JP2016195269A - パッケージ基板に対するワイヤボンドなしでアセンブリ内の信号端子の2重の組を使用するスタブ最小化 - Google Patents

パッケージ基板に対するワイヤボンドなしでアセンブリ内の信号端子の2重の組を使用するスタブ最小化 Download PDF

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Dewitt Crisp Richard
ゾーニ,ワエル
Zohni Wael
ハーバ,ベルガセム
Haba Belgacem
ランブレクト,フランク
Lambrecht Frank
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48135Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48145Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
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    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73209Bump and HDI connectors
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
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    • H01L2224/92Specific sequence of method steps
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    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H01L23/3128Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation the substrate having spherical bumps for external connection
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    • H01L24/92Specific sequence of method steps
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    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
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    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
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    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
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    • H01L2924/151Die mounting substrate
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    • H01L2924/15786Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
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Abstract

【解決手段】超小型電子パッケージ100はメモリ記憶アレイを有する超小型電子素子101を備え、基板102の表面110上の端子104は、外部構成要素と接続するように構成され、基板102の反対側の表面108において露出する基板コンタクト121は、超小型電子素子101の素子コンタクト111に向きかつ素子コンタクト111に接合される。
【効果】端子は、理論的軸のそれぞれの対向する側に配置される端子の第1の組114及び第2の組124内の位置に配置された第1の端子104を含み、第1の端子104の各組は、メモリ記憶アレイ内のアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに超小型電子パッケージ100内の回路によって使用可能なアドレス情報を運び、第1の組114内の第1の端子104の信号割当ては、第2の組124内の第1の端子の信号割当ての鏡像とすることができる。
【選択図】図6

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2011年10月3日に出願された米国仮特許出願第61/542,553
号及び2012年2月17日に出願された米国仮特許出願第61/600,483号の出
願日の利益を主張する2012年4月4日に出願された米国特許出願第13/439,3
17号の継続出願であり、それらの特許文献の開示は参照することにより本明細書の一部
をなすものとする。
本出願の主題は、超小型電子パッケージ及び超小型電子パッケージを組み込んだアセン
ブリに関する。
半導体チップは、一般に、個々のパッケージされたユニットとして提供される。標準的
なチップは、平坦な方形の本体を有し、この本体は、チップの内部回路部に接続されたコ
ンタクトを有する大きな前面を備えている。個々の各チップは、通常、チップのコンタク
トに接続された外部端子を有するパッケージ内に含まれている。また、端子、すなわちパ
ッケージの外部接続点は、プリント回路基板等の回路パネルに電気的に接続するように構
成されている。多くの従来の設計では、チップパッケージは、チップ自体の面積よりもか
なり大きな回路パネルの面積を占有する。「チップの面積」とは、この開示において、前
面を有する平坦なチップに関して用いられるとき、前面の面積を指すものとして理解され
るべきである。
「フリップチップ」設計では、チップの前面は、パッケージ誘電体素子、すなわち、パ
ッケージの基板の面に向き合い、チップ上のコンタクトは、はんだバンプ又は他の接続素
子によってこの基板の面上のコンタクトに直接ボンディングされる。また、この基板は、
当該基板の上に重なる外部端子を通じて回路パネルにボンディングすることができる。「
フリップチップ」設計は、比較的コンパクトな構成を提供する。いくつかのフリップチッ
プパッケージは一般に「チップスケールパッケージ」と呼ばれる。「チップスケールパッ
ケージ」では、各パッケージは、例えば、本願と同一の譲受人に譲渡された米国特許第5
,148,265号、同第5,148,266号、及び同第5,679,977号の或る
特定の実施形態に開示されているように、チップの前面の面積に等しいか又はそれよりも
僅かに大きな回路パネルの面積を占有する。これらの米国特許の開示内容は、参照するこ
とによって本明細書の一部をなすものとする。或る特定の革新的な実装技法が、従来のフ
リップチップボンディングのコンパクト性に匹敵するコンパクト性又はそれに等しいコン
パクト性を提供する。
チップのいかなる物理的構成においても、サイズは重要な考慮事項である。チップのよ
り小型の物理的構成に対する要求は、携帯型電子デバイスの急速な発展により、更に強く
なってきている。単に例として、一般に「スマートフォン」と呼ばれるデバイスは、携帯
電話の機能を、強力なデータプロセッサ、メモリ、並びに全地球測位システム受信機、電
子カメラ及びローカルエリアネットワーク接続等の補助デバイスと、高解像度ディスプレ
イ及び関連する画像処理チップとともに一体化している。こうしたデバイスは、完全なイ
ンターネット接続、最大解像度の映像を含むエンターテイメント、ナビゲーション、電子
銀行等の機能を、全てポケットサイズのデバイスで提供することができる。複雑な携帯型
デバイスでは、多数のチップを小さい空間に詰め込む必要がある。さらに、チップのうち
のいくつかは、一般に「I/O」と呼ばれる多くの入出力接続を有している。これらのI
/Oを、他のチップのI/Oと相互接続しなければならない。相互接続を形成する構成要
素は、アセンブリのサイズを大幅に増大させるべきではない。同様の必要性は、例えば、
インターネット検索エンジンで使用されるもの等の、性能の増大及びサイズの低減が必要
とされるデータサーバにおける用途等の、他の用途でも発生する。
メモリ記憶アレイ、特にダイナミックランダムアクセスメモリチップ(DRAM)及び
フラッシュメモリチップを含む半導体チップは、一般に、単一チップ又は複数チップのパ
ッケージ及びアセンブリにパッケージされる。各パッケージは、端子と、その中のチップ
との間で信号を運び、電源及び接地を接続するために数多くの電気的接続を有する。それ
らの電気的接続は、チップのコンタクト支持面に対して水平方向に延在する水平導体、例
えば、トレース、ビームリード等、及びチップの表面に対して垂直方向に延在するビア等
の垂直導体、並びにチップの表面に対して水平及び垂直の両方向に延在するワイヤボンド
等の、異なる種類の導体を含むことができる。
従来の超小型電子パッケージは、主としてメモリ記憶アレイ機能を提供するように構成
される超小型電子素子、すなわち、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動デバイスを他の
いずれの機能よりも多く具現化する超小型電子素子を組み込むことができる。この超小型
電子素子は、DRAMチップ、又はそのような半導体チップを積み重ねて電気的に相互接
続したアセンブリとすることもできるし、それらを含むこともできる。通常、そのような
パッケージの端子の全ては、超小型電子素子が実装されるパッケージ基板の1つ又は複数
の周縁部に隣接して数組の列に配置される。
例えば、図1に見られる1つの従来の超小型電子パッケージ12において、パッケージ
基板20の第1の周縁部16に隣接して端子の3つの列14を配置することができ、パッ
ケージ基板20の第2の周縁部22に隣接して端子の別の3つの列18を配置することが
できる。従来のパッケージにおけるパッケージ基板20の中央領域24には、端子の列は
全くない。図1は更に、パッケージ内の、面28上に素子コンタクト26を有する半導体
チップ11を示す。素子コンタクト26は、パッケージ基板20の中央領域24における
開口部、例えばボンドウインドウ、を通って延在するワイヤボンド30を通じて、パッケ
ージ12の端子の列14、18と電気的に相互接続されている。場合によっては、超小型
電子素子11の面28と基板20との間に接着層32を配置して、ワイヤボンドが接着層
32の開口部を通って延在する状態で、超小型電子素子と基板との機械的接続を補強する
ことができる。
上記に鑑みて、特にそのようなパッケージと、そのようなパッケージを搭載し互いに電
気的に相互接続することができる回路パネルとを含むアセンブリにおいて電気的性能を改
善するために、超小型電子パッケージ上で端子の配置の改善をいくらか行うことができる
本発明の態様によれば、超小型電子パッケージが、面及び該面において露出する複数の
素子コンタクトを有する超小型電子素子と、互いに反対側の第1の表面及び第2の表面を
有する基板と、前記超小型電子パッケージを該パッケージの外部にある少なくとも1つの
構成要素に接続するように構成される、前記第2の表面において露出する複数の端子とを
備えることができる。前記超小型電子素子はメモリ記憶アレイ機能を有することができる
。前記基板は、前記超小型電子素子の素子コンタクトに向きかつ該素子コンタクトに接合
される、第1の表面において露出する1組の基板コンタクトを有することができる。
前記端子は、前記基板コンタクトに電気的に接続することができ、複数の第1の端子を
含むことができる。前記第1の端子は、理論的軸の第1の側に配置された第1の端子の第
1の組と、前記第1の側と反対側の前記軸の第2の側に配置された前記第1の端子の第2
の組とを含むことができる。前記第1の組及び前記第2の組のそれぞれは、前記超小型電
子素子のメモリ記憶アレイの全ての利用可能なアドレス指定可能メモリ位置の中からアド
レス指定可能メモリ位置を決定するのに前記超小型電子パッケージ内の回路によって使用
可能なアドレス情報を運ぶように構成することができる。第1の組内の第1の端子の信号
割当ては、第2の組内の第1の端子の信号割当ての鏡像とすることができる。
一例において、前記超小型電子素子は、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子の数
をいかなる他の機能よりも多く具体化することができる。例示的な実施形態において、第
1の組及び第2の組のそれぞれの前記第1の端子は、前記アドレス指定可能メモリ位置を
決定するのに前記超小型電子パッケージ内の前記回路によって使用可能な前記アドレス情
報の全てを運ぶように構成することができる。一例において、第1の組及び第2の組のそ
れぞれの前記第1の端子は、前記超小型電子素子の動作モードを制御する情報を運ぶよう
に構成することができる。特定の実施形態において、第1の組及び第2の組のそれぞれの
前記第1の端子は、前記超小型電子パッケージに転送されるコマンド信号の全てを運ぶよ
うに構成することができ、前記コマンド信号は、ライトイネーブル(書き込み許可)、行
アドレスストローブ、及び列アドレスストローブ信号である。
一実施形態において、第1の組及び第2の組のそれぞれの前記第1の端子は、前記超小
型電子パッケージに転送されるクロック信号を運ぶように構成することができ、前記クロ
ック信号は、前記アドレス情報を運ぶ信号をサンプリングするのに使用されるクロックで
ある。特定の例において、第1の組及び第2の組のそれぞれの前記第1の端子は、前記超
小型電子パッケージに転送されるバンクアドレス信号の全てを運ぶように構成することが
できる。一例において、前記素子コンタクトは、前記超小型電子素子の前面において露出
する再分配コンタクトを含むことができる。各再分配コンタクトは、トレース又はビアの
少なくとも一方を通して前記超小型電子素子のコンタクトパッドに電気的に接続すること
ができる。
特定の例において、前記第1の組及び第2の組の前記第1の端子は、それぞれの第1の
グリッド及び第2のグリッド内の場所に配置することができる。前記第1のグリッド及び
前記第2のグリッド内の端子の列は、前記基板の対向する第1の縁部及び第2の縁部に平
行な方向に延在することができる。前記軸は、前記基板の前記第1の縁部及び前記第2の
縁部に平行でかつ前記基板の前記第1の縁部及び前記第2の縁部から等距離のラインから
、前記第1の端子の任意の2つの隣接する列間の最小ピッチの3.5倍以下の距離とする
ことができる。一実施形態において、少なくともいくつかの第1の端子を含む特定の列の
大部分の端子の中心を通って延在する列軸は、前記特定の列の端子の1つ又は複数の端子
の中心を通って延在しないことができる。
一例において、前記列軸は、前記列の中央に置かれない前記1つ又は複数の端子の少な
くとも1つの端子を通って延在しないことができる。特定の実施形態において、前記第1
の組及び前記第2の組の前記第1の端子は、それぞれの第1のグリッド及び第2のグリッ
ド内の場所に配置することができ、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドのそれぞ
れは、前記第1の端子の平行な第1の列及び第2の列を含むことができる。例示的な実施
形態において、前記第1のグリッド又は前記第2のグリッドの少なくとも一方のグリッド
は、前記少なくとも一方のグリッドの平行な前記第1の列と前記第2の列との間に少なく
とも1つの端子を含むことができる。一実施形態において、前記端子は第2の端子を含む
ことができる。前記第2の端子の少なくともいくつかは、アドレス情報以外の情報を運ぶ
ように構成することができる。特定の例において、前記第1の組及び前記第2の組の前記
第1の端子は、それぞれの第1のグリッド及び第2のグリッド内の場所に配置することが
でき、前記第2の端子は、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッド内ではなく、前記
第2の表面上の場所に配置することができる。一例において、前記第1の組及び前記第2
の組の前記第1の端子は、それぞれの第1のグリッド及び第2のグリッド内の場所に配置
することができ、前記第2の端子の少なくともいくつかは、前記第1のグリッド及び前記
第2のグリッド内に配置することができる。
特定の実施形態において、前記第1の組及び前記第2の組の前記第1の端子は、それぞ
れの第1のグリッド及び第2のグリッド内の場所に配置することができ、前記第2の端子
の1つの部分は第3のグリッド内に配置することができ、前記第2の端子の別の部分は第
4のグリッド内に配置することができる。前記第3のグリッド及び前記第4のグリッド内
の端子の列は、互いに、また、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッド内の端子の列
に平行にすることができる。前記第3のグリッド内の前記第2の端子の信号割当ては、前
記第4のグリッド内の前記第2の端子の信号割当ての鏡像とすることができる。一例にお
いて、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドは、前記第3のグリッド及び前記第4
のグリッドを互いから分離することができる。
例示的な実施形態において、前記第2の端子の或る部分は第5のグリッド内に配置する
ことができ、前記第2の端子の別の部分は第6のグリッド内に配置することができる。前
記第5のグリッド及び前記第6のグリッド内の端子の列は、互いに平行とすることができ
、前記第1の端子及び前記第2の端子の端子列が延在する第1の方向を横切る第2の方向
に延在することができる。前記第5のグリッド内の前記第2の端子の信号割当ては、前記
第1のグリッドと前記2のグリッドとの間の軸について対称とすることができ、前記第6
のグリッド内の前記第2の端子の信号割当ては、前記第1のグリッドと前記2のグリッド
との間の軸について対称とすることができる。前記軸は、前記基板の対向する第1の縁部
及び第2の縁部から等距離にあることができる。一例において、前記パッケージの外部に
ある前記少なくとも1つの構成要素は回路パネルとすることができる。特定の例において
、超小型電子パッケージは、前記基板の前記第1の表面に向く表面を有するバッファチッ
プを更に備えることができる。前記バッファチップは、前記第1の組及び前記第2の組の
少なくとも一方の組の前記第1の端子に電気的に接続することができる。前記バッファチ
ップは、前記第1の端子で受信された前記アドレス情報の少なくとも一部を再生し、前記
再生された信号を前記超小型電子素子に出力するように構成することができる。
一実施形態において、前記超小型電子素子は第1の超小型電子素子とすることができ、
基板コンタクトの前記組は基板コンタクトの第1の組とすることができる。前記超小型電
子パッケージは、面及び該面において露出する複数の素子コンタクトを有する第2の超小
型電子素子を更に備えることができる。前記第2の超小型電子素子はメモリ記憶アレイ機
能を有することができる。前記基板は、前記第2の超小型電子素子の素子コンタクトに向
きかつ該第2の超小型電子素子の該素子コンタクトに接合される、前記第1の表面におい
て露出する基板コンタクトの第2の組を有することができる。前記端子は、基板コンタク
トの前記第2の組に電気的に接続することができる。前記第1の組及び前記第2の組のそ
れぞれの前記第1の端子は、前記第1の超小型電子素子及び前記第2の超小型電子素子の
少なくとも一方の超小型電子素子のメモリ記憶アレイの全ての利用可能なアドレス指定可
能メモリ位置の中からアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに前記超小型電子パッケ
ージ内の回路によって使用可能なアドレス情報を運ぶように構成することができる。
特定の例において、前記第1の超小型電子素子及び前記第2の超小型電子素子の前記面
は、前記基板の前記第1の表面に平行な単一平面内に配置することができる。一実施形態
において、前記第1の組の前記第1の端子は、前記第1の超小型電子素子に電気的に接続
することができ、前記第2の組の前記第1の端子は、前記第2の超小型電子素子に電気的
に接続することができる。特定の実施形態において、前記第1の組及び前記第2の組の前
記第1の端子は、前記第1の超小型電子素子及び前記第2の超小型電子素子のそれぞれに
電気的に接続することができる。
一例において、前記第1の組の前記第1の端子は、前記第1の超小型電子素子に電気的
に接続することができ、前記第2の超小型電子素子に電気的に接続しないことができる。
前記第2の組の前記第1の端子は、前記第2の超小型電子素子に電気的に接続することが
でき、前記第1の超小型電子素子に電気的に接続しないことができる。例示的な実施形態
において、前記基板は、誘電体素子の平面において30パーツパーミリオン/摂氏温度(
「ppm/℃」)未満の熱膨張率(「CTE」)を有する、前記誘電体素子を含むことが
できる。一例において、前記基板は、12ppm/℃未満のCTEを有する素子を含むこ
とができる。
本発明の別の態様によれば、超小型電子パッケージが、面及び該面上の複数の素子コン
