ground layer 24 of the substrate 12, and may be in contact with places other than the ground layer 24.

1…半導体装置、2…ホスト装置、11…筐体、12…基板、12a…第1面、12b…第2面、13…半導体メモリチップ、14…コントローラチップ、15…コネクタ、24…グラウンド層、26a…第1端部、26b…第2端部、26c…中央部、41,42…接触部、51…半田、61…電気二重層コンデンサ、71…第1領域、72…第2領域、73…スリット、91…温度センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor device, 2 ... Host device, 11 ... Housing | casing, 12 ... Board | substrate, 12a ... 1st surface, 12b ... 2nd surface, 13 ... Semiconductor memory chip, 14 ... Controller chip, 15 ... Connector, 24 ... Ground layer , 26a ... first end portion, 26b ... second end portion, 26c ... center portion, 41, 42 ... contact portion, 51 ... solder, 61 ... electric double layer capacitor, 71 ... first region, 72 ... second region, 73 ... Slit, 91 ... Temperature sensor.

Claims (10)

筐体と、
前記筐体に収容され、第1面と該第1面とは反対側に位置した第2面とを含む基板と、
前記基板に設けられてホスト装置に接続可能なコネクタと、
前記基板の第1面に実装された複数の半導体メモリチップと、
前記基板の第1面に実装され、前記ホスト装置との間で信号を送受信するとともに、前記複数の半導体メモリチップを制御するコントローラチップと、
を備え、
前記筐体は、前記基板に向いて突出して前記複数の半導体メモリチップ及び前記コントローラチップを外れた位置で前記基板の第1面または第2面に接した接触部を有する半導体装置。
A housing,
A substrate that is housed in the housing and includes a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface;
A connector provided on the substrate and connectable to a host device;
A plurality of semiconductor memory chips mounted on the first surface of the substrate;
A controller chip mounted on the first surface of the substrate, for transmitting and receiving signals to and from the host device, and for controlling the plurality of semiconductor memory chips;
With
The housing includes a contact portion that protrudes toward the substrate and has a contact portion in contact with the first surface or the second surface of the substrate at a position away from the plurality of semiconductor memory chips and the controller chip.
請求項1の記載において、
前記筐体は、金属製である半導体装置。
In the description of claim 1,
The housing is a semiconductor device made of metal.
請求項1または請求項2の記載において、
前記基板は、該基板の表面に露出したグラウンド層を有し、
前記接触部は、前記基板のグラウンド層に接した半導体装置。
In the description of claim 1 or claim 2,
The substrate has a ground layer exposed on a surface of the substrate;
The contact portion is a semiconductor device in contact with a ground layer of the substrate.
請求項3の記載において、
前記接触部は、前記基板のグラウンド層に半田で接合された半導体装置。
In the description of claim 3,
The contact portion is a semiconductor device bonded to a ground layer of the substrate with solder.
請求項1乃至請求項4のいずれかの記載において、
前記接触部は、前記複数の半導体メモリチップの一つと前記コントローラチップとの間の位置で前記基板の第1面に接した半導体装置。
In any one of Claims 1 to 4,
The contact portion is a semiconductor device in contact with the first surface of the substrate at a position between one of the plurality of semiconductor memory chips and the controller chip.
請求項1乃至請求項4のいずれかの記載において、
前記接触部は、前記基板の第2面に接した半導体装置。
In any one of Claims 1 to 4,
The contact portion is a semiconductor device in contact with the second surface of the substrate.
請求項1乃至請求項6のいずれかの記載において、
前記基板は、前記コネクタが設けられた第1端部と、該第1端部とは反対側に位置した第2端部とを有し、
前記接触部は、前記基板の中央部と第2端部との間の位置で前記基板に接した半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
The board has a first end provided with the connector, and a second end located on the opposite side of the first end,
The contact portion is a semiconductor device in contact with the substrate at a position between a central portion and a second end portion of the substrate.
請求項1乃至請求項7のいずれかの記載において、
前記基板に実装された電気二重層コンデンサをさらに備え、
前記筐体は、前記コントローラチップに面した第1領域と、前記電気二重層コンデンサに面した第2領域とを有し、前記第1領域と前記第2領域との間にスリットが設けられた半導体装置。
In any one of Claims 1 to 7,
An electric double layer capacitor mounted on the substrate;
The housing has a first region facing the controller chip and a second region facing the electric double layer capacitor, and a slit is provided between the first region and the second region. Semiconductor device.
請求項1乃至請求項8のいずれかの記載において、
前記基板に実装された温度センサをさらに備え、
前記接触部は、前記温度センサの裏側の位置で前記基板に接した半導体装置。
In any one of Claims 1 to 8,
A temperature sensor mounted on the substrate;
The contact portion is a semiconductor device in contact with the substrate at a position on the back side of the temperature sensor.
筐体と、
前記筐体に収容された基板と、
前記基板に実装された半導体チップと、
を備え、
前記筐体は、前記半導体チップを外れた位置で前記基板に接した部分を有する半導体装置。
A housing,
A substrate housed in the housing;
A semiconductor chip mounted on the substrate;
With
The said housing | casing has a part which contact | connected the said board | substrate in the position which removed the said semiconductor chip.
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