タクトを有する超小型電子素子と、互いに反対側の第1の表面及び第2の表面を有する基
板と、超小型電子パッケージを該パッケージの外部にある少なくとも1つの構成要素に接
続させるために構成される前記第2の表面において露出する複数の端子とを備えることが
できる。前記超小型電子素子は、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子の数をいかな
る他の機能よりも多く具体化することができる。前記基板は、前記超小型電子素子の素子
コンタクトに向きかつ素子コンタクトに接合される、第1の表面上の基板コンタクトの組
を有することができる。
前記端子は、前記基板コンタクトに電気的に接続することができ、平行な第1のグリッ
ド及び第2のグリッド内の場所に配置された第1の端子を含むことができる。第1のグリ
ッド及び第2のグリッドのそれぞれの前記第1の端子は、前記超小型電子素子内のメモリ
記憶アレイの全ての利用可能なアドレス指定可能メモリ位置の中からアドレス指定可能メ
モリ位置を決定するのに超小型電子パッケージ内の回路によって使用可能なアドレス情報
の大部分を運ぶように構成することができる。前記第1のグリッド内の前記第1の端子の
信号割当ては、前記第2のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ての鏡像とすることが
できる。特定の実施形態では、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドのそれぞれの
前記第1の端子は、前記アドレス指定可能メモリ位置を決定するのに超小型電子パッケー
ジ内の回路によって使用可能なアドレス情報の少なくとも3/4を運ぶように構成するこ
とができる。
DRAMチップを含む従来の超小型電子パッケージを示す断面図である。 回路パネルと、互いに反対側の第1の表面及び第2の表面に互いに対向して搭載された複数の超小型電子パッケージとを組み込んだ、超小型電子アセンブリ、例えばDIMMモジュールを示す概略図である。 図2に示すもの等のアセンブリにおける第1の超小型電子パッケージ及び第2の超小型電子パッケージと回路パネルとの電気的相互接続を更に示す断面図である。 図2に示すもの等のアセンブリにおける第1の超小型電子パッケージと第2の超小型電子パッケージとの間の電気的相互接続を更に示す概略平面図である。 本発明の一実施形態による超小型電子パッケージにおける端子の配列と信号割り当てとを示す概略平面図である。図5Aは図5の或る部分についての端子の代替の配置構成を示す部分図である。 図5に示す超小型電子パッケージを更に示す、図5の6−6線断面図である。 図5及び図6に示す実施形態による端子の配列を更に示す平面図である。 本発明の一実施形態による超小型電子アセンブリ及びそれと電気的に相互接続された第1の超小型電子パッケージ及び第2の超小型電子パッケージを示す断面図である。 本発明の一実施形態による超小型電子アセンブリ及びそれと電気的に相互接続された第1の超小型電子パッケージ及び第2の超小型電子パッケージを示す断面図である。 本発明の一実施形態による超小型電子アセンブリ及びそれと電気的に相互接続された4つの超小型電子パッケージを示す断面図である。 本発明の一実施形態による、回路パネルを備える超小型電子アセンブリ及びそれと電気的に相互接続された超小型電子パッケージ、例えばなかでもメモリモジュールを示す断面図である。 本発明の一実施形態による超小型電子パッケージにおける端子の配列と信号割り当てとを示す概略平面図である。 本発明の一実施形態による超小型電子パッケージにおける端子の配列と信号割り当てとを示す概略平面図である。 図5〜図7に示す実施形態の変形形態によるウエハレベル超小型電子パッケージを示す断面図である。 本発明の一実施形態による超小型電子アセンブリ及びそれと電気的に相互接続された第1の超小型電子パッケージ及び第2の超小型電子パッケージを示す断面図である。 図5〜図7に示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージを示す断面図である。 図5〜図7に示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージを示す平面図である。 図13及び図14に示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージ上での端子の代替的な配列を示す平面図である。 図13及び図14に示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージ上での端子の別の代替的な配列を示す平面図である。 図5〜図7に示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージを示す平面図である。 図13及び図14に示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージを示す平面図である。 図18に示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージを示す平面図である。 図19に示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージを示す平面図である。 本発明の一実施形態による、スタックした電気的に接続した半導体チップのアセンブリを含む超小型電子パッケージを示す断面図である。 本発明の一実施形態による、スタックした電気的に接続した半導体チップのアセンブリを含む超小型電子パッケージを示す断面図である。 図22Aに示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージを示す断面図である。 図22Aに示す実施形態の変形形態による超小型電子パッケージを示す断面図である。 図22Aに示す実施形態の別の変形形態による超小型電子パッケージを示す断面図である。 図22Aに示す実施形態の更に別の変形形態による超小型電子パッケージを示す断面図である。 本発明の一実施形態による超小型電子パッケージにおける端子の配列と信号割り当てとを示す概略平面図である。 図26Aに示す実施形態による端子の配列を更に示す平面図である。 図26Aに示す超小型電子パッケージを更に示す、図26Aの26C−26C線断面図である。 図26A〜図26Cに示す実施形態の変形形態による超小型電子素子上のコンタクトの代替の配置を示す平面図である。 本発明の一実施形態による超小型電子アセンブリ及びそれと電気的に相互接続された第1の超小型電子パッケージ及び第2の超小型電子パッケージを示す断面図である。 本発明の一実施形態によるシステムを示す概略断面図である。 本発明の一実施形態によるシステムを示す概略断面図である。
図1に関して説明する例示的な従来の超小型電子パッケージ12に鑑みて、本発明者ら
は、メモリ記憶アレイチップを組み込む超小型電子パッケージ及びそのような超小型電子
パッケージを組み込む超小型電子アセンブリの電気的性能を改善するのに役立てることが
できる、行うことができる改善を認識した。
特に、図2〜図4に示すもの等のアセンブリ内に設けられた場合の超小型電子パッケー
ジの使用に関して改善を行うことができる。図2〜図4において、パッケージ12Aが回
路パネルの表面に搭載され、別の同様なパッケージ12Bが回路パネルの反対側の表面上
に、それに向き合って搭載される。パッケージ12A、12Bは通常、機能的及び機械的
に互いに同等である。機能的及び機械的に同等なパッケージの他の対12Cと12D、及
び12Eと12Fもまた、通常同じ回路パネル34に搭載される。回路パネルとそれに取
り付けられたパッケージとは、一般にデュアルインラインメモリモジュール(「DIMM
」)と呼ばれるアセンブリの一部を形成することができる。対向して搭載されたパッケー
ジの対それぞれにおけるパッケージ、例えばパッケージ12A、12Bは、回路パネルの
反対に位置する表面上のコンタクトに接続し、それぞれの対におけるパッケージ同士が通
常それぞれの面積の90%よりも多く互いに重なるようになっている。回路パネル34内
のローカル配線は、端子、例えばそれぞれのパッケージ上の「1」、「5」とラベルがつ
いた端子を回路パネル上のグローバル配線に接続する。グローバル配線は、位置I、II
、及びIII等の回路パネル34上の接続位置にいくつかの信号を伝えるのに用いる、バ
ス36の信号導体を含む。例えば、パッケージ12A、12Bは、接続位置Iに結合した
ローカル配線によってバス36に電気的に接続され、パッケージ12C、12Dは、接続
位置IIに結合したローカル配線によってバスに電気的に接続され、パッケージ12E、
12Fは、接続位置IIIに結合したローカル配線によってバスに電気的に接続される。
回路パネル34は、パッケージ12Aの一方の縁部16近くの「1」とラベルがついた
端子が回路パネル34を貫いてパッケージ12Bの同じ縁部16近くのパッケージ12B
の「1」とラベルがついた端子に接続する、十文字すなわち「シューレース(靴ひも)」
パターンと同様に見えるローカル相互接続配線を用いて、パッケージ12A、12Bそれ
ぞれの端子を電気的に相互接続する。しかし、回路パネル34に取り付けたパッケージ1
2Bの縁部16は、パッケージ12Aの縁部16から遠い。図2〜図4は、パッケージ1
2Aの縁部22近くの「5」とラベルがついた端子が回路パネル34を貫いてパッケージ
12Bの同じ縁部22近くのパッケージ12Bの「5」とラベルがついた端子に接続する
ということを更に示す。アセンブリ38において、パッケージ12Aの縁部22はパッケ
ージ12Bの縁部22から遠い。
回路パネルを貫く、各パッケージ、例えばパッケージ12A上の端子と、その反対側に
搭載されたパッケージ、すなわちパッケージ12B上の対応する端子との間の接続は、か
なり長いものである。図3において更にわかるように、同様の超小型電子パッケージ12
A、12Bのそのようなアセンブリにおいて、回路パネル34は、バス36の信号導体を
、バスからの同じ信号がそれぞれのパッケージに送信されることになっている場合には、
「1」と印がついたパッケージ12Aの端子及び「1」と印がついたパッケージ12Bの
対応する端子と電気的に相互接続することができる。同様に回路パネル34は、バス36
の別の信号導体を、「2」と印がついたパッケージ12Aの端子及び「2」と印がついた
パッケージ12Bの対応する端子と電気的に相互接続することができる。同じ接続の仕組
みを、バスの他の信号導体及びそれぞれのパッケージの対応する端子にも当てはめること
ができる。
回路パネル34上のバス36と、パッケージのそれぞれの対、例えば、基板の接続位置
Iにおけるパッケージ12A、12B(図2)、のそれぞれのパッケージとの間のローカ
ル配線は、非終端スタブの形とすることができる。そのようなローカル配線は、比較的長
い場合には、場合によっては後述するようにアセンブリ38の性能に影響を及ぼす場合が
ある。さらに、回路パネル34はまたローカル配線に、他のパッケージ、すなわちパッケ
ージの対12C及び12D並びにパッケージの対12E及び12Fの或る特定の端子をバ
ス36のグローバル配線に電気的に相互接続するよう求め、そのような配線も、同じよう
にアセンブリの性能に影響を及ぼす可能性がある。
図4は更に、信号「1」、「2」、「3」、「4」、「5」、「6」、「7」、及び「
8」を運ぶよう割り当てられた端子のそれぞれの対の超小型電子パッケージ12Aと12
Bとの間の相互接続を示す。図4においてわかるように、端子の、基板の表面の中央領域
24内ではなく、列14、18の全ては各パッケージ12A、12Bそれぞれの縁部16
、22の近くに露出するので、端子の列14、18が延在する方向42を横切る方向40
に回路パネル34を横切るのに必要な配線は、非常に長くなる可能性がある。DRAMチ
ップの長さは、それぞれの辺において10ミリメートルの範囲にすることができるという
ことを認識すれば、或る信号が、2つの対向して搭載されるパッケージ12A、12Bの
対応する端子に同じ信号をルーティングするのに必要な、図2〜図4に見られるアセンブ
リ38における回路パネル34内のローカル配線の長さは、5ミリメートルから10ミリ
メートルの間に及ぶ可能性があり、通常約7ミリメートルとすることができる。
場合によっては、パッケージの端子同士を接続する回路パネル上の非終端配線が比較的
長くても、アセンブリ38の電気的性能にひどく影響を及ぼすことはない場合がある。し
かし、図2に示すように、回路パネルのバス36から回路パネルに接続されたパッケージ
の多数の対のそれぞれに信号を転送する場合、バス36からそこに接続されたそれぞれの
パッケージ上の端子まで延在するスタブ、すなわちローカル配線の電気長がアセンブリ3
8の性能に潜在的に影響を及ぼすということを本発明者らは認識している。非終端スタブ
上の信号反射は、それぞれのパッケージの接続された端子から戻ってバス36上へと逆方
向に伝わり、したがってバス36からパッケージに転送される信号を劣化させてしまう可
能性がある。この影響は、現在製造される超小型電子素子を含むいくつかのパッケージに
ついては許容できる場合がある。しかし、増大する信号スイッチング周波数もしくは低電
圧スイング信号又はその両方で動作する現在又は将来のアセンブリにおいては、この影響
は甚だしくなる可能性がある、ということを本発明者は認識している。これらのアセンブ
リについては、送信信号のセトリングタイム(整定時間)、リンギング、ジッタ、又は符
号間干渉が受け入れがたい程度まで増大する場合がある。
本発明者らは、非終端スタブの電気長は通常、回路パネルのバス36を、そこに搭載さ
れたパッケージの端子と接続するローカル配線よりも長いということを更に認識している
。それぞれのパッケージ内の、パッケージ端子から内部の半導体チップまでの非終端配線
によって、スタブ長さが増加する。
特定の例において、バス36は、DIMM等の主流のメモリ記憶アレイ機能を有するア
センブリのコマンド−アドレスバスである。コマンド−アドレスバス36は、パッケージ
内の回路、例えば、行アドレス及び列アドレスのデコーダ、並びにもしある場合にはバン
ク選択回路が使用して、パッケージにおける超小型電子素子内のメモリ記憶アレイの全て
の利用可能なアドレス指定可能メモリ位置からアドレス指定可能メモリ位置を決定するこ
とができる、超小型電子パッケージに転送されるアドレス情報を運ぶように構成すること
ができる。コマンド−アドレスバス36は、接続位置、例えば、図2に示す位置I、II
、及びIIIに上述のアドレス情報を運ぶように構成することができる。これらの上述の
アドレス情報は次に、ローカル配線によって、そこにパッケージ12A、12B、12C
、12D、12E及び12Fが接続される回路パネルの互いに反対側の表面上のパネルコ
ンタクトのそれぞれの組に分配することができる。
特定の例において、超小型電子素子がDRAMチップであるかDRAMチップを含む場
合、コマンド−アドレスバス36は、超小型電子パッケージに転送される超小型電子素子
のコマンド−アドレスバスの1群の信号、すなわちコマンド信号、アドレス信号、バンク
アドレス信号、及びクロック信号の全てを運ぶように構成することができ、このコマンド
信号は、ライトイネーブル、行アドレスストローブ、及び列アドレスストローブ信号を含
み、このクロック信号は、アドレス信号をサンプリングするのに用いるクロックである。
クロック信号はさまざまなタイプとすることができるが、一実施形態において、これらの
端子が運ぶクロック信号は、差動、すなわち、真の及び相補クロック信号として受け取ら
れる差動クロック信号の1つ又は複数の対とすることができる。
したがって、本明細書において説明する本発明の或る特定の実施形態は、そのような第
1のパッケージ及び第2のパッケージが回路パネル、例えば回路基板、モジュール基板若
しくはカード、又はフレキシブル回路パネルの互いに反対側の表面上に互いに対向して搭
載される場合にスタブの長さを短くできるように構成した、超小型電子パッケージを提供
する。回路パネル上に互いに対向して搭載される第1の超小型電子パッケージ及び第2の
超小型電子パッケージを組み込むアセンブリは、それぞれのパッケージ間のスタブ長さを
著しく低減することができる。こうしたアセンブリ内のスタブ長を低減することは、なか
でも、整定時間、リンギング、ジッタ、又は符号間干渉のうちの1つ又は複数を低減する
こと等によって電気性能を改善することができる。さらに、回路パネルの構造の単純化、
又は回路パネルの設計若しくは製造の複雑性及びコストの低減、又は回路パネルの設計及
び製造双方の複雑性及びコストの低減等、他の利点もまた得ることを可能にすることがで
きる。
本発明の或る特定の実施形態は、超小型電子素子、例えば半導体チップ又は半導体チッ
プの積み重ねた配列が主としてメモリ記憶アレイ機能を提供するように構成された、パッ
ケージ又は超小型電子アセンブリを提供する。そのような超小型電子素子において、メモ
リ記憶アレイ機能を提供するように構成され、すなわち組み立てられ他のデバイスと相互
接続された、内部の能動素子、例えばトランジスタの数は、いかなる他の機能を提供する
ように構成された能動素子の数よりも多い。したがって、一例において、DRAMチップ
等の超小型電子素子は、その主要な又は唯一の機能としてメモリ記憶アレイ機能を有する
ことができる。代替的に、別の例において、そのような超小型電子素子は、混合した使用
法を有することができ、メモリ記憶アレイ機能を提供するように構成した能動素子を組み
込むことができ、また、なかでもプロセッサ機能又は信号プロセッサもしくはグラフィッ
クスプロセッサの機能等、別の機能を提供するように構成された他の能動素子も組み込む
ことができる。この場合、超小型電子素子は依然として、メモリ記憶アレイ機能を提供す
るように構成された能動素子の数を超小型電子素子のいかなる他の機能よりも多く有する
ことができる。
超小型電子素子は、面上に素子コンタクトの複数の列を有する面を有する。いくつかの
実施形態では、超小型電子素子はそれぞれ、基板にフリップチップ実装され、それにより
、第1の超小型電子素子及び第2の超小型電子素子の素子コンタクトは、基板の第1の表
面上の基板コンタクトのそれぞれの第1の組及び第2の組に向き、それぞれの第1の組及
び第2の組に接合される。他の実施形態では、超小型電子素子は、基板に隣接し、基板に
電気的に接続された第1の半導体チップと、第1の半導体チップに載り、第1の半導体チ
ップに電気的に接続された1つ又は複数の第2の半導体チップとを備えることができ、第
2の半導体チップはメモリ記憶アレイ機能を主に提供するように構成される。
超小型電子パッケージをパッケージの外部にある少なくとも1つの構成要素に接続する
ように構成される複数の端子を、基板の第2の表面上に設けることができる。基板コンタ
クトに電気的に接続される端子は、平行な第1のグリッド及び第2のグリッド内の場所に
配置される第1の端子を含む。
本発明の或る特定の実施形態において、第1のグリッド及び第2のグリッドは、超小型
電子パッケージに転送される超小型電子素子のコマンド−アドレスバスの1群の信号、す
なわちコマンド信号、アドレス信号、バンクアドレス信号、及びクロック信号の全てを運
ぶように構成され、このコマンド信号は、ライトイネーブル、行アドレスストローブ、及
び列アドレスストローブ信号を含み、このクロック信号は、アドレス信号をサンプリング
するのに用いるクロックである。クロック信号はさまざまなタイプとすることができるが
、一実施形態において、これらの端子が運ぶクロック信号は、差動、又は、真の及び相補
クロック信号として受け取られる差動クロック信号の1つ又は複数の対とすることができ
る。
回路パネル、例えばプリント回路基板、モジュールカード等の上で、コマンド−アドレ
スバスのこれらの上述の信号、すなわちコマンド信号、アドレス信号、バンクアドレス信
号、及びクロック信号を、並列でそこに接続された多数の超小型電子パッケージに、バス
により伝達することができる。1つのグリッド内の信号割当てが他のグリッド内の信号割
当ての鏡像である平行な第1のグリッド及び第2のグリッド内に第1の端子の2重の組を
設けることによって、互いに対向して回路パネルに実装される第1の超小型電子パッケー
ジ及び第2の超小型電子パッケージのアセンブリにおいてスタブの長さを低減することが
できる。
第1の超小型電子パッケージ及び第2の超小型電子パッケージが回路パネルの互いに反
対側の実装表面に実装され、回路パネルがそれらのパッケージを電気的に相互接続すると
、第1のパッケージの第1のグリッドの第1の端子のそれぞれは、第1のグリッドの第1
の端子が接続する第2のパッケージの第2の鏡像グリッドの対応する第1の端子の1ボー
ルピッチの距離以内で位置合わせすることができる。すなわち、対応するグリッドは、回
路パネルの実装表面の1つの実装表面に平行な直交するx及びy方向に、互いの1ボール
ピッチの距離以内で位置合わせすることができる。ボールピッチは、両方のパッケージ上
の端子の任意の2つの隣接する平行な列間の最小ピッチより大きくない。加えて、第2の
パッケージの第1のグリッドの第1の端子のそれぞれは、第1のグリッドの第1の端子が
接続する第1のパッケージの第2の鏡像グリッドの対応する第1の端子の1ボールピッチ
の距離以内で位置合わせすることができる。結果として、第1のパッケージのそれぞれの
第1の端子は、第2のパッケージの対応する第1の端子に電気的に接続することができ、
反対側の回路パネル表面上の端子の各対の実装位置は、回路パネルの表面の1つの表面に
平行な直交するx及びy方向に、互いの1ボールピッチの距離以内で位置合わせされる。
場合によっては、互いに反対側の回路パネル表面上の接続された端子の各対の実装位置
は、更に互いに一致する場合がある。したがって、第1のパッケージ及び第2のパッケー
ジの電気的に接続された第1の端子の対間の回路パネルを通る電気接続の長さは、電気的
に接続された第1の端子のこれらの対のそれぞれの対内の端子が、互いの上に載るか又は
第1の回路パネル表面に沿って直交するx及びy方向に互いの1ボールピッチ以内で少な
くとも位置合わせされることができる点で、大幅に低減することができる。
回路パネル構成を、この構成を有するアセンブリにおいて同様に簡略化することができ
る。その理由は、第1の端子の電気的に接続された各対間のルーティングが、主に垂直方
向、すなわち回路パネルの厚さを通る方向にあることができるからである。すなわち、回
路パネルの互いに反対側の表面に実装されるパッケージの対応する第1の端子の各対を電
気的に接続するには、回路パネル上の真っ直ぐな貫通ビア接続があれば十分とすることが
できる。
さらに、超小型電子パッケージのそれぞれの対が接続される接続位置間の、第1の端子
によって運ばれる上述の信号、例えばコマンド−アドレスバス信号から信号をルーティン
グするのに必要な回路パネル上の配線のルーティング層の数を減らすことを可能にするこ
とができる。具体的には、そのような信号を回路パネルに沿ってルーティングするのに必
要なルーティング層の数は、場合によっては、2つ以下のルーティング層まで減らすこと
ができる。しかし、回路パネル上に、上述のアドレス又はコマンド−アドレスバス信号を
運ぶルーティング層の数よりも多い数の、他の信号を運ぶルーティング層が存在すること
ができる。
超小型電子パッケージはまた、第1の端子以外の第2の端子も有することができ、その
ような端子は通常、上述のアドレス又はコマンド−アドレスバス信号以外の信号を運ぶよ
うに構成されている。一例において、第2の端子は、データマスク及び並列終端をオン又
はオフするのに用いる終端レジスタへのODTすなわち「オンダイターミネーション(オ
ンダイ終端)」信号だけではなく、超小型電子素子への及び/又はそこからの一方向又は
双方向のデータ信号、ならびにデータストローブ信号を運ぶのに用いる端子を含むことが
できる。チップセレクト、リセット、電源電圧、例えばVdd、Vddq、及び接地、例
えばVss及びVssq等の信号又は基準電位は、第2の端子によって運ぶことができる
。これらの信号又は基準電位のいずれも、第1の端子によって運ぶ必要はない。いくつか
の実施形態において、上述のアドレス又はコマンド−アドレスバス信号以外の信号を運ぶ
ように構成したいくつかの又は全ての端子を第2の端子として配置することが可能であり
、パッケージ上のどちらの位置であっても配置することができる。
代替的に、いくつかの実施形態では、上記で述べたアドレス信号又はコマンド−アドレ
スバス信号以外の信号を運ぶように構成される一部又は全ての端子を、パッケージ上の端
子の第1のグリッド及び第2の鏡像グリッド内に配置することが可能である。こうして、
上述したように、対応する端子間で回路パネル上に設けられる電気接続のスタブ長を低減
することを可能にすることができる。
他の実施形態では、上記で述べたアドレス信号又はコマンド−アドレスバス信号以外の
信号を運ぶように構成される端子の一部又は全ては、パッケージ表面上の第3のグリッド
内の第2の端子の組及び同じパッケージ表面上の第4のグリッド内の第2の端子の別の組
として配置することができ、第3のグリッド内の第2の端子の信号割当ては第4のグリッ
ド内の第2の端子の信号割当ての鏡像である。こうして、上述した第1のパッケージ及び
第2のパッケージの対応する第1の端子間の接続と同様に、第1のパッケージ及び第2の
パッケージの電気的に接続された第2の端子の対間の回路パネルを通る電気接続の長さは
、大幅に低減することができる。或る例では、電気的に接続された第2の端子の対は、互
いの1ボールピッチ以内で位置合わせされることができる。特定の例では、電気的に接続
された第2の端子のこれらの対のそれぞれの対内の端子は、互いの上に載る、すなわち、
互いに一致することができる。さらに、スタブ長を低減し、第1のパッケージと第2のパ
ッケージとの間の接続のための回路パネルの構成を簡略化するための上述した利益と同様
の利益を、超小型電子パッケージの第2の端子がこうして配置されるときに得ることがで
きる。
そのため、本発明の或る実施形態による超小型電子パッケージ100は、図5、図6、
及び図7に示される。図に見られるように、一例では、パッケージ100は、それぞれが
メモリ記憶アレイ機能を有する第1の超小型電子素子101及び第2の超小型電子素子1
03を含むことができる。しかし、特定の例では、各超小型電子素子を、メモリ記憶アレ
イ機能を主に提供するように構成することができる。後者の場合、第1の超小型電子素子
及び第2の超小型電子素子のそれぞれは、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子、例
えばトランジスタの数をいかなる他の機能よりも多く有することができる。
第1の超小型電子素子及び第2の超小型電子素子は、そのそれぞれの面105に素子コ
ンタクト111、113を有する。1つのタイプのこうした超小型電子素子101、10
3では、素子コンタクト111、113のいくつかのコンタクトの各コンタクトは、超小
型電子素子に供給される複数のアドレス信号のそれぞれのアドレス信号を受信することに
専用にされる。この場合、こうしたコンタクト111、113のそれぞれは、外部から超
小型電子素子101、103に供給される複数のアドレス信号のそれぞれの1つのアドレ
ス信号を受信することができる。
このタイプの超小型電子素子101、103の特定の一例において、それぞれの超小型
電子素子が用いるクロックの縁部に対して、すなわち、異なる第1の電圧状態と第2の電
圧状態との間でのクロックの遷移で、素子コンタクト111、113において存在する複
数のアドレス信号のそれぞれをサンプリングすることができる。すなわち、それぞれのア
ドレス信号は、クロックのより低電圧の状態とより高電圧の状態との間の立ち上がり遷移
において、又は、クロックのより高電圧の状態とより低電圧の状態との間の立ち下がり遷
移においてサンプリングすることができる。したがって、複数のアドレス信号はクロック
の立ち上がり遷移において全てサンプリングすることもできるし、そのようなアドレス信
号はクロックの立ち下がり遷移において全てサンプリングすることもできるし、又は、別
の例において、素子コンタクト111、113のうちの1つにおけるアドレス信号は、ク
ロックの立ち上がり遷移においてサンプリングすることができ、別の1つの外部のコンタ
クトにおけるアドレス信号は、クロックの立ち下がり遷移においてサンプリングすること
ができる。
主としてメモリ記憶アレイ機能を提供するように構成した、別のタイプの超小型電子素
子101、103において、その上のアドレスコンタクトのうちの1つ又は複数を多重方
式で用いることができる。この例において、それぞれの超小型電子素子101、103の
特定の素子コンタクト111、113は、外部から超小型電子素子に供給される2つ以上
の互いに異なる信号を受け取ることができる。したがって、第1のアドレス信号は異なる
第1の電圧状態と第2の電圧状態との間のクロックの第1の遷移(例えば、立ち上がり遷
移)において、特定のコンタクト111、113においてサンプリングすることができ、
第1のアドレス信号以外の信号は、第1の電圧状態と第2の電圧状態との間のクロックの
、第1の遷移と反対の第2の遷移(例えば、立ち下がり遷移)において、特定のコンタク
トにおいてサンプリングすることができる。
そのような多重方式において、それぞれの超小型電子素子101、103の同じ素子コ
ンタクト111、113上で、クロックの同じサイクル内で2つの異なる信号を受け取る
ことができる。特定の場合において、この方法での多重化によって、それぞれの超小型電
子素子101、103の同じ素子コンタクト111、113上で、同じクロックサイクル
内で第1のアドレス信号とそれとは異なる信号とを受け取ることができる。更に別の例に
おいて、この方法での多重化によって、第1のアドレス信号と、異なる第2のアドレス信
号とを、それぞれの超小型電子素子101、103の同じ素子コンタクト111、113
上で同じクロックサイクル内で受け取ることができる。
基板102は、誘電体素子122を含むことができ、誘電体素子は、場合によっては、
本質的に、ポリマ材料、例えば、なかでも樹脂又はポリイミドからなることができる。代
替的に、基板は、例えばBT樹脂又はFR−4構成のガラス繊維強化エポキシ等の複合構
成を有する誘電体素子を含むことができる。いくつかの例では、誘電体素子は、誘電体素
子の平面内で、すなわち、基板102の第1の表面108に平行な方向に、最大30パー
ツパーミリオン/摂氏温度(以降で「ppm/℃」)の熱膨張率を有する。別の例では、
基板は、端子及び他の導電性構造がその上に配置される、12パーツパーミリオン/摂氏
温度未満の熱膨張率(「CTE」)を有する材料の支持要素を含むことができる。例えば
、こうした低CTE素子は、本質的に、ガラス材料、セラミック材料、半導体材料、若し
くは液晶ポリマ材料、又はこうした材料の組合せからなることができる。
図6に見られるように、基板コンタクトの第1の組121及び第2の組123は、基板
の第1の表面108において露出する。本明細書で使用されるように、導電性素子が、構
造の表面「において露出する」という記述は、導電性素子が、構造の外側から表面に向か
って表面に垂直な方向に移動する理論的な点に接触するために利用可能であることを示す
。そのため、構造の表面において露出する端子又は他の導電性素子は、こうした表面から
突出することができるか、こうした表面と同一平面上にあることができるか、又は、こう
した表面に対して凹み、構造内の穴又は窪みを通して露出することができる。
基板コンタクトの第1の組121は、第1の超小型電子素子の素子コンタクト111に
向き、ボンドメタル、例えば、なかでもはんだ、錫、インジウム、共晶物、又は金か、他
の導電性ボンド材料か、又はおそらくは考えられる構造の中でもとりわけ導電性バンプ又
はマイクロピラー等の他の構造等によって、138にて素子コンタクト111に接合され
る。場合によっては、ダイ取付(ダイアタッチ)接着剤又はアンダーフィルを、超小型電
子素子の面105と基板102の表面108との間に配置することができ、ダイ取付接着
剤又はアンダーフィルは、超小型電子素子と基板との間の接続を機械的に強化することが
でき、超小型電子素子と基板との間の接合を機械的に支持することができる。
基板コンタクトの第2の組123は、第2の超小型電子素子の素子コンタクト113に
向き、素子コンタクト113に接合される。図6に特に示す実施形態では、第1の超小型
電子素子101及び第2の超小型電子素子103の面105は、基板102の第1の平面
108に平行な単一平面112内に配置することができる。
図5に特に示すように、いくつかの実施形態では、超小型電子素子のコンタクトは、コ
ンタクト111について示すように単一列で配置することができるか、又は、コンタクト
113について示すように複数の列で配置することができる。各列は、方向134に沿う
列の各垂直レイアウト位置にコンタクトを含むことができるか、又は、コンタクトは、コ
ンタクト113の複数の列のうちの1つの列の場合のように、列の1つ又は複数の位置か
ら欠落することができる。特定の実施形態では、コンタクトを、超小型電子素子の面10
5を覆ってエリアアレイで配置することができる。別の例では、超小型電子素子のコンタ
クトは、図5で超小型電子素子101、103の境界をマーク付けする破線で示す超小型
電子素子の1つ又は複数の周辺縁部に隣接してコンタクトの1つ又は複数の組で配置する
ことができる。特定の例では、超小型電子素子は単一半導体チップとすることができ、超
小型電子素子上のコンタクト111又は113は、半導体チップのコンタクトである「チ
ップコンタクト」とすることができる。別の例では、特定の超小型電子素子は、それぞれ
がチップコンタクトを有する1つ又は複数の半導体チップを含むことができ、コンタクト
111又は113は、再分配コンタクトを含むことができ、再分配コンタクトは、超小型
電子素子の面105上に形成され、また、例えばトレース及びビア等の導電性素子によっ
てチップコンタクトに電気的に接続される。こうした超小型電子素子の例は、図26Dを
参照して以下で述べられる。特に断らない限り、本明細書の例のそれぞれにおける超小型
電子素子の「コンタクト」は、述べたこれらの方法の任意の方法で配置することができる
超小型電子素子101、若しくは超小型電子素子103、又はそれらの両方は、素子コ
ンタクトの列内に配置されない場合がある更なるコンタクトも含むことができる。これら
の更なるコンタクトを、電源、グラウンドに接続するために、又は、試験をするために使
用することができるようなプロービングデバイスとの接触のために利用可能なコンタクト
として使用することができる。
図5に見られるように、パッケージ100は、例えば回路パネル等の、パッケージ10
0の外部の構成要素にパッケージ100を電気的かつ機械的に接続する、表面110にお
いて露出する第1の端子104及び第2の端子106を有することができる。端子104
、106は、導電性パッド、ポスト、又は他の導電性構造とすることができる。図6に見
られる例では、端子は、場合によっては、なかでもはんだ、錫、インジウム、金、若しく
は共晶材料等のボンドメタル又は他の導電性ボンド材料を含むことができるような接合要
素130を含むことができ、また場合によっては、導電性パッド又はポスト等の基板の導
電性構造に取り付けられる導電性バンプ等の更なる構造も含むことができる。第1の端子
104及び第2の端子106は、例えばトレース及びビア等の基板上の導電性構造を通し
て基板コンタクト121、123に電気的に接続することができる。
第1の端子104の第1の組は、第1の表面108から反対の基板102の第2の表面
110において露出する第1のグリッド114内の場所に配置することができる。第1の
表面108及び第2の表面110は、反対方向に向き、したがって、互いに対して反対側
にあり、「互いに反対側の表面」である。第1の端子104の第2の組は、基板の第2の
表面110において露出する第2のグリッド124内の位置に配置することができる。図
のいくつかでは、第1のグリッド及び第2のグリッドは、超小型電子素子の前面の外側境
界を越えて延在するように示されるが、それは、必ずしも当てはまらない。本発明の或る
特定の実施形態では、第1の端子の第1のグリッド及び第2のグリッド114、124の
それぞれは、コマンド−アドレスバスの或る特定の信号、すなわち、超小型電子パッケー
ジ100内で動的メモリ記憶機能を提供するように構成される超小型電子素子101、1
03のアドレス信号の組の特に全ての信号を運ぶように構成することができる。
例えば、超小型電子素子101、103がDRAM半導体チップを含むかDRAM半導
体チップである場合、第1のグリッド114及び第2のグリッド124のそれぞれにおけ
る第1の端子は、パッケージ内の回路が、例えば、行アドレス及び列アドレスのデコーダ
、並びにもしある場合にはバンク選択回路が使用して、パッケージにおける超小型電子素
子内のメモリ記憶アレイの全ての利用可能なアドレス指定可能メモリ位置からアドレス指
定可能メモリ位置を決定することができる、超小型電子パッケージ100に転送される十
分なアドレス情報を運ぶように構成される。特定の実施形態において、第1のグリッド1
14及び第2のグリッド124のそれぞれにおける第1の端子は、そのようなメモリ記憶
アレイ内のアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに超小型電子パッケージ100内の
そのような回路が用いるアドレス情報の全てを運ぶように構成することができる。
そのような実施形態の変形形態において、第1のグリッド114及び第2のグリッド1
24のそれぞれにおける第1の端子は、そのようなメモリ記憶アレイ内のアドレス指定可
能メモリ位置を決定するのに超小型電子パッケージ100内のそのような回路が用いるア
ドレス情報の大部分を運ぶように構成することができ、その場合には、超小型電子パッケ
ージ上の上述の第2の端子106のうちの少なくともいくつか等、他の端子が、アドレス
情報の残りの部分を運ぶように構成される。そのような変形形態において、特定の実施形
態において、第1のグリッド114及び第2のグリッド124のそれぞれは、そのような
メモリ記憶アレイ内のアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに超小型電子パッケージ
100内のそのような回路が用いるアドレス情報の3/4以上を運ぶように構成される。
特定の実施形態において、第1のグリッド114及び第2のグリッド124のそれぞれ
はチップセレクト情報、例えば、チップ内のメモリ記憶位置にアクセスするために超小型
電子パッケージ100内の特定のチップを選択するのに利用できる情報を運ぶように構成
されない場合がある。別の実施形態において、第1のグリッド114及び第2のグリッド
124のうちの少なくとも1つは、実際にチップセレクト情報を運ぶことができる。
通常、超小型電子パッケージ100内の超小型電子素子101、103がDRAMチッ
プを含む場合には、一実施形態におけるアドレス信号は、パッケージの外部の構成要素、
例えば、後述の回路パネル154等の回路パネルからパッケージに転送される全てのアド
レス信号を含むことができ、それを用いて超小型電子パッケージ内のランダムアクセスア
ドレス指定可能メモリ位置を決定してそこに読み取りアクセス、又は読み取りアクセス又
は書き込みアクセスのどちらかを行う。
第2の端子106のうちの少なくともいくつかは、第1のグリッド114及び第2のグ
リッド124の第1の端子104によって運ばれるアドレス信号以外の信号を運ぶように
構成することができる。チップセレクト、リセット、電源電圧、例えばVdd、Vddq
、並びに接地、例えばVss及びVssq等の信号又は基準電位は、第2の端子106に
よって運ぶことができる。本明細書において参照される実施形態のいずれにおいても、別
段の記載がないがない限り、これらの信号又は基準電位のいずれも、第1の端子104に
よって運ぶ必要はない。
特定の実施形態において、各超小型電子パッケージの第1のグリッド114及び第2の
グリッド124のそれぞれは、第1の超小型電子素子101及び第2の超小型電子素子1
03のうちの少なくとも1つの超小型電子素子の動作モードを制御する情報を運ぶように
構成することができる。より具体的には、第1のグリッド114及び第2のグリッド12
4のそれぞれは、超小型電子パッケージ100に転送されるコマンド信号及び/又はクロ
ック信号の特定の1組の全てを運ぶように構成することができる。そのような実施形態に
おいて、第1の端子104は、外部の構成要素から超小型電子パッケージ100に転送さ
れるコマンド信号、アドレス信号、バンクアドレス信号、及びクロック信号の全てを運ぶ
ように構成することができ、このコマンド信号は、行アドレスストローブ、列アドレスス
トローブ、及びライトイネーブルを含む。こうした実施形態では、例えば、図21に示す
超小型電子素子901の1つの超小型電子素子等の複合構造を有する超小型電子素子内の
第1のチップは、動作モードを制御する情報を再生するように構成することができる。そ
れに対して代替的に又は付加的に、こうした複合超小型電子素子内の第1のチップは、超
小型電子素子の動作モードを制御する情報を部分的に又は完全に復号化するように構成す
ることができる。こうした実施形態では、それぞれの第2のチップは、アドレス情報、コ
マンド情報、又は、超小型電子素子の動作モードを制御する情報の1つ又は複数を完全に
復号化するように構成することもしないこともできる。
超小型電子素子のうちの1つ又は複数がダイナミックランダムアクセスメモリ(「DR
AM」)半導体チップ又はDRAMチップのアセンブリによって提供されるもの等のダイ
ナミックメモリ記憶アレイ機能を提供するように構成される一実施形態においては、コマ
ンド信号は、ライトイネーブル、行アドレスストローブ、及び列アドレスストローブ信号
である。ODT(オンダイターミネーション)、チップセレクト、クロックイネーブル等
の他の信号は、第1のグリッド114及び第2のグリッド124が運ぶ必要のあるコマン
ド信号の一部ではない。クロック信号は、アドレス信号をサンプリングするのに超小型電
子素子のうちの1つ又は複数が用いるクロックとすることができる。例えば、図7におい
て見られるように、 第1の端子104は、アドレス信号A0〜A15(A0及びA15
を含む)、及びバンクアドレス信号BA0、BA1及びBA2だけでなく、クロック信号
CK及びCKB、行アドレスストローブRAS、列アドレスストローブCAS、及びライ
トイネーブル信号WEも含むことができる。
この実施形態において、第2の端子106のうちの少なくともいくつかは、第1のグリ
ッド114及び第2のグリッド124の第1の端子104によって運ばれる信号(コマン
ド信号、アドレス信号、及びクロック信号)以外の信号を運ぶように構成することができ
る。チップセレクト、リセット、電源電圧、例えばVdd、Vddq、並びに接地、例え
ばVss及びVssq等の信号又は基準電位は、第2の端子106によって運ぶことがで
きる。本明細書において参照される実施形態のいずれにおいても、別段の記載がないがな
い限り、これらの信号又は基準電位のいずれも、第1の端子104によって運ぶ必要はな
い。
別の実施形態において、超小型電子素子のうちの1つ又は複数が、例えばNANDフラ
ッシュメモリ等、DRAM以外についての技術において実施されるメモリ記憶アレイ機能
を提供するように構成される場合には、第1のグリッド114及び第2のグリッド124
が運ぶ必要のある特定のコマンド信号は、DRAMの場合に運ぶ必要のある信号(ライト
イネーブル、行アドレスストローブ、及び列アドレスストローブ信号)の群以外の、信号
の異なる1組とすることができる。
一実施形態では、アドレス信号以外の信号を運ぶように構成される第2の端子106の
少なくともいくつかは、第1のグリッド114及び第2のグリッド124内の位置に配置
することができる。一例では、コマンド信号、アドレス信号、及びクロック信号以外の信
号を運ぶように構成される第2の端子106の少なくともいくつかは、第1のグリッド1
14及び第2のグリッド124内の位置に配置することができる。図面において、第2の
端子106の特定の構成を示すが、図示の特定の構成は例示の目的のためであり、限定す
るよう意図するものではない。例えば、第2の端子106は、電源又は接地信号に接続す
るように構成される端子も含むことができる。
パッケージの第1のグリッド114及び第2のグリッド124内の第1の端子の配置構
成は、図5〜図7に特に示される。一例では、各グリッド114、124は、端子の平行
な第1の列及び第2の列136を含むことができる。各グリッド内の端子の平行な列13
6は互いに隣接することができる。代替的に、図5〜図7に示さないが、少なくとも1つ
の端子を、端子の第1の列と第2の列との間に配置することができる。図5Aに見られる
等の別の例では、グリッドは、列軸119が、列の端子104の大部分を通って延在する
、すなわち、列の端子104の大部分に対して中央に置かれる、端子の列を含むことがで
きる。しかし、こうした列では、端子の1つ又は複数は、端子104’の場合と同様に、
列軸119に対して中央に置かれない場合がある。この場合、これらの1つ又は複数の端
子は、たとえこうした端子(複数可)が軸119に対して中央に置かれなくても、特定の
列の一部と考えられる。その理由は、こうした端子が、任意の他の列の軸より、その特定
の列の軸119に近いからである。列軸119は、列軸に対して中央に置かれないこれら
の1つ又は複数の端子を通して延在することができるか、又は場合によっては、中央に置
かれない端子は、列軸119が、列の中央に置かれないこれらの端子を通過しないように
、列軸からより遠くにあることができる。1つの列内に、又は更に、グリッド内のそれぞ
れの列の列軸に対して中央に置かれない2つ以上の列内に、1つの、いくつかの、又は多
くの端子が存在する場合がある。
さらに、端子のグリッドが、端子のリング、多角形、又は更に散乱分布のように形作ら
れた配置構成等、列以外のグループ化で端子の配置構成を含むことが可能である。図6に
示すように、封止剤146が、基板の第1の表面108上に載ることができ、そこで超小
型電子素子101、103に接触することができる。場合によっては、封止剤は、基板1
02から離れる方を向く超小型電子素子の表面145上に載ることができる。
図7に見られるように、第2のグリッド124内の位置にある第1の端子の第2の組内
の第1の端子の信号割当ては、第1のグリッド114内のそれぞれの位置にある第1の端
子の第1の組の信号割当て124の鏡像である。第1の組内の第1の端子の信号割当ては
、第2の組内の対応する第1の端子の信号割当てに対応し、その鏡像である。換言すれば
、第1のグリッド及び第2のグリッド内の第1の端子の信号割当ては、第1のグリッド1
14と第2のグリッド124との間の理論的軸132について対称であり、軸132は、
この場合、第1の端子の列136が延在する方向134に延在する。第2のグリッド12
4内の信号割当てが第1のグリッド114内の信号割当ての鏡像である状態で、信号CK
(クロック)を運ぶように割当てられる第1のグリッド114の第1の端子104は、信
号CKを運ぶように割当てられる第2のグリッド124の対応する第1の端子104とグ
リッド内で同じ相対的垂直位置に(方向134に)ある。しかし、第1のグリッド114
が2つの列136を含み、信号CKを運ぶように割当てられる第1のグリッド114の端
子が、第1のグリッドの2つの列の中の左列内にあるので、鏡像配置構成は、信号CKを
運ぶように割当てられる第2のグリッド124の対応する端子が、第2のグリッドの2つ
の列の中の右列136内にあることを要求する。
それに従った別の例において、第1の端子の第1のグリッド114及び第2のグリッド
124のそれぞれの「A3」として示す、アドレス情報を運ぶように割り当てられた端子
は、パッケージ100(図6)内の1つ又は複数の超小型電子素子の対応する「A3」と
名前のついた素子コンタクトを指定するということが明白である。したがって、情報が同
じ名前、例えば「A3」を有する素子コンタクトに転送される場合に通る第1の端子の第
1の組及び第2の組のそれぞれにおけるパッケージの外部のそのような対応する第1の端
子は、たとえ第1の組及び第2の組における対応する第1の端子の名前が異なっていよう
とも、鏡像の信号割り当てを有すると考えられる。したがって、一例において、第1の端
子の第1の組及び第2の組のそれぞれにおいて、鏡像の信号割り当て、例えば、「A3」
と指定された信号割り当てを有する第1の端子のそれぞれの組に割り当てられた信号が、
超小型電子素子上の「A3」という名前を有する素子コンタクトに入力される情報を運ぶ
端子を特定することが可能である。ただし、第1の組及び第2の組のそれぞれにおける対
応する端子の名前は、例えば第1の組においてA3L(A3左)という名前を与え、第2
の組においてA3R(A3右)と言う名前を与えることができる等、互いに異なることが
できる。
さらに、図7において「A3」で示す第1の端子の対応する対においてパッケージに提
供されるアドレス情報は、場合によっては、超小型電子構造の外部の場所でのドライバ回
路の同一の出力から生じることができる。その結果、信号「A3」を運ぶように割り当て
られた(すなわち、上述のように、情報を超小型電子素子の「A3」と名前のついた素子
コンタクトに転送するための)第1のグリッド114の第1の端子104は、信号「A3
」を運ぶように割り当てられた第2のグリッド124の対応する第1の端子104と同じ
、グリッド内での相対的垂直位置(方向134)にある。
この配列のもうひとつの結果は、信号WE(ライトイネーブル)を運ぶように割り当て
られた端子もまた、第1のグリッド114及び第2のグリッド124のそれぞれにおいて
同じ、グリッド内での相対的垂直位置にあるということである。しかし、第1のグリッド
114において、WEを運ぶように割り当てられた端子は、第1のグリッドの2つの列1
36のうちの右側の列にあり、配列が鏡像であるためには、信号WEを運ぶように割り当
てられた第2のグリッド124の対応する端子は、第2のグリッド124の2つの列のう
ちの左側の列136になければならない。図7においてわかることができるように、第1
のグリッド及び第2のグリッドのそれぞれにおけるそれぞれの第1の端子について、少な
くとも、上述のコマンド−アドレスバス信号を運ぶように割り当てられたそれぞれの第1
の端子について、同じ関係が当てはまる。
第1の端子の信号割当てがその回りで対称である軸132は、基板上の種々の場所に位
置することができる。特定の実施形態では、軸は、パッケージの中心軸であることができ
、その中心軸は、特に、第1の端子の列136が縁部140、142に平行な方向に延在
し、第1のグリッド及び第2のグリッドが、この中心軸について対称である位置に配置さ
れるとき、基板の対向する第1の縁部及び第2の縁部140、142から等距離に位置付
けられる。
代替的に、この対称軸132は、縁部140と142との間で等距離である中心軸から
水平方向135にオフセットすることができる。一例では、軸132は、基板102の第
1の縁部140及び第2の縁部142に平行でかつそれらから等距離にある中心軸又はラ
インからオフセットすることができ、オフセット距離は、第1の端子104の任意の2つ
の隣接する列間の最小ピッチの3.5倍以下の距離である。特定の実施形態では、第1の
グリッド114及び第2のグリッド124のそれぞれグリッドの端子の少なくとも1つの
列は、基板102の第1の縁部140及び第2の縁部142に平行でかつそれらから等距
離にある中心軸又はラインからオフセット距離内に配置することができ、オフセット距離
は、第1の端子104の任意の2つの隣接する列間の最小ピッチの3.5倍の距離である
特定の例において、第1のグリッド114の第1の端子104は、第1の超小型電子素
子101と電気的に接続することができ、第2のグリッド124の第1の端子104は、
第2の超小型電子素子103と電気的に接続することができる。そのような場合、第1の
グリッド114の第1の端子104はまた、第2の超小型電子素子103と電気的に接続
しないことができ、パッケージ100の第2のグリッド124の第1の端子104はまた
、第1の超小型電子素子101と電気的に接続しないことができる。更に別の例において
、第1のグリッド114及び第2のグリッドのそれぞれの第1の端子104は、第1の超
小型電子素子101及び第2の超小型電子素子103のそれぞれと電気的に接続すること
ができる。
上記で述べたように、第2の端子106は、コマンド−アドレスバスの上記で述べた信
号以外の信号を運ぶように構成することができる。一例では、第2の端子106は、超小
型電子素子への及び/又は超小型電子素子からの単方向又は双方向データ信号及びデータ
ストローブ信号、並びに、データマスク信号及び終端抵抗に対して並列終端をオン又はオ
フにするために使用されるODT信号すなわち「オンダイ終端(on die termination)」
信号を運ぶために使用される端子を含むことができる。チップセレクト、リセット、クロ
ックイネーブル等の信号、並びに、電源電圧等の基準電位、例えばVdd、Vddq、又
はグラウンド、例えばVss及びVssqは、第2の端子106によって運ぶことができ
、信号又は基準電位はいずれも、第1の端子104によって運ばれる必要はない。いくつ
かの実施形態では、コマンド−アドレスバス信号以外の信号を運ぶように構成される一部
又は全ての端子が、適切に設置することができる場所であればどこへでも、パッケージ上
に第2の端子106として配置されることが可能である。例えば、第2の端子106の一
部又は全ては、第1の端子104が配置される基板102上の同じグリッド114、12
4内に配置することができる。第2の端子106の一部又は全ては、第1の端子104の
一部又は全てと同じ列内に又は異なる列内に配置することができる。場合によっては、1
つ又は複数の端子は、その同じグリッド又は列内の第1の端子と散在することができる。
特定の例では、第2の端子106の一部又は全ては、基板の第2の表面110上の第3
のグリッド116内に配置することができ、第2の端子の別の組は、パッケージ表面11
0上の第4のグリッド126内に配置することができる。特定の場合、第3のグリッド1
16内の第2の端子の信号割当ては、第1のグリッド及び第2のグリッドについて上述し
た方法と同様な方法で、第4のグリッド126内の第2の端子の信号割当ての鏡像とする
ことができる。第3のグリッド116及び第4のグリッド126は、場合によっては、第
1のグリッド及び第2のグリッドが延在する方向134に延在することができ、また、互
いに平行にすることができる。第3のグリッド及び第4のグリッドも、第1のグリッド1
14及び第2のグリッド124に平行とすることができる。代替的に、第3のグリッド1
16及び第4のグリッド126のそれぞれは、方向134を横切るか又は更にそれに直交
する別の方向135に延在することができる。
一例では、基板102の第2の表面110は、第1の縁部140及び第2の縁部142
に隣接する第1の周辺領域及び第2の周辺領域をそれぞれ有することができ、中央領域が
第1の周辺領域及び第2の周辺領域を分離する。こうした例では、第1のグリッド114
及び第2のグリッド124は、第2の表面110の中央領域内に配置され、第3のグリッ
ド116及び第4のグリッド126は、それぞれの第1の周辺領域及び第2の周辺領域内
に配置することができる。
図8Aは、第1の超小型電子パッケージ100A及び第2の超小型電子パッケージ10
0Bのアセンブリ200を示し、超小型電子パッケージはそれぞれ、回路パネル154の
互いに反対側の第1の表面150及び第2の表面152に実装された、上記図5〜図7を
参照して述べたような超小型電子パッケージ100である。回路パネルは、なかでも、デ
ュアルインラインメモリモジュール(「DIMM」)で使用されるプリント回路基板、シ
ステム内の他の構成要素と接続される回路基板若しくはパネル、又はマザーボード等の種
々のタイプとすることができる。第1の超小型電子パッケージ100A及び第2の超小型
電子パッケージ100Bは、回路パネル154の第1の表面150及び第2の表面152
において露出される対応するコンタクト160、162に実装することができる。
図8Aに特に示すように、各パッケージの第2のグリッド124内の第1の端子の信号
割当てが、各パッケージの第1のグリッド114内の第1の端子の信号割当ての鏡像であ
るため、パッケージ100A、100Bが互いに対向する回路パネルに実装されると、第
1のパッケージ100Aの第1のグリッド114A内のそれぞれの第1の端子は、第2の
パッケージ100Bの第2のグリッド124B内の同じ信号割当てを有する対応する第1
の端子と位置合わせされ、その対応する第1の端子に電気的に接続される。さらに、第1
のパッケージ100Aの第2のグリッド124A内のそれぞれの第1の端子は、第1のグ
リッド114B内の同じ信号割当てを有する対応する第1の端子に位置合わせされ、その
対応する第1の端子に電気的に接続される。
確かに、接続された端子の各対の位置合わせは、或る許容誤差以内にあり、それにより
、接続された端子の各対は、回路パネル154の第1の表面150に沿って直交するx及
びy方向に互いの1ボールピッチ以内で位置合わせすることができる。代替的に、回路パ
ネルの対向する表面上の接続された端子は互いに一致することができる。特定の例では、
それぞれの第1のパッケージ100A及び第2のパッケージ100Bの位置合わせしたグ
リッド(例えば、第1のパッケージの第1のグリッド114A及び第2のパッケージの第
2のグリッド124B)の位置の大部分は、回路パネル154の第1の表面150に沿っ
て直交するx及びy方向に互いに位置合わせすることができる。
そのため、図8Aに更に示すように、第1のパッケージ100Aのグリッド114A内
で「A」と記号が付いた信号を運ぶ特定の第1の端子は、同じ信号「A」を運ぶ第2のパ
ッケージ100Bのグリッド124Bの対応する第1の端子に位置合わせされる。同じこ
とが、第1のパッケージ100Aのグリッド124A内で「A」と記号が付いた信号を運
ぶ特定の第1の端子に関して同様に当てはまり、この第1の端子は、同じ信号「A」を運
ぶ第2のパッケージ100Bのグリッド114Bの対応する第1の端子に位置合わせされ
る。
こうして、図8Aに更に見られるように、第1のパッケージ100A及び第2のパッケ
ージ100Bの電気的に接続された第1の端子の各対間の回路パネルを通る電気接続の長
さは、電気的に接続された第2の端子のこれらの対のそれぞれの対内の端子が、互いの上
に載るか又は互いの1ボールピッチ以内で少なくとも位置合わせされることができる点で
、大幅に低減することができる。これらの電気接続の長さの低減により、回路パネル及び
アセンブリのスタブ長を低減することができ、スタブ長を低減することは、第1の端子に
よって運ばれ、第1のパッケージ及び第2のパッケージの両方のパッケージ内の超小型電
子素子に転送される上記で述べた信号について、なかでも、整定時間、リンギング、ジッ
タ、又は符号間干渉を低減すること等、電気性能を改善するのに役立つことができる。さ
らに、回路パネルの構造を簡略化すること、又は、回路パネルを設計若しくは製造する複
雑さ及びコストを低減すること等の他の利益も得ることを可能にすることができる。
図8Bに更に示すように、各パッケージ100A、100Bの第2の端子が、図5〜図
7に関して上述した特定の鏡像配置構成を有する第3のグリッド及び第4のグリッド内に
配置されるとき、各パッケージの第3のグリッドのそれぞれの第2の端子は、他のパッケ
ージの第4のグリッドの同じ信号割当てを有する対応する第2の端子に位置合わせするこ
とができ、その対応する第2の端子に電気的に接続される。そのため、図8Bに見られる
ように、第1のパッケージ100Aの第3のグリッド116A内のそれぞれの第2の端子
は、第2のパッケージ100Bの第4のグリッド126B内の同じ信号割当てを有する対
応する第1の端子に位置合わせされ、その対応する第1の端子に電気的に接続される。さ
らに、第1のパッケージ100Aの第4のグリッド126A内のそれぞれの第1の端子は
、第3のグリッド116B内の同じ信号割当てを有する対応する第1の端子に位置合わせ
され、その対応する第1の端子に電気的に接続される。ここでもまた、接続された端子の
各対の位置合わせは、或る許容誤差以内にあり、それにより、接続された端子の各対は、
回路パネル154の第1の表面150に沿って直交するx及びy方向に互いの1ボールピ
ッチ以内で位置合わせすることができる。
そのため、図8Bに更に示すように、第1のパッケージ100Aのグリッド116A内
で「B」と記号が付いた信号を運ぶ特定の第1の端子は、第2のパッケージ100Bのグ
リッド126Bの同じ信号「B」を運ぶ対応する第1の端子に位置合わせされ、その対応
する第1の端子に電気的に接続される。同じことが、第1のパッケージ100Aのグリッ
ド126A内で「B」と記号が付いた信号を運ぶ特定の第1の端子に関して同様に当ては
まり、その特定の第1の端子は、第2のパッケージ100Bのグリッド116Bの同じ信
号「B」を運ぶ対応する第1の端子に位置合わせされ、その対応する第1の端子に電気的
に接続される。
上述した第1のパッケージ及び第2のパッケージの対応する第1の端子104間の接続
と同様に、この実施形態では、第1のパッケージ及び第2のパッケージの電気的に接続さ
れた第2の端子106の対間の回路パネルを通る電気接続の長さは、電気的に接続された
第2の端子のこれらの対のそれぞれの対内の端子が、互いに一致するか、又は回路パネル
表面に平行な、直交するx及びy方向に互いの1ボールピッチ以内で少なくとも位置合わ
せされることができる点で、大幅に低減することができる。本明細書で使用されるとき、
回路パネルの対向する表面におけるパッケージの端子のグリッドが、互いに「一致する(
coincident)」とき、位置合わせは、通例の製作許容誤差以内とすることができるか、又
は第1の回路パネル表面及び第2の回路パネル表面に平行な直交するx及びy方向に互い
の1ボールピッチの1/2未満の許容誤差以内とすることができる。ボールピッチは上述
したとおりである。
さらに、スタブ長を低減し、第1のパッケージと第2のパッケージとの間の接続のため
に回路パネルの構成を簡略化することに関して上述した利益と同様の利益を、超小型電子
パッケージの第2の端子、すなわち、コマンド−アドレスバスの上記で述べた信号以外の
信号を運ぶように割り当てることができる端子がこうして配置されるときに得ることがで
きる。
図8Cは、それぞれが上記で又は以降で述べる構成を有する超小型電子パッケージの2
つ以上の対が、パッケージ100A、100Bと同様な配向で、回路パネル154、例え
ばデュアルインラインメモリモジュール(「DIMM」)のボード上のそれぞれのパネル
コンタクトと電気的に相互接続することができることを更に示している。そのため、図8
Cは、上述したように、互いに向き合う対向する配向で回路パネル154と電気的に相互
接続されたパッケージ100A、100Bの更なる対を示す。パッケージ100A、10
0B、100C、及び100Dに加えて、パッケージの1つ又は複数の他の対も、上述し
たように、回路パネルと電気的に相互接続することができる。
図8Dは、回路パネル、及び、回路パネルの互いに反対側の第1の表面及び第2の表面
に対して互いに対向して実装された複数の超小型電子パッケージを組込む、例えば、なか
でもDIMM等の超小型電子アセンブリを示す。図8Dに見られるように、上記で述べた
アドレス信号又はコマンド−アドレスバス信号は、超小型電子パッケージ100A、10
0Bのそれぞれの対がそこで回路パネルの反対側に接続される接続部位I、II、又はI
II間で、少なくとも一方向143に、回路パネル又は回路ボード354上のバス36、
例えばアドレスバス又はコマンド−アドレスバス上でルーティングすることができる。こ
うしたバス36の信号は、わずかに異なる時刻にそれぞれの接続部位I、II、又はII
Iでパッケージの各対に達する。少なくとも1つの方向143は、各パッケージ100A
又は100B内の少なくとも1つの超小型電子素子上の複数のコンタクトの少なくとも1
つの列138が延在する方向142を横切るか又は方向142に直交することができる。
こうして、回路パネル354上の(すなわち、その上の又はその内の)バス36の信号導
体は、場合によっては、回路パネルに接続されたパッケージ100A又は100B内の超
小型電子素子上のコンタクトの少なくとも1つの列138に平行である方向142に互い
から離間することができる。
そのような構成は、特に各超小型電子パッケージの第1の端子104A、104Bがそ
のような方向142に延在する1つ又は複数の列に配列される場合には、バス36の信号
をルーティングするのに用いる回路パネル上の1つ又は複数のグローバルルーティング層
の信号導体のルーティングを簡単にするのに役立つことができる。例えば、比較的少数の
第1の端子がそれぞれのパッケージ上の同じ垂直レイアウト場所に配置される場合には、
回路パネル上のコマンド−アドレスバス信号のルーティングを簡単にすることを可能にす
ることができる。したがって、図7に示す例において、アドレス信号A3及びA1を受け
取るように構成された各グリッド114、124内の第1の端子等、それぞれのパッケー
ジ上の同じ垂直レイアウト場所には、第1の端子が4つのみ配置される。
一実施形態では、超小型電子アセンブリ354は、アセンブリ354の超小型電子パッ
ケージ100A、100Bに転送される少なくとも一部の信号のバッファリングを実施す
るように構成される半導体チップを含むことができる超小型電子素子358を有すること
ができる。バッファリング機能を有するこうした超小型電子素子358は、超小型電子ア
センブリ354の外部の構成要素に関して超小型電子パッケージ100A及び100B内
の超小型電子素子のそれぞれについてインピーダンス分離(インピーダンスアイソレーシ
ョン)を提供するのに役立つように構成することができる。
例示的な実施形態では、超小型電子アセンブリ354は、固体ドライブコントローラ等
の論理機能を実施するように主に構成される半導体チップを含むことができる超小型電子
素子358を有することができ、超小型電子パッケージ100A及び100B内の超小型
電子素子の1つ又は複数はそれぞれ、不揮発性フラッシュメモリ等のメモリ記憶要素を含
むことができる。超小型電子素子358は、システム1200(図28)等のシステムの
中央処理ユニットを超小型電子素子に含まれるメモリ記憶素子への及びそこからのデータ
転送の監視から解放するように構成された、専用プロセッサを含むことができる。ソリッ
ドステートドライブコントローラを含むそのような超小型電子素子358は、システム1
200等のシステムのマザーボード(例えば、図28に示す回路パネル1202)上のデ
ータバスへの及びそこからの直接メモリアクセスを提供することができる。
コントローラ機能及び/又はバッファリング機能を含む超小型電子素子358を有する
超小型電子アセンブリ354のそのような実施形態において、コマンド−アドレスバス信
号はそれぞれの接続位置I、II、又はIIIにおいて超小型電子素子358とパッケー
ジ100A、100Bのそれぞれの対との間でルーティングすることができる。図8Dに
示す特定の例において、接続位置I、II、又はIIIを通り越して延在するコマンド−
アドレスバス36の一部は、方向143又は方向143を横切る別の方向に延在して超小
型電子素子358のコンタクトに達することができる。一実施形態において、コマンド−
アドレスバス36は、方向143に延在して超小型電子素子358のコンタクトに達する
ことができる。
図9は、パッケージ250のそれぞれの第1のグリッド214、224及び第2のグリ
ッド216、226内の端子の特定の配置構成を示し、各グリッド内の隣接する列236
、238内の同じ相対的垂直位置の端子を、実際には、パッケージの垂直レイアウト方向
134に多少オフセットされた位置に配置することができることを示す。
図10は、それぞれが端子の3つの隣接する列を含むことができる第1の並列グリッド
244及び第2の並列グリッド254内の第1の端子の特定の配置構成を示す。図10に
示すように、列は、素子コンタクト111、113が配置される超小型電子素子の面の部
分に載ることができる。上記で述べたように、いくつかの実施形態では、上記で述べたコ
マンド−アドレスバス信号以外の信号が、特定のコマンド−アドレスバス信号を運ぶ同じ
グリッド内の端子にも割り当てられることが可能とすることができる。図10はその1つ
の可能な構成を示す。
図5〜図7に関して上記で示し述べた実施形態の変形形態である更なる実施形態(図示
せず)では、上記で述べたコマンド−アドレスバス信号を運ぶように配置される第1の端
子が、端子の第1及び第2の個々の列内に設けられることが可能であり、それぞれの個々
の列は、上記で述べたコマンド−アドレスバス信号の全てを運ぶように構成される第1の
端子の組を含む。第1の端子は、第1の列及び第2の列と同じ方向でかつ個々の列間に延
在する軸について信号割当てが対称であるという点で、第1の列内の信号割当てが第2の
列内の信号割当ての鏡像であるように更に配置することができる。こうして、第1の列内
の第1の端子の信号割当ては、パッケージ上での第2の列内の同じ相対的垂直位置におけ
る第1の端子の信号割当てと同じである。
図11は、上記の実施形態の変形形態を示し、パッケージ300は、超小型電子素子1
01、103の面105上に形成される誘電体層302を有するウェハレベルパッケージ
としてパッケージ300を実装することができることを除いて、図5〜図7に関して上述
したパッケージと全ての点で同様とすることができる。金属化ビア308は、例えば、各
超小型電子素子の素子コンタクト111、113と接触状態で、導電性ペースト、導電性
マトリクス材料等の金属材料又は導電性材料をめっきすること又は堆積させることによっ
て形成される。ビア308は、誘電体層302の表面310に平行な方向に延在する導電
性トレース309と一体的に形成することができる。ビア及びパッケージの導電性トレー
スの一部又は全ては、モノリシック金属層の一体部分とすることができる。特定の例では
、1つの金属層又は2つ以上のこうした金属層は、超小型電子素子上に誘電体層302を
形成した後に、めっき、印刷、分注(dispensing)、スクリーン印刷、刷込み、又は他の
適切な技法のビルドアッププロセスによって形成することができる。ウェハレベルパッケ
ージ300の構造及びそれを作るための技法は、本出願で示すか又は述べる他の実施形態
の任意の実施形態に適用することができる。
図12は、第1のパッケージ400A及び第2のパッケージ400Bのアセンブリを示
し、各パッケージ内の第1のグリッド414及び第2のグリッド424は、ここでは、各
超小型電子素子の素子コンタクト111、113に近い位置に配置される。上述した第3
のグリッド及び第4のグリッド内に配置される場合があるか又はされない場合がある第2
の端子の位置は、以下で述べる他の実施形態を示す図の場合にそうであるように、明確に
するために図12から省略される。この場合、素子コンタクトに関するグリッド414、
424内の第1の端子の近接性は、各パッケージ400A、400B内のスタブの長さを
低減するのに同様に役立つことができる。パッケージ内の超小型電子素子の素子コンタク
トに近接して中央領域内にパッケージ端子が配置されるパッケージ内でスタブ長を低減す
る種々の方法は、その開示が参照することにより本明細書の一部をなす、2011年10
月3日に出願された「Stub Minimization for Assemblies without Wire bonds to Packa
ge Substrate」と題するRichard D.Crisp、Belgacem Haba、及びWael Zohniの本出願人の
同時係属中の米国仮特許出願第61/542,488号(代理人整理番号TIPI3.8
−688)に記載されている。
図13〜図14は、図5〜図7の上述した実施形態の変形形態による超小型電子パッケ
ージ500を示し、第1の超小型電子素子501、第2の超小型電子素子503、第3の
超小型電子素子505、及び第4の超小型電子素子507が超小型電子パッケージ500
内に組み込まれる。パッケージは、コマンド−アドレスバス信号の上記で述べた信号を運
ぶように割り当てられる第1の端子の4つのグリッド514、524、534、544を
更に示す。グリッド516、526、536、及び546として図14に示される第2の
端子は、明確にするために、図13から省略される。上述した例の場合と同様に、第1の
端子の各グリッドは、超小型電子素子のうちの1つのみに電気的に接続することができる
、又は超小型電子素子の2つ以上に接続することができる。図14は、第1の端子のグリ
ッド514、524、534、544を示すパッケージ500の1つの考えられる配置構
成並びに第2の端子のグリッド516、526、536、及び546の1つの考えられる
配置構成を示す。
図14に示すように、超小型電子素子のそれぞれは、通常、超小型電子素子上のコンタ
クトの1つ又は複数の列が延在する同じ方向又は異なる方向に延在することができる2つ
の第1の平行縁部510を有する。一例では、これらの第1の縁部はそれぞれ、各超小型
電子素子の2つの第2の平行縁部512より長くすることができる。別の例では、これら
の第1の縁部510は単にコンタクトの1つ又は複数の列と同じ方向に延在することがで
きるが、実際には同じ超小型電子素子の第2の縁部512より短い。以下で述べるパッケ
ージのそれぞれのパッケージ内の超小型電子素子の第1の縁部及び第2の縁部に対する参
照はこれらの定義を組込む。
図13及び図14に更に見られるように、この特定の変形形態では、第1の端子のグリ
ッド524、534の2つは、超小型電子素子503、505を分離するパッケージの中
心ライン530の近くに配置することができ、一方、第1の端子の他のグリッド514、
544は、パッケージの周辺縁部550、552の近くに配置することができる。図13
及び図14に示す実施形態では、第1の端子のグリッド524及び534を互いに分離さ
せる端子が全く存在しない。
認識されるように、上述した超小型電子素子501、503、505、及び507のう
ちの3つだけを含み、パッケージを回路パネル等のパッケージの外部の構成要素に接続す
る適切な数の第1の端子のグリッド及び第2の端子のグリッドを含むパッケージ(図示せ
ず)を提供することが可能である。
図15は、図14に示すパッケージの変形形態によるパッケージ560を示す平面図で
あり、パッケージ上の第1の端子のグリッドの位置が変動する。この場合、パッケージ5
60と図14のパッケージ500との差を観察すると、パッケージ560内のグリッド5
34の場所が、第2の端子のグリッド536の場所と交換され、それにより、グリッド5
36はこのとき、第1の端子のグリッド524と534との間に配置される。加えて、パ
ッケージ560内のグリッド544の場所が、第2の端子のグリッド546の場所と交換
され、それにより、グリッド546はこのとき、第1の端子のグリッド534と544と
の間に配置される。
図16は、図14に示すパッケージの別の変形形態によるパッケージ570を示す平面
図であり、第1の端子のグリッドの場所が変動する。この場合、パッケージ570と図1
4のパッケージ500との差を観察すると、パッケージ570内の第1の端子のグリッド
524の場所が、第2の端子のグリッド526の場所と交換され、それにより、グリッド
524はこのとき、グリッド514と526との間でかつそれらに隣接して配置される。
加えて、パッケージ570内のグリッド534の場所が、第2の端子のグリッド536の
場所と交換され、それにより、グリッド534はこのとき、グリッド536と544との
間でかつそれらに隣接して配置される。
図17は、図5〜図7の上述した実施形態の更なる変形形態によるパッケージ600を
示す平面図であり、第1の超小型電子素子601、第2の超小型電子素子603、第3の
超小型電子素子605、及び第4の超小型電子素子607は基板上にマトリクスで配置さ
れ、各超小型電子素子は、通常、平行でありかつ基板に沿う第1の方向に延在する第1の
縁部610と、通常、平行でありかつ基板に沿う第2の方向に延在する第2の縁部612
とを有する。図17に見られるように、超小型電子素子は、超小型電子素子601、60
3の第1の縁部610が互いに隣接しかつ平行であり、超小型電子素子605、607の
第1の縁部が同様に互いに隣接しかつ平行である状態で配置することができる。超小型電
子素子を、超小型電子素子601の1つの第2の縁部612が他の超小型電子素子607
の第2の縁部612に隣接しかつ平行であり、超小型電子素子603の1つの第2の縁部
612が他の超小型電子素子605の1つの第2の縁部612に隣接しかつ平行であるよ
うに配置することができる。超小型電子素子601の第1の縁部610のそれぞれは、場
合によっては、超小型電子素子607の第1の縁部610と同一直線上にあることができ
る。同様に、超小型電子素子603の第1の縁部610のそれぞれは、場合によっては、
超小型電子素子605の第1の縁部610と同一直線上にあることができる。
それぞれの超小型電子素子601、603、605、607の所定部分の上に載ること
ができ、それらに電気的に接続される第2の端子のグリッド651、653、655、6
57は、任意の適した配置構成で配置された端子を有することができ、これらの第2の端
子をグリッド内に設置する必要が全く存在せず、グリッド651、653、655、又は
657のうちの任意のグリッド内の信号割当ては、他のグリッド651、653、655
、又は657のうちの任意のグリッド内の端子の信号割当ての鏡像である。
特定の例では、グリッド651、653、655、又は657のうちの任意のグリッド
内の第2の端子の信号割当ては、グリッドのうちの任意の1つのグリッドの信号割当てが
別のグリッドの信号割当てに対して垂直軸680について対称とすることができる、及び
/又は、グリッドのうちの任意の1つのグリッドの信号割当てが別のグリッドの信号割当
てに対して水平軸682について対称とすることができるという点で、グリッド651、
653、655、又は657のうちの1つ又は2つの他のグリッド内の第2の端子の信号
割当ての鏡像とすることができる。
例えば、図17に示すように、第3のグリッド651の信号割当ては、第4のグリッド
653の信号割当てに対して垂直軸680について対称であり、垂直軸680は、示す例
ではグリッド651と653との間にあって方向620に延在する。同様に、第3のグリ
ッド651の信号割当ては、第6のグリッド657の信号割当てに対して水平軸682に
ついて対称であり、水平軸682は、示す例ではグリッド651と657との間にあって
方向622に延在する。代替の配置構成では、グリッド651及び657のそれぞれは、
水平軸682の両側で基板表面の部分まで延在することができ、上述した関係が別の形で
存在することができる。
図17に示す特定の例では、第1のグリッド651及び第4のグリッド657の信号割
当ては、それぞれの第2のグリッド653及び第3のグリッド655の信号割当てに対し
て垂直軸680について対称である。同様に、第1のグリッド651及び第2のグリッド
653の信号割当ては、それぞれの第4のグリッド657及び第3のグリッド655の信
号割当てに対して水平軸682について対称である。
図18は、上述した実施形態(図13〜図14)の別の変形形態による超小型電子パッ
ケージ700を示す平面図であり、第1の超小型電子素子701及び第2の超小型電子素
子703の第1の縁部710は、端子担持基板表面704の縁部702に平行な第1の方
向720に延在し、超小型電子素子701、703の第2の縁部712は、基板の端子担
持基板表面704に平行な第2の方向722に延在する。パッケージ700は、第3の超
小型電子素子705及び第4の超小型電子素子707を更に備える。一方、第3の超小型
電子素子705及び第4の超小型電子素子707の第1の縁部730は第2の方向722
に延在し、第3の超小型電子素子705及び第4の超小型電子素子707の第2の縁部7
32は第1の方向720に延在する。
図18に更に見られるように、一例では、上記で述べたコマンド−アドレスバス信号を
運ぶように配置される第1の端子の第1のグリッド714及び第2のグリッド724は、
基板の周辺縁部740から離れた基板表面上の位置に設けることができる。第2のグリッ
ド724内の第1の端子の信号割当ては、上述したように、第1のグリッド内の第1の端
子の信号割当ての鏡像とすることができる。図18に示す一例では、第1の端子の第1の
グリッド714及び第2のグリッド724は、第1の超小型電子素子701及び第2の超
小型電子素子703の隣接する第1の縁部710間に配置することができ、第3の超小型
電子素子705及び第4の超小型電子素子707の一部分の上に載ることができる。第2
の端子のグリッド751、753、755、757は、第2の端子が電気的に接続される
それぞれの超小型電子素子701、703、705、707の上に少なくとも部分的に載
ることができる。
図18に見られるように、第4のグリッド753内の第2の端子の信号割当ては第3の
グリッド751内の第2の端子の信号割当ての鏡像とすることができ、第3のグリッド7
51及び第4のグリッド753の信号割当ては、方向720に延在する垂直軸780につ
いて対称である。
超小型電子素子705、707の一部分の上に載り、それらに電気的に接続されること
ができる第2の端子の第5のグリッド755及び第6のグリッド757は、任意の適した
配置構成で配置された端子を有することができ、これらの第2の端子をグリッド内に設置
する必要が全く存在せず、グリッド755の1つグリッド内の信号割当ては、他のグリッ
ド757内の端子の信号割当ての鏡像である。図18に示す特定の例では、第5のグリッ
ド755内の信号割当ては第6のグリッド757の信号割当てに対して水平軸782につ
いて対称であり、水平軸782は、グリッド755と757との間で方向722に延在す
る。
また、図18に示すように、第5のグリッド755における第2の端子の信号クラス割
り当ては、垂直軸780について対称とすることができ、第6のグリッド757における
第2の端子の信号クラス割り当ては、垂直軸780について対称とすることができる。本
明細書において用いられるとき、2つの信号クラス割り当ては、それらの信号割り当てが
同じ割り当てのクラスにある場合には、たとえそのクラス内での数値インデックスが異な
っていようと、互いに関して対称とすることができる。例示的信号クラス割り当ては、デ
ータ信号、データストローブ信号、データストローブ相補信号、及びデータマスク信号を
含むことができる。特定の例において、第5のグリッド755において信号割り当てDQ
SH#及びDQSL#を有する第2の端子は、たとえそれらの第2の端子が異なる信号割
り当てを有していようと、データストローブ相補である自らの信号クラス割り当てについ
て垂直軸780について対称である。
図18に更に示すように、例えばデータ信号DQ0、DQ1、...等についてのデータ
信号の超小型電子パッケージ上の第2の端子の空間的位置への割り当ては、垂直軸780
についてモジュロX対称性を有することができる。このモジュロX対称性は、1つ又は複
数の対の第1のパッケージ及び第2のパッケージが互いに対向して回路パネルに搭載され
、回路パネルは、対向して搭載されるパッケージの対の各々における第1のパッケージ及
び第2のパッケージの対応する第2の端子の対を電気的に接続する、図8Aにおいて見ら
れるようなアセンブリ300における信号インテグリティ(signal integrity)を保つの
に役立つことができる。端子の信号割り当てが或る軸について「モジュロX対称性」を有
する場合には、同じ指数(インデックス値)の「モジュロX」を有する信号を運ぶ端子が
、その軸について対称である位置に配置される。したがって、図8A等におけるそのよう
なアセンブリ300において、モジュロX対称性によって回路パネルを介した電気的接続
を行うことができ、第1のパッケージの端子DQ0が回路パネルを介して同じ指数のモジ
ュロX(この場合、Xは8)を有する第2のパッケージの端子DQ8に電気的に接続し、
回路パネルの厚さを本質的に真っ直ぐ貫く、すなわちそれに垂直な方向に接続を行うこと
ができるようになっている。
一例において、「X」は2(2のn乗)という数字とすることができる。ただしnは
2以上である。又は、Xは8×Nとすることができる。ただしNは2以上である。したが
って一例において、Xは1/2バイトにおけるビット数(4ビット)、1バイトにおける
ビット数(8ビット)、複数バイトにおけるビット数(8×N、ただしNは2以上)、ワ
ードにおけるビット数(32ビット)、又は複数ワードにおけるビット数と等しくするこ
とができる。そのようにして、一例において、図18に示すようにモジュロ8対称性があ
る場合には、データ信号DQ0を運ぶように構成されたグリッド755におけるパッケー
ジ端子DQ0の信号割り当ては、データ信号DQ8を運ぶように構成された別のパッケー
ジ端子の信号割り当てと垂直軸780について対称である。さらに、グリッド757にお
けるパッケージ端子DQ0及びDQ8の信号割り当てについても同じことが当てはまる。
図18において更にわかるように、グリッド755におけるパッケージ端子DQ2及びD
Q10の信号割り当ては、垂直軸についてモジュロ8対称性を有し、グリッド757につ
いても同じことが当てはまる。本明細書において説明するもの等のモジュロ8対称性は、
パッケージ端子DQ0〜DQ15の信号割り当てのそれぞれに関してグリッド755、7
57において見ることができる。
図示してはいないが、モジュロ数「X」は2(2のn乗)以外の数字とすることがで
き、2よりも大きい任意の数とすることができることに注意することが重要である。した
がって、対称性が基づくモジュロ数Xは、パッケージが組み立てられる又は構成される対
象のデータサイズにおいて存在するビット数によって決まることができる。例えば、デー
タサイズが8ビットの代わりに10ビットである場合には、信号割り当てはモジュロ10
対称性を有することができる。データサイズが奇数ビットを有する場合には、モジュロ数
Xはそのような数を有することができる場合さえあってよい。
グリッド714、724及びグリッド751、753及びグリッド755、757にお
ける端子の鏡像信号割当ては、図5〜図7に対して上述した回路パネル内のスタブ長の上
述した低減が、同様の構成の2つのパッケージ700が回路パネルの対向する表面上に互
いに対向して実装されるときに達成されることを可能にすることができる。
図18は、第1の超小型電子素子701、第2の超小型電子素子703、第3の超小型
電子素子705、及び第4の超小型電子素子707の隣接する縁部730と710との間
のパッケージ700の領域内に配置される超小型電子素子として、1つ又は複数のバッフ
ァ要素750を設けることができることを示す。それぞれのこうしたバッファ要素は、特
にパッケージの第1の端子で受信される上記で述べたコマンド−アドレスバス信号用のパ
ッケージの端子と、パッケージ内の超小型電子素子の1つ又は複数との間に信号分離(信
号アイソレーション)を提供するのに使用することができる。通常、1つ又は複数のバッ
ファ要素は、第1の端子で受信されるか又は第2の端子で受信される信号を再生し、再生
された信号をパッケージ内の超小型電子素子に転送する。
それに対して代替的に又は付加的に、超小型電子素子の隣接する縁部710と730と
の間の基板702のエリアは、1つ又は複数のデカップリング(減結合)キャパシタが、
パッケージ上で又はパッケージ内でこうしたエリア内に設けられることを可能にすること
ができ、1つ又は複数の減結合キャパシタは、パッケージの内部電源又はグラウンドバス
に接続される。
図19は、図18に見られる実施形態の変形形態を示し、第1のグリッド714及び第
2のグリッド724の位置は、第1の超小型電子素子701及び第2の超小型電子素子7
03の少なくとも所定部分の上に載るように変動することができる。こうした場合、第3
の超小型電子素子705及び第4の超小型電子素子707の位置も、第3の超小型電子素
子705及び第4の超小型電子素子707の第1の縁部730の部分がパッケージの中心
から離れて移動することができるように変化することができる。この場合、第3の超小型
電子素子及び第4の超小型電子素子の第1の縁部730は、第1の超小型電子素子及び第
2の超小型電子素子の第2の縁部712の部分に平行に延びかつその部分から離間し、そ
れにより、1つ又は複数のバッファ要素か、減結合キャパシタか、又は他のデバイスの接
続に利用可能なパッケージの中心のエリア760の量を図18に示す量より大きくするこ
とができる。
図20は、上述した実施形態(図19)の変形形態による超小型電子パッケージ800
を示す。この変形形態では、超小型電子素子801、803、805、及び807は、風
車のような構成で配置され、超小型電子素子801、803の第1の縁部810は、超小
型電子素子805、807の第2の縁部と同じ方向820に延在する。加えて、超小型電
子素子805、807の第1の縁部830は、超小型電子素子801、803の第2の縁
部812と同じ方向822に延在する。超小型電子素子801の第1の縁部810のうち
の1つの第1の縁部の一部分は、超小型電子素子807の第2の縁部832のうちの1つ
の第2の縁部の一部分から離間しかつその部分に平行である。同様に、超小型電子素子8
05の第1の縁部のうちの1つの第1の縁部の一部分は、超小型電子素子801の第2の
縁部のうちの1つの第2の縁部の一部分から離間しかつその部分に平行である。これらの
関係は、超小型電子素子803の第1の縁部810のうちの1つの第1の縁部の一部分及
び超小型電子素子805の第2の縁部832のうちの1つの第2の縁部の一部分並びに超
小型電子素子807の第1の縁部のうちの1つの第1の縁部の一部分及び超小型電子素子
803の第2の縁部のうちの1つの第2の縁部の一部分について、パッケージ内で繰り返
すことができる。
加えて、超小型電子素子801の第1の縁部810のうちの1つの第1の縁部を含み、
別の超小型電子素子805の第1の縁部830に交差する、基板に垂直な平面840が存
在することが更に見られる。同様に、超小型電子素子805の第1の縁部830のうちの
1つの第1の縁部を含み、別の超小型電子素子803の第1の縁部810に交差する、基
板に垂直な平面842が存在する。図20を点検することによって、超小型電子素子80
7の第1の縁部のうちの1つの第1の縁部を含む同様な平面が超小型電子素子801の第
1の縁部に交差し、超小型電子素子803の第1の縁部のうちの1つの第1の縁部を含む
同様な平面が超小型電子素子807の第1の縁部に交差することを見ることができる。
図20は、鏡像信号割当てを有する第1の端子のグリッド814、824がそれぞれ、
パッケージ800内の超小型電子素子の1つ又は複数の上に部分的に又は完全に載ること
ができることを更に示す。加えて、超小型電子素子の隣接する縁部間に配置され、かつ、
超小型電子素子の面が上に全く配置されない基板の中央領域850は、図18〜図19に
関して述べた1つ又は複数のバッファ要素か、減結合キャパシタか、又は両方を収容する
ことができる。
図21は、上述したパッケージの任意のパッケージと同様の超小型電子パッケージ90
0を示し、パッケージ900内の超小型電子素子901は、複合構造であり、複合構造の
それぞれは、上下にスタックされかつ互いに電気的に相互接続される2つ以上の半導体チ
ップを含むことができ、それぞれ基板コンタクト908によって接続されることができる
。そのため、図21に見られる実施形態では、各超小型電子素子901は、基板の対応す
る基板コンタクト908に向きかつそれに接合したコンタクト906を有する第1の半導
体チップ932と、シリコン貫通ビア(「TSV」)950によって、第1の半導体チッ
プ932及び基板902に電気的に接続されたコンタクト910を有する第2の半導体チ
ップ934とを備えることができる。TSV950は、第1の半導体チップ932の厚さ
952の方向に、すなわち、チップ932の互いに反対側の第1の面938と第2の面9
42との間の方向に延在する。
特定の実施形態では、TSV950は、第1の半導体チップ932の面942に沿って
延在するトレース等によって、第1の半導体チップ932の素子コンタクト908に電気
的に接続することができる。第1の半導体チップと第2の半導体チップとの間の任意の電
気接続をこうして作製することができるが、こうした接続は、電力及びグラウンドを第1
の半導体チップ及び第2の半導体チップに分配するのに好適である。別の例では、TSV
950は、第1の半導体チップの厚さを部分的にのみ通って延在し、第1の半導体チップ
932の面942上のトレースに接続されるか又は第1の半導体チップのコンタクトに直
接接続されるのではなく、第1の半導体チップ932内の内部回路に接続されることがで
きる。
図21において見られる超小型電子パッケージ900において、第1の半導体チップ9
32及び第2の半導体チップ934のそれぞれは、そのような半導体チップがそれぞれ、
メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子の数をいかなる他の機能よりも多く具体化する
ように構成することができる。例えば、第1の半導体チップ及び第2の半導体チップのそ
れぞれは、メモリ記憶アレイと、メモリ記憶アレイにデータを入力しメモリ記憶アレイか
らデータを出力するのに必要な全ての回路とを含むことができる。例えば、それぞれの半
導体チップにおけるメモリ記憶アレイが書き込み可能な場合、それぞれの半導体チップは
、パッケージの端子から外部データ入力を受け取るように構成された回路、及びそのよう
な半導体チップからパッケージの端子にデータ出力を転送するように構成された回路を含
むことができる。
したがって、それぞれの第1の半導体チップ932及びそれぞれの第2の半導体チップ
934は、そのような半導体チップ内のメモリ記憶アレイからデータを入出力しそのよう
なデータを受け取って超小型電子パッケージの外部の構成要素に送信することができる、
ダイナミックランダムアクセスメモリ(「DRAM」)チップ又は他のメモリチップとす
ることができる。言い換えれば、そのような場合、それぞれのDRAMチップ又は他のメ
モリチップ内のメモリ記憶アレイへの及びそこからの信号は、超小型電子パッケージ内の
更なる半導体チップによるバッファリングを必要としない。
代替的に、別の例において、1つ又は複数の第2の半導体チップ934は、メモリ記憶
アレイ機能を提供する能動素子の数をいかなる他の機能よりも多く具体化することができ
るが、第1の半導体チップ932は異なるタイプのチップとすることができる。こうした
場合、第1の半導体チップ932は、信号をバッファする、すなわち1つ又は複数の第2
の半導体チップ934に転送するように端子で受け取った信号を再生するか、又は端子に
転送するように第2の半導体チップ934のうちの1つ若しくは複数から受け取った信号
を再生するか、又は端子から1つ若しくは複数の第2の半導体チップ934へ、及び1つ
若しくは複数の半導体チップから超小型電子パッケージの端子への両方の方向に転送され
る信号を再生するように構成、例えば設計、組み立て、又は準備することができる。バッ
ファ要素として動作する第1の半導体チップ932によって再生され、その後、1つ又は
複数の第1の半導体チップに転送される信号は、例えば内部回路に接続されたTSVを通
してルーティングすることができる。
代替的に、又は上述のように信号を再生することに加えて、特定の例において、第1の
半導体チップ932は、第1の端子等の端子で受け取られるアドレス情報又はコマンド情
報のうちの少なくとも一方を部分的に又は完全に復号化するように構成することができる
。次に、第1のチップはそのような部分的な又は完全な復号化の結果を出力して、1つ又
は複数の第2の半導体チップ934に転送することができる。
特定の例において、第1の半導体チップ932は、アドレス情報、又は一例において、
1つ又は複数の第2の半導体チップ934に転送されるコマンド信号、アドレス信号、及
びクロック信号をバッファするように構成することができる。例えば第1の半導体チップ
932は、信号の他のデバイスへの、例えば1つ又は複数の第2の半導体チップ934へ
の転送においてバッファリング機能を提供する能動素子の数をいかなる他の機能よりも多
く具体化するバッファチップとすることができる。このとき、その1つ又は複数の第2の
半導体チップ934は、メモリ記憶アレイは有するがなかでもバッファ回路、デコーダ、
プレデコーダ、又はワード線ドライバ等のDRAMチップに共通の回路は省くことができ
る、機能を減らしたチップとすることができる。
こうした例において、第1のチップ932はスタックにおいて「マスター」チップとし
て第2の半導体チップ934のそれぞれにおける動作を制御するよう機能することができ
る。特定の例において、第2の半導体チップ934は、バッファリング機能を果たすこと
ができないように構成することができる。その場合、第1の半導体チップ及び第2の半導
体チップのスタックした配列は、超小型電子パッケージにおいて必要なバッファリング機
能を第1の半導体チップ932によって果たすことができるよう、かつスタックした配列
における第2の半導体チップ934のいずれによっても果たすことができないように構成
することができる。
本明細書において説明した実施形態のいずれかにおいて、1つ又は複数の第2の半導体
チップは、なかでも、以下の技術:DRAM、NANDフラッシュメモリ、RRAM(登
録商標)(「抵抗性RAM」、又は「抵抗性ランダムアクセスメモリ」)、相変化メモリ
(「PCM」)、例えば、トンネル接合デバイスを具現できるような磁気抵抗性ランダム
アクセスメモリ、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、スピントルクRAM、又は
連想メモリのうちの1つ又は複数において実現することができる。
図22Aに示す実施形態に更に見られるように、超小型電子パッケージは、第2の半導
体チップ934の1つ又は複数を部分的に又は完全に通って延在し且つ第1の半導体チッ
プ932をも通って延在することができるシリコン貫通ビア960を含むことができる。
特定の例では、第2の半導体チップ934のそれぞれは、第2の半導体チップの任意の他
の第2の半導体チップと機能的かつ機械的に同等とすることができる。特定の例では、第
1の半導体チップ932は、受信される情報又は信号を再生するか又は少なくとも部分的
に復号化し、その後、再生された情報又は信号を、例えば、第1のチップ932と第2の
チップ934との間のTSV960並びに第2のチップ934のスタック内のTSV96
0を通して、第2の半導体チップ934の1つ又は複数に転送する。
図22Bは、図22Aに示す超小型電子パッケージの変形形態を示す。図22Aに示す
パッケージとは異なり、アドレス情報又は他の情報を再生又は少なくとも部分的に復号化
する、例えば、パッケージ内の他の半導体チップに転送する信号を再生するように構成す
ることができる半導体チップ964は、基板902の第1の表面108に隣接して配置さ
れない。むしろこの場合、半導体チップ964は1つ又は複数の他の半導体チップ上に重
なるパッケージ内の場所に配置することができる。例えば図22Bに示すように、チップ
964は、基板902の第1の表面108に隣接して配置された半導体チップ962上に
少なくとも部分的に重なるとともに、半導体チップ962の上に配置された半導体チップ
963A及び963B上に少なくとも部分的に重なる。
一例において、半導体チップ962、963A、及び963Bはメモリ記憶アレイを含
むことができる。上述の例においてのように、そのようなチップ962、963A、及び
963Bはそれぞれ、そのようなチップに書き込むデータ若しくはそのようなチップから
読み出すデータ又はその両方をバッファする、例えば一時的に記憶するように構成された
回路を組み込むことができる。代替的に、チップ962、963A、及び963Bは機能
的により限定されている場合があり、そのようなチップに書き込むデータ若しくはそのよ
うなチップから読み出すデータ又はその両方を一時的に記憶するように構成された少なく
とも1つの他のチップと一緒に用いることが必要である場合がある。
半導体チップ964は、導電性構造、例えば、基板902の第1の表面108において
露出したコンタクトに接続するTSV972a及び972b(総称してTSV972)を
介して、超小型電子パッケージの端子、例えば、第1の端子904及び第2の端子906
が配置されるグリッドに電気的に接続することができる。導電性構造、例えばTSV97
2は、チップ964上のコンタクト938を介して、及びチップ964の面943に沿っ
て若しくはチップ963Aの対向する面931に沿って又はチップ963A、964の両
方の面931、943に沿って延在する導体(図示せず)を介して半導体チップ964に
電気的に接続することができる。上述のように、半導体チップ964は導電性構造、例え
ばTSV972を介して受け取る信号又は情報を再生するか又は少なくとも部分的に復号
化するように構成することができ、チップ962、963A、及び963B等、パッケー
ジ内の他のチップにその再生した又は少なくとも部分的に復号化した信号又は情報を転送
するように構成することができる。
図22Bにおいて更にわかるように、半導体チップ962、963A、及び963Bは
、そのようなチップのうちの1つ、2つ、又は3つ以上を貫いて延在することができる複
数のシリコン貫通ビア(「TSV」)972、974、及び976によって、半導体チッ
プ964と及び互いと電気的に接続することができる。そのようなTSVはそれぞれ、パ
ッケージ内の配線、例えば、半導体チップ962、963A、963B、及び964のう
ちの2つ以上の導電性パッド又はトレースと電気的に接続することができる。特定の例に
おいて、信号又は情報は、TSV972aの第1のサブセットに沿って基板902からチ
ップ964に転送することができ、信号又は情報は、TSV972bの第2のサブセット
に沿ってチップ964から基板に転送することができる。一実施形態において、TSV9
72の少なくとも一部は、信号又は情報をチップ964と基板902との間で、その特定
の信号又は情報によって決まるどちらか一方の方向に転送させるように構成することがで
きる。一例(図示せず)において、シリコン貫通ビアは、全ての半導体チップ962、9
63A、963Bの厚さを貫いて延在することができるが、ただしそれぞれのシリコン貫
通ビアは、該ビアが貫いて延在するそれぞれのそのような半導体チップと電気的に接続し
ない場合がある。
図22Bにおいて更にわかるように、複数のフィン971を含むことができるヒートシ
ンク又はヒートスプレッダ968が、なかでも熱接着剤、熱伝導性グリース、又ははんだ
等の熱伝導性材料969等を介して、半導体チップ964の面、例えばその裏面933に
熱的に結合することができる。
図22Bに示す超小型電子アセンブリ995は、サイクル当たり指定数のデータビット
を、基板上にそのために設けられた第1の端子及び第2の端子を介して超小型電子パッケ
ージ上へ又はそこから転送することができるメモリモジュールとして動作するように構成
することができる。例えば超小型電子アセンブリは、可能な構成の中でもとりわけ32デ
ータビット、64データビット、又は96データビット等の複数データビットを、端子9
04、906と電気的に接続することができる回路パネル等の外部構成要素に又はそこか
ら転送するように構成することができる。別の例において、パッケージに及びそこから転
送されたビットがエラー訂正コードビットを含む場合には、サイクル当たりパッケージへ
又はそこから転送されるビット数は、例えば36ビット、72ビット、又は108ビット
とすることができる。ここで具体的に説明するもの以外のデータ幅も可能である。
図23は更に、図22Aにおいて見られる実施形態の変形形態による超小型電子パッケ
ージ990を示す。この場合、第1の半導体チップ932は、図21に対して上述したの
と同じ方法で基板902と相互接続される。一方、1つ又は複数の第2の半導体チップ9
34は、ワイヤボンド925を介して第1の半導体チップ932と電気的に相互接続する
ことができる。ワイヤボンドは、図23に示すように、それぞれの第2のチップ934を
第1の半導体チップ932に直接接続することができる。代替的に、場合によっては、ワ
イヤボンドは、一部のワイヤボンドが、隣接する第2のチップ934をともに接続し、他
のワイヤボンドが、第1のチップに隣接する第2のチップ934に第1のチップを接続す
るが、第1のチップ932を第2のチップ934のそれぞれに必ずしも直接接続しない状
態で縦続接続することができる。
図23に示す例において、第2の半導体チップ934は、その前面とその上のコンタク
ト931とが上向き、すなわち、第1の半導体チップ932から遠い向きの状態で配置さ
れる。しかし、図24において見られる別の変形形態において、第1の半導体チップ93
2及び第2の半導体チップ934を一緒に超小型電子パッケージ内に搭載することができ
る別の方法は、第1の半導体チップ932及び第2の半導体チップ934それぞれが、そ
れらの前面とコンタクト931とが下向き、すなわち、基板902に向く状態で配置され
る、というものである。そのようにして、コンタクト931はワイヤボンド936を介し
て第1の半導体チップ932の前面942上の対応するコンタクト941と電気的に接続
することができる。この場合、素子コンタクト939と基板コンタクト908の間の接続
が図21に対して上述したような状態で、コンタクト941は、第1の半導体チップ93
2の前面942に沿って延在するトレース938等によって、第1の半導体チップ932
上の素子コンタクト939に電気的に接続することができる。図24に示すパッケージ内
のそれぞれの第2のチップ934は、上述したように、第1のチップ932と第2のチッ
プとの間に延在するワイヤボンドによって直接、又は、一連の縦続接続式ワイヤボンドを
通して間接的に接続することができる。
図25は、1つ又は複数の第2の半導体チップ934のコンタクトと第1の半導体チッ
プ932との間の接続が、超小型電子素子930の1つ又は複数の縁部に沿って、すなわ
ち半導体チップ932、934の縁部に沿って、超小型電子素子内で延在するトレース9
40を含むことができる、図22Aに対して上述した実施形態の更なる変形形態による超
小型電子パッケージを示す。半導体チップ932と934との間の電気的接続は、それぞ
れ第1の半導体チップ932及び第2の半導体チップ934の前面に沿って延在するトレ
ース944、946を更に含むことができる。図25において更に示すように、第2の半
導体チップの前面942は、基板902から遠い上向きとすることもできるし、基板90
2に向いて下向きとすることもできる。
本発明の実施形態による超小型電子パッケージ1000が図26A〜図26Cに示され
る。図で見られるように、パッケージ1000は、上記で示したように、超小型電子素子
が、メモリ記憶アレイ機能を提供するように構成された能動素子、例えばトランジスタの
数をいかなる他の機能よりも多く有する点で、メモリ記憶アレイ機能を主に提供するよう
に構成される超小型電子素子1001を含むことができる。図26A〜図26Cに示す超
小型電子パッケージ1000は、メモリ記憶アレイ機能を主に提供するように構成される
単一の超小型電子素子1001のみを超小型電子パッケージ1000が含むことを除いて
、図5〜図7に示す超小型電子パッケージ100と同様である。
図26Aに見られるように、第2のグリッド1024内の第1の端子の信号割当ては、
第1のグリッド1014内の第1の端子の信号割当ての鏡像である。換言すれば、第1の
グリッド及び第2のグリッド内の第1の端子の信号割当ては、第1のグリッド1014と
第2のグリッド1024との間の軸1032について対称であり、軸1032は、この場
合、第1の端子の列1036が延在する方向1042に延在する。
図26Aに示すように、第2の端子106の一部又は全ては、基板1002の第2の表
面1010上の第3のグリッド1016、第4のグリッド1017、第5のグリッド10
18、及び第6のグリッド1019内に配置することができる。特定の場合、第3のグリ
ッド1016内の第2の端子の信号割当ては、第1のグリッド及び第2のグリッドについ
て上述した方法と同様の方法で、第4のグリッド1017内の第2の端子の信号割当ての
鏡像とすることができる。一例では、第5のグリッド1018及び第6のグリッド101
9のそれぞれは、第1のグリッド、第2のグリッド、第3のグリッド、及び第4のグリッ
ドが延在する方向1042を横切るか又は更にそれに直交する別の方向1035に延在す
ることができる。図26A〜図26Cに示す実施形態では、第3のグリッド1016、第
4のグリッド1017、第5のグリッド1018、及び第6のグリッド1019はそれぞ
れ、基板1002の第2の表面1010の周辺1025に隣接して配置される。
超小型電子パッケージが、基板1002に隣接して配置され、基板1002に電気的に
接続される単一の超小型電子素子1001を含むことができる図26A〜図26Cに示す
配置構成は、超小型電子素子1001を、2つ以上のスタック式半導体チップを含むこと
ができる複合構造にすることによって修正されて、図21〜図25に関して上記で示され
述べられたような超小型電子パッケージを生成することができる。単一の複合超小型電子
素子を含むこうした実施形態は、図21〜図25に示す2つの複合超小型電子素子構造で
はなく、1つの複合超小型電子素子構造のみが存在することができることを除いて、図2
1〜図25に示す実施形態と同じとすることができる。
例えば、図26A〜図26Cの超小型電子素子1001は、図21に示す超小型電子素
子901の1つであることができ、超小型電子素子は、基板の対応する基板コンタクト9
08に向きかつそれに接合したコンタクト906を有する第1の半導体チップ932と、
第1の半導体チップ932の厚さ952の方向に延在するシリコン貫通ビア(「TSV」
)950によって、第1の半導体チップ932及び基板902に電気的に接続されたコン
タクト910を有する第2の半導体チップ934とを備えることができる複合超小型電子
素子である。
別の例では、図26A〜図26Cの超小型電子素子1001は、図22Aに示す複合超
小型電子素子の1つであることができ、超小型電子パッケージは、第2の半導体チップ9
34の1つ又は複数を部分的に又は完全に通って延在し、第1の半導体チップ932も通
って延在するシリコン貫通ビア960を含むことができる。
特定の実施形態では、図26A〜図26Cの超小型電子素子1001は、図23に示す
複合超小型電子素子の1つであることができ、第1の半導体チップ932は、図21に関
して上述したのと同じ方法で基板902に相互接続される。しかし、1つ又は複数の第2
の半導体チップ934を、ワイヤボンド925を通して第1の半導体チップ932に電気
的に相互接続することができる。ワイヤボンドは、図23に示すように、それぞれの第2
のチップ934を第1の半導体チップ932に直接接続することができる。
一例では、図26A〜図26Cの超小型電子素子1001は、図24に示す複合超小型
電子素子の1つであることができ、第1の半導体チップ932及び第2の半導体チップ9
34を半導体パッケージ内にともに実装することができる別の方法は、第1の半導体チッ
プ932及び第2の半導体チップ934のそれぞれが、それらの前面及びコンタクト93
1が下方に、すなわち、基板902の方に向いた状態で設置されることである。こうして
、コンタクト931は、ワイヤボンド936を通して第1の半導体チップ932の前面9
42上の対応するコンタクト941に電気的に接続することができる。
例示的な実施形態では、図26A〜図26Cの超小型電子素子1001は、図25に示
す複合超小型電子素子の1つであることができ、1つ又は複数の第2の半導体チップ93
4のコンタクトと第1の半導体チップ932のコンタクトとの間の接続は、超小型電子素
子930の1つ又は複数の縁部に沿って、すなわち、超小型電子素子内の半導体チップ9
32、934の縁部に沿って延在するトレース940を含むことができる。
図26Dは、超小型電子素子1090のコンタクトパッド1085を超小型電子素子の
中央近くの、例えば超小型電子素子の中心軸1080に隣接する、1つ又は2つの列10
92、1094内に配置することができる、図26A〜図26Cに示す超小型電子素子1
001の変形形態を示す。この例において、基板の対応するコンタクト1021(図26
C)に接合される素子コンタクトは、超小型電子素子上の再分配コンタクト1088、1
089とすることができる。コンタクトパッド1085に電気的に接続された再分配コン
タクト1088、1089のうちの一部又は全ては、超小型電子素子の面に沿った1つ又
は複数の方向1095、1096にコンタクトパッド1085からずらすことができる。
一例において、再分配コンタクト1088、1089は、コンタクトパッド1085の
列1092、1094よりも超小型電子素子の縁部1070、1072に近い複数の列1
098、1099に配置することができる。特定の例において、再分配コンタクト108
8、1089は超小型電子素子1090の表面1091において露出したエリアアレイに
分配することができる。他の特定の例において、再分配コンタクト1088、1089は
、第1の方向1095に延在する超小型電子素子の1つ又は複数の周縁部1070、10
72に沿って分配することもできるし、方向1095を横切る第2の方向1096に延在
する超小型電子素子の1つ又は複数の周縁部1071、1073に沿って分配することも
できる。
更に別の例において、再分配コンタクト1088、1089は超小型電子素子の周縁部
170、171、172、173のうちの2つ以上に沿って分配することができる。この
ような例のいずれにおいても、再分配コンタクト1088、1089はコンタクトパッド
1085と同じ超小型電子素子1090の面1091に配置することもできるし、コンタ
クトパッドと反対側の超小型電子素子の面に配置することもできる。一例において、それ
ぞれのコンタクトパッド1085は再分配コンタクト1088、1089に接続すること
ができる。別の例において、1つ又は複数のコンタクトパッドに接続する再分配コンタク
トはない場合がある。そのような、再分配コンタクトに接続しない1つ又は複数のコンタ
クトパッド1085は、超小型電子素子1090が配置されるパッケージの1つ又は複数
の対応する端子と電気的に接続することもしないこともできる。
図27は、第1の超小型電子パッケージ1000A及び第2の超小型電子パッケージ1
000Bのアセンブリ1100を示し、超小型電子パッケージ1000A、1000Bは
それぞれ、回路パネル1054の対向する第1の表面1050及び第2の表面1052に
実装された、上記図26A〜図26Cに関して述べた超小型電子パッケージ1000であ
る。回路パネルは、なかでも、デュアルインラインメモリモジュール(「DIMM」)で
使用されるプリント回路基板、システム内の他の構成要素と接続される回路基板若しくは
パネル、又はマザーボード等の種々のタイプとすることができる。第1の超小型電子パッ
ケージ1000A及び第2の超小型電子パッケージ1000Bは、回路パネル1054の
第1の表面1050及び第2の表面1052において露出される対応するコンタクト10
60、1062にそれぞれ実装することができる。図27に示す超小型電子アセンブリ1
100は、超小型電子パッケージ1000A、1000Bのそれぞれが、メモリ記憶アレ
イ機能を主に提供するように構成される単一の超小型電子素子のみを含むことを除いて、
図8Aに示す超小型電子パッケージ200と同様である。
図5〜図27を参照して上述した超小型電子パッケージ及び超小型電子アセンブリは、
図28に示すシステム1200等、さまざまな電子システムの構造において利用すること
ができる。例えば、本発明の更なる実施形態によるシステム1200は、他の電子構成要
素1208及び1210とともに上述した超小型電子パッケージ及び/又は超小型電子ア
センブリ等、1つ又は複数のモジュール又は構成要素1206を含むことができる。
図示の例示的システム1200において、システムは、フレキシブルプリント回路基板
等の、回路パネル、マザーボード、又はライザーパネル1202を含むことができ、回路
パネルは、モジュール又は構成要素1206、1208及び/又は1210を互いに相互
接続する多数の導体1204を含むことができる。多数の導体1204のうち、1つのみ
を図28に示す。そのような回路パネル1202は、システム1200に含まれる超小型
電子パッケージ及び/又は超小型電子アセンブリのそれぞれに又はそこから信号を伝達す
ることができる。しかしこれは単に例示的なものであり、モジュール又は構成要素120
6同士の間の電気的接続を行う任意の適切な構造も用いることができる。
特定の実施形態では、システム1200は、半導体チップ1208等のプロセッサも備
えることができ、各モジュール又は構成要素1206は、クロックサイクルにおいてN個
のデータビットを並列に転送するように構成することができ、プロセッサは、クロックサ
イクルにおいてM個のデータビットを並列に転送するように構成することができるように
なっている。MはN以上である。
図28に示す例では、構成要素1208は半導体チップであり、構成要素1210はデ
ィスプレイスクリーンであるが、他の任意の構成要素をシステム1200において用いる
ことができる。もちろん、説明を明瞭にするために、図28には2つの追加の構成要素1
208及び1210しか示されていないが、システム1200は、任意の数のそのような
構成要素を備えることができる。
モジュール又は構成要素1206並びに構成要素1208及び1210は、破線で概略
的に示す共通のハウジング1201内に実装することができ、必要に応じて互いに電気的
に相互接続して所望の回路を形成することができる。ハウジング1201は、例えば、携
帯電話又は携帯情報端末において使用可能なタイプのポータブルハウジングとして示され
、スクリーン1210は、このハウジングの表面において露出することができる。構造1
206が撮像チップ等の光感知素子を備える実施形態では、光をこの構造体に送るレンズ
1211又は他の光学デバイスも設けることができる。ここでも、図28に示す単純化し
たシステムは単なる例示にすぎず、デスクトップコンピュータ、ルータ等の固定構造と一
般に考えられるシステムを含む他のシステムを、上記で議論した構造体を用いて作製する
ことができる。
図5〜図27を参照して上述した超小型電子パッケージ及び超小型電子アセンブリはま
た、図29に示すシステム1300等の電子システムの構造においても利用することがで
きる。例えば、本発明の更なる実施形態によるシステム1300は、構成要素1206を
複数の構成要素1306と取り替えたということを除き、図28に示すシステム1200
と同じである。
構成要素1306のそれぞれは、図5〜図27を参照して上述した超小型電子パッケー
ジ又は超小型電子アセンブリのうちの1つ又は複数とすることができ、又はそれを含むこ
とができる。特定の例において、構成要素1306のうちの1つ又は複数は、図8Aに示
す超小型電子アセンブリ200の変形形態とすることができ、回路パネル154は露出し
た縁部のコンタクトを含み、それぞれの超小型電子アセンブリ200の回路パネル154
は、ソケット1305に挿入するのに適切とすることができる。
それぞれのソケット1305は、ソケットの片側又は両側に複数のコンタクト1307
を含むことができ、それにより、それぞれのソケット1305が、超小型電子アセンブリ
200の上述の変形形態等、対応する構成要素1306の対応する露出した縁部のコンタ
クトとかみ合うのに適切となることができる。図示の例示的システム1300において、
システムは、フレキシブルプリント回路基板等の第2の回路パネル1302又はマザーボ
ードを含むことができ、第2の回路パネルは、構成要素1306を互いに相互接続する多
数の導体1304を含むことができる。多数の導体1304のうち、1つのみを図29に
示す。
特定の例において、システム1300等のモジュールは複数の構成要素1306を含む
ことができ、それぞれの構成要素1306は超小型電子アセンブリ200の上述の変形形
態である。それぞれの構成要素1306は、それぞれの構成要素1306に又はそこから
信号を伝達するように、第2の回路パネル1302に搭載され電気的に接続することがで
きる。システム1300の具体的な例は単に例示的なものであり、構成要素1306間の
電気的接続を行う任意の適切な構造も用いることができる。
上記で説明した超小型電子パッケージのいずれか又は全てにおいて、超小型電子素子の
うちの1つ又は複数の背面は、製造の完了後に超小型電子パッケージの外表面において少
なくとも部分的に露出させることができる。したがって、図5〜図7に関して上述した超
小型電子パッケージ100において、超小型電子素子のうちの1つ又は複数の背面は、完
成した超小型電子パッケージ100内の封入材146の外表面において部分的又は全面的
に露出させることができる。
上述した実施形態のいずれかにおいて、超小型電子パッケージ及び超小型電子アセンブ
リは、任意の適した熱伝導性材料から部分的又は全体的に作製されるヒートスプレッダを
備えることができる。適した熱伝導性材料の例には、金属、グラファイト、熱伝導性接着
剤、例えば、熱伝導性エポキシ樹脂、はんだ等、又はそのような材料の組み合わせが含ま
れるが、これらに限定されるものではない。一例では、ヒートスプレッダは、実質的に連
続した金属シートとすることができる。
一実施形態では、ヒートスプレッダは、超小型電子素子のうちの1つ又は複数に隣接し
て配置された金属層を備えることができる。この金属層は、超小型電子パッケージの背面
において露出することができる。代替的に、ヒートスプレッダは、超小型電子素子のうち
の1つ又は複数の、少なくとも背面をカバーするオーバモールド又は封入材を含むことが
できる。一例では、ヒートスプレッダは、図6に示す超小型電子素子101及び103等
の超小型電子素子のうちの1つ又は複数の、前面及び背面のうちの少なくとも一方と熱連
通することができる。いくつかの実施形態では、ヒートスプレッダは、超小型電子素子の
うちの隣接するものの隣接する縁部間に延在することができる。ヒートスプレッダは、周
囲環境への放熱を改善することができる。
特定の実施形態では、金属製又は他の熱伝導性材料製の事前に形成されたヒートスプレ
ッダを、熱伝導性接着剤又は熱伝導性グリース等の熱伝導性材料を用いて、超小型電子素
子のうちの1つ又は複数の背面に取り付けるか又は配置することができる。接着剤が存在
する場合、この接着剤は、例えば、コンプライアントに取り付けられた素子間の熱膨張差
を吸収するように、ヒートスプレッダと、このヒートスプレッダが取り付けられた超小型
電子素子との間の相対的な移動を可能にするコンプライアント材料(柔軟材)とすること
ができる。ヒートスプレッダは、モノリシック構造とすることができる。代替的に、ヒー
トスプレッダは、互いに離間した複数のスプレッダ部を備えることができる。特定の実施
形態では、ヒートスプレッダは、図6に示す超小型電子素子101及び103等の超小型
電子素子のうちの1つ又は複数の背面の少なくとも一部分に直接接合されたはんだの層と
することができるか、又はこのはんだの層を含むことができる。
上記の実施形態は、上記で明示的に述べるか又は示した以外の方法で組み合わせること
ができる。例えば、各パッケージは、ベア半導体チップか、垂直にスタックされ電気的に
相互接続された半導体チップか、又は、再分配層をその上に有する1つ若しくは複数の半
導体チップである、図5〜図7、図9、図10、図26A〜図26C、又は、図21、図
22、図23、図24、若しくは図25の任意のものに関して上記で示し述べたタイプの
超小型電子素子の任意のものを組み込むことができる。
上記で論じた特徴のこれらの及び他の変形形態及び組合せが、本発明から逸脱すること
なく利用することができるので、好ましい実施形態の上記の説明は、特許請求の範囲によ
って規定される本発明の制限としてではなく例証として考えられるべきである。
様々な従属請求項及びそこに記載した特徴を、初期の請求項に提示したものとは異なる
方法で組み合わせることができることが認識されるであろう。個々の実施形態に関して説
明した特徴は、説明した実施形態の他のものと共有することができることも認識されるで
あろう。
本発明は、超小型電子パッケージ及び超小型電子パッケージを製造する方法を含むが、
これらに限定されるものではない幅広い産業上の利用可能性を享有する。
なお、原出願の出願当初の特許請求の範囲は以下の通りである。
(請求項1)
超小型電子パッケージであって、
面及び該面において露出する複数の素子コンタクトを有する超小型電子素子であって、
メモリ記憶アレイ機能を有する、超小型電子素子と、
互いに反対側の第1の表面及び第2の表面を有する基板であって、前記超小型電子素子
の前記素子コンタクトに向きかつ該素子コンタクトに接合される、前記第1の表面におい
て露出する基板コンタクトの組を有する、基板と、
該超小型電子パッケージを該パッケージの外部にある少なくとも1つの構成要素に接続
させるように構成される、前記第2の表面において露出する複数の端子であって、該端子
は、前記基板コンタクトに電気的に接続され、複数の第1の端子を含み、前記第1の端子
は、理論的軸の第1の側に配置された前記第1の端子の第1の組と、前記第1の側と反対
側の前記軸の第2の側に配置された前記第1の端子の第2の組とを含み、前記第1の組及
び前記第2の組のそれぞれは、前記超小型電子素子のメモリ記憶アレイの全ての利用可能
なアドレス指定可能メモリ位置の中からアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに該超
小型電子パッケージ内の回路によって使用可能なアドレス情報を運ぶように構成される、
複数の端子と、
を備え、
前記第1の組内の前記第1の端子の信号割当ては、前記第2の組内の前記第1の端子の
信号割当ての鏡像である、超小型電子パッケージ。
(請求項2)
前記超小型電子素子は、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子の数をいかなる他の
機能よりも多く具体化する、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項3)
請求項1に記載の超小型電子パッケージであって、前記第1の組及び前記第2の組のそ
れぞれの前記第1の端子は、前記アドレス指定可能メモリ位置を決定するのに該超小型電
子パッケージ内の前記回路によって使用可能な前記アドレス情報の全てを運ぶように構成
される、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項4)
前記第1の組及び前記第2の組のそれぞれの前記第1の端子は、前記超小型電子素子の
動作モードを制御する情報を運ぶように構成される、請求項1に記載の超小型電子パッケ
ージ。
(請求項5)
請求項3に記載の超小型電子パッケージであって、前記第1の組及び前記第2の組のそ
れぞれの前記第1の端子は、該超小型電子パッケージに転送されるコマンド信号の全てを
運ぶように構成され、前記コマンド信号は、ライトイネーブル、行アドレスストローブ、
及び列アドレスストローブ信号である、請求項3に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項6)
請求項1に記載の超小型電子パッケージであって、前記第1の組及び前記第2の組のそ
れぞれの前記第1の端子は、該超小型電子パッケージに転送されるクロック信号を運ぶよ
うに構成され、前記クロック信号は、前記アドレス情報を運ぶ信号をサンプリングするの
に用いられるクロックである、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項7)
請求項1に記載の超小型電子パッケージであって、前記第1の組及び前記第2の組のそ
れぞれの前記第1の端子は、該超小型電子パッケージに転送されるバンクアドレス信号の
全てを運ぶように構成される、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項8)
前記素子コンタクトは、前記超小型電子素子の前面において露出する再分配コンタクト
を含み、各再分配コンタクトは、トレース又はビアの少なくとも一方を通して前記超小型
電子素子のコンタクトパッドに電気的に接続される、請求項1に記載の超小型電子パッケ
ージ。
(請求項9)
前記第1の組及び前記第2の組の前記第1の端子は、それぞれの第1のグリッド及び第
2のグリッド内の場所に配置され、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッド内の端子
の列は、前記基板の対向する第1の縁部及び第2の縁部に平行な方向に延在し、前記軸は
、前記基板の前記第1の縁部及び前記第2の縁部に平行でかつ前記基板の前記第1の縁部
及び前記第2の縁部から等距離のラインから、前記第1の端子の任意の2つの隣接する列
間の最小ピッチの3.5倍以下の距離である、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項10)
少なくともいくつかの第1の端子を含む特定の列の大部分の端子の中心を通って延在す
る列軸は、前記特定の列の端子の1つ又は複数の端子の中心を通って延在しない、請求項
1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項11)
前記列軸は、前記列の中央に置かれない前記1つ又は複数の端子の少なくとも1つの端
子を通って延在しない、請求項10に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項12)
前記第1の組及び前記第2の組の前記第1の端子は、それぞれの第1のグリッド及び第
2のグリッド内の場所に配置され、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドのそれぞ
れは、前記第1の端子の平行な第1の列及び第2の列を含む、請求項1に記載の超小型電
子パッケージ。
(請求項13)
前記第1のグリッド又は前記第2のグリッドの少なくとも一方のグリッドは、前記少な
くとも一方のグリッドの平行な前記第1の列と前記第2の列との間に少なくとも1つの端
子を含む、請求項12に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項14)
前記端子は第2の端子を含み、前記第2の端子の少なくともいくつかは、アドレス情報
以外の情報を運ぶように構成される、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項15)
前記第1の組及び前記第2の組の前記第1の端子は、それぞれの第1のグリッド及び第
2のグリッド内の場所に配置され、前記第2の端子は、前記第1のグリッド及び前記第2
のグリッド内ではなく、前記第2の表面上の場所に配置される、請求項14に記載の超小
型電子パッケージ。
(請求項16)
前記第1の組及び前記第2の組の前記第1の端子は、それぞれの第1のグリッド及び第
2のグリッド内の場所に配置され、前記第2の端子の少なくともいくつかは、前記第1の
グリッド及び前記第2のグリッド内に配置される、請求項14に記載の超小型電子パッケ
ージ。
(請求項17)
前記第1の組及び前記第2の組の前記第1の端子は、それぞれの第1のグリッド及び第
2のグリッド内の場所に配置され、前記第2の端子の1つの部分は第3のグリッド内に配
置され、前記第2の端子の別の部分は第4のグリッド内に配置され、前記第3のグリッド
及び前記第4のグリッド内の端子の列は、互いに平行であり、また、前記第1のグリッド
及び前記第2のグリッド内の端子の列に平行であり、
前記第3のグリッド内の前記第2の端子の信号割当ては、前記第4のグリッド内の前記
第2の端子の信号割当ての鏡像である、請求項14に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項18)
前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドは、前記第3のグリッド及び前記第4のグ
リッドを互いから分離する、請求項17に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項19)
前記第2の端子の或る部分は第5のグリッド内に配置され、前記第2の端子の別の部分
は第6のグリッド内に配置され、前記第5のグリッド及び前記第6のグリッド内の端子の
列は、互いに平行であり、前記第1の端子及び第2の端子の端子列が延在する第1の方向
を横切る第2の方向に延在し、
前記第5のグリッド内の前記第2の端子の信号割当ては、前記第1のグリッドと前記2
のグリッドとの間の軸について対称であり、前記第6のグリッド内の前記第2の端子の信
号割当ては、前記第1のグリッドと前記2のグリッドとの間の軸について対称であり、前
記軸は、前記基板の対向する第1の縁部及び第2の縁部から等距離にある、請求項17に
記載の超小型電子パッケージ。
(請求項20)
請求項1に記載の超小型電子パッケージであって、該パッケージの外部にある前記少な
くとも1つの構成要素は回路パネルである、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項21)
前記基板の前記第1の表面に向く表面を有するバッファチップを更に備え、前記バッフ
ァチップは、前記第1の組及び前記第2の組の少なくとも一方の組の前記第1の端子に電
気的に接続され、前記バッファチップは、前記第1の端子で受信された前記アドレス情報
の少なくとも一部を再生し、前記再生されたアドレス情報を前記超小型電子素子に出力す
るように構成される、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項22)
請求項1に記載の超小型電子パッケージであって、前記超小型電子素子は第1の超小型
電子素子であり、前記基板コンタクトの組は基板コンタクトの第1の組であり、
該超小型電子パッケージは、面及び該面において露出する複数の素子コンタクトを有す
る第2の超小型電子素子を更に備え、前記第2の超小型電子素子はメモリ記憶アレイ機能
を有し、
前記基板は、前記第2の超小型電子素子の素子コンタクトに向きかつ該第2の超小型電
子素子の該素子コンタクトに接合される、前記第1の表面において露出する基板コンタク
トの第2の組を有し、前記端子は、基板コンタクトの前記第2の組に電気的に接続され、
前記第1の組及び前記第2の組のそれぞれの前記第1の端子は、前記第1の超小型電子
素子及び前記第2の超小型電子素子の少なくとも一方の超小型電子素子のメモリ記憶アレ
イの全ての利用可能なアドレス指定可能メモリ位置の中からアドレス指定可能メモリ位置
を決定するのに該超小型電子パッケージ内の回路によって使用可能なアドレス情報を運ぶ
ように構成される、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項23)
前記第1の超小型電子素子及び第2の超小型電子素子の前記面は、前記基板の前記第1
の表面に平行な単一平面内に配置される、請求項22に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項24)
前記第1の組の前記第1の端子は、前記第1の超小型電子素子に電気的に接続され、前
記第2の組の前記第1の端子は、前記第2の超小型電子素子に電気的に接続される、請求
項22に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項25)
前記第1の組及び前記第2の組の前記第1の端子は、前記第1の超小型電子素子及び第
2の超小型電子素子のそれぞれに電気的に接続される、請求項24に記載の超小型電子パ
ッケージ。
(請求項26)
前記第1の組の前記第1の端子は、前記第1の超小型電子素子に電気的に接続され、前
記第2の超小型電子素子に電気的に接続されず、前記第2の組の前記第1の端子は、前記
第2の超小型電子素子に電気的に接続され、前記第1の超小型電子素子に電気的に接続さ
れない、請求項22に記載の超小型電子パッケージ。
(請求項27)
前記基板は、誘電体素子の平面において30パーツパーミリオン/摂氏温度(「ppm
/℃」)未満の熱膨張率(「CTE」)を有する、前記誘電体素子を含む、請求項1に記
載の超小型電子パッケージ。
(請求項28)
前記基板は、12ppm/℃未満のCTEを有する素子を含む、請求項1に記載の超小
型電子パッケージ。
(請求項29)
超小型電子パッケージであって、
面及び該面上の複数の素子コンタクトを有する超小型電子素子であって、メモリ記憶ア
レイ機能を提供する能動素子の数をいかなる他の機能よりも多く具体化する、超小型電子
素子と、
互いに反対側の第1の表面及び第2の表面を有する基板であって、前記超小型電子素子
の前記素子コンタクトに向きかつ該素子コンタクトに接合される、前記第1の表面上の1
組の基板コンタクトを有する、基板と、
該超小型電子パッケージを該パッケージの外部にある少なくとも1つの構成要素に接続
させるために構成される前記第2の表面上の複数の端子であって、前記端子は、前記基板
コンタクトに電気的に接続され、平行な第1のグリッド及び第2のグリッド内の場所に配
置された第1の端子を含み、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドのそれぞれの前
記第1の端子は、前記超小型電子素子内のメモリ記憶アレイの全ての利用可能なアドレス
指定可能メモリ位置の中からアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに該超小型電子パ
ッケージ内の回路によって使用可能なアドレス情報の大部分を運ぶように構成される、複
数の端子と、
を備え、
前記第1のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ては、前記第2のグリッド内の前記
第1の端子の信号割当ての鏡像である、超小型電子パッケージ。
(請求項30)
請求項29に記載の超小型電子パッケージであって、前記第1のグリッド及び前記第2
のグリッドのそれぞれの前記第1の端子は、前記アドレス指定可能メモリ位置を決定する
のに該超小型電子パッケージ内の回路によって使用可能なアドレス情報の少なくとも3/
4を運ぶように構成される、請求項29に記載の超小型電子パッケージ。

Claims (30)

  1. 超小型電子パッケージであって、
    面及び該面上の複数の素子コンタクトを有する超小型電子素子であって、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子を、メモリ記憶アレイ機能以外の機能を提供する能動素子よりも数多く具体化するとともに、複数のスタックされ電気的に相互接続された半導体チップを含む、超小型電子素子と、
    互いに反対側の第1の表面及び第2の表面を有する基板であって、前記超小型電子素子の前記素子コンタクトに向きかつ該素子コンタクトに接合される、前記第1の表面上の基板コンタクトの組を有する、基板と、
    前記超小型電子パッケージを該パッケージの外部にある少なくとも1つの構成要素に接続するように構成される、前記第2の表面上の複数の端子であって、該端子は、前記基板コンタクトに電気的に接続され、平行な第1のグリッド及び第2のグリッド内の場所に配置された複数の第1の端子を含み、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドのそれぞれにおける前記第1の端子は、前記超小型電子素子のメモリ記憶アレイの全ての利用可能なアドレス指定可能メモリ位置の中からアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに前記超小型電子パッケージ内の回路によって使用可能なアドレス情報を運ぶように構成される、複数の端子と、
    を備え、
    前記第1のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ては、前記第2のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ての鏡像である、超小型電子パッケージ。
  2. 前記複数のスタックされた半導体チップは、前記基板コンタクトに接合されるコンタクトを上に有する第1の半導体チップと、前記基板の前記第1の表面から離れた、前記第1の半導体チップの面と重なり、該第1の半導体チップに電気的に相互接続される少なくとも1つの第2の半導体チップと、を含む、請求項1に記載の超小型電子パッケージ。
  3. 前記少なくとも1つの第2の半導体チップの少なくとも1つは、そのコンタクトにおいて受信される情報の部分的又は完全な復号化、又は、前記第1の半導体チップの少なくとも1つへの又は前記少なくとも1つの第2の半導体チップの別の第2の半導体チップへの転送のための、そのコンタクトにおいて受信される情報の再生、のうちの少なくとも一方を行うように構成される、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  4. 前記第1の半導体チップ及び前記第2の半導体チップのうちの少なくともいくつかは、複数のシリコン貫通ビアによって互いに電気的に接続される、請求項3に記載の超小型電子パッケージ。
  5. 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの間の電気的相互接続のうちの少なくともいくつかは、前記超小型電子素子の少なくとも1つの縁部に沿って延在する導電性トレースを通して行われる、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  6. 前記第1の半導体チップは、前記少なくとも1つの第2の半導体チップに転送されるコマンド信号、アドレス信号、及びクロック信号のうちの少なくともいくつかを再生するように構成され、前記少なくとも1つの第2の半導体チップは、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子を、メモリ記憶アレイ機能以外の機能を提供する能動素子よりも数多く具体化する、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  7. 前記第1の半導体チップは、前記第2の半導体チップと前記第1の半導体チップとを電気的に接続する複数のシリコン貫通ビアを含む、請求項6に記載の超小型電子パッケージ。
  8. 前記少なくとも1つの第2の半導体チップは、互いに重なる複数のスタックされた第2の半導体チップであり、前記第2の半導体チップの少なくともいくつかは、シリコン貫通ビアによって互いに電気的に相互接続される、請求項7に記載の超小型電子パッケージ。
  9. 前記第1の半導体チップは、前記少なくとも1つの第2の半導体チップへの転送のために、前記第1の端子にて受信されるアドレス情報又はコマンド情報のうちの少なくとも一方を少なくとも部分的に復号化するように構成される、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  10. 前記第1の端子は、前記超小型電子素子の動作モードを制御する情報を運ぶように構成され、前記第1の半導体チップは、前記動作モードを制御する前記情報の再生又は少なくとも部分的な復号化のうちの少なくとも一方を行うように構成される、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  11. 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとの間の電気的相互接続の少なくともいくつかは、ワイヤボンドを通して行われる、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  12. 前記少なくとも1つの第2の半導体チップの面は、前記第1の半導体チップから離れる方に向き、前記ワイヤボンドの少なくともいくつかは、前記第1の半導体チップと、前記少なくとも1つの第2の半導体チップの前記面上のコンタクトとを接続する、請求項11に記載の超小型電子パッケージ。
  13. 前記少なくとも1つの第2の半導体チップの面は、前記第1の半導体チップに向かって面し、前記ワイヤボンドの少なくともいくつかは、前記第1の半導体チップと、前記少なくとも1つの第2の半導体チップの前記面上のコンタクトとを接続する、請求項11に記載の超小型電子パッケージ。
  14. 前記基板は、互いに反対側の前記第1の表面と前記第2の表面との間の、対向する第1の縁部及び第2の縁部を有し、前記第1の縁部及び前記第2の縁部は、第1の方向に延在し、前記第2の表面は、前記第1の縁部及び前記第2の縁部にそれぞれ隣接する第1の周辺領域及び第2の周辺領域を有し、中央領域は、前記第1の周辺領域及び前記第2の周辺領域を分離し、
    前記端子は、前記周辺領域の少なくとも1つ内の前記第2の表面において露出する複数の第2の端子を含む、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  15. 前記少なくとも1つの第2の半導体チップは、前記第1の半導体チップの表面における第1のコンタクトに面しかつそれに接合される前記第2の半導体チップの表面の第2のコンタクトのフリップチップ電気的相互接続を通して前記第1の半導体チップに電気的に相互接続される、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  16. 前記第1の半導体チップ及び前記第2の半導体チップのそれぞれは、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子を、メモリ記憶アレイ機能以外の機能を提供する能動素子よりも数多く具体化する、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  17. 前記第1の半導体チップは、各第2の半導体チップへの転送のために、前記第1の端子にて受信される前記アドレス情報の少なくともいくつかを再生するように構成され、各第2の半導体チップは、前記第1、第2の半導体チップの別の半導体チップへの転送のための前記アドレス情報の再生を行うようには構成されていない、請求項16に記載の超小型電子パッケージ。
  18. 前記第1の半導体チップは、各第2の半導体チップへの転送のために、前記第1の端子にて受信される前記超小型電子素子の動作モードを制御する情報を少なくとも部分的に復号化するように構成される、請求項16記載の超小型電子パッケージ。
  19. 前記第2の半導体チップは、複数のスタックされた第2の半導体チップである、請求項17に記載の超小型電子パッケージ。
  20. 前記少なくとも1つの第2の半導体チップのメモリ記憶アレイ機能は、NANDフラッシュ、抵抗性RAM、相変化メモリ、磁気RAM、静的RAM、ダイナミックRAM、スピントルクRAM、又は連想メモリ技術において実施される、請求項2に記載の超小型電子パッケージ。
  21. 超小型電子パッケージであって、
    それぞれ、面及び該面上の複数の素子コンタクトを有し、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子を、メモリ記憶アレイ機能以外の機能を提供する能動素子よりも数多く具体化する、第1の超小型電子素子、第2の超小型電子素子、第3の超小型電子素子、及び第4の超小型電子素子と、
    互いに反対側の第1の表面及び第2の表面を有する基板であって、各超小型電子素子の前記素子コンタクトに向きかつ該素子コンタクトに接合される、前記第1の表面上の基板コンタクトの第1の組、第2の組、第3の組、及び第4の組を有し、前記第1の超小型電子素子、前記第2の超小型電子素子、前記第3の超小型電子素子、及び前記第4の超小型電子素子の前記面は、前記基板の前記第1の表面に平行な単一平面に配置される、基板と、
    前記超小型電子パッケージを該パッケージの外部にある少なくとも1つの構成要素に接続するように構成された、前記第2の表面上の複数の端子であって、前記基板コンタクトに電気的に接続され、平行な第1のグリッド及び第2のグリッド内の場所に配置された第1の端子を含み、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドのそれぞれにおける前記第1の端子は、前記第1の超小型電子素子、前記第2の超小型電子素子、前記第3の超小型電子素子、及び前記第4の超小型電子素子のうちの少なくとも1つ内のメモリ記憶アレイの全ての利用可能なアドレス指定可能メモリ位置の中からアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに前記超小型電子パッケージ内の回路によって使用可能なアドレス情報を運ぶように構成される、複数の端子と、
    を備え、
    前記第1のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ては、前記第2のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ての鏡像である、超小型電子パッケージ。
  22. 前記第1の超小型電子素子及び前記第2の超小型電子素子は、前記第1のグリッドに電気的に接続されるが、前記第2のグリッドとは電気的に接続されず、前記第3の超小型電子素子及び前記第4の超小型電子素子は、前記第2のグリッドに電気的に接続されるが、前記第1のグリッドには電気的に接続されない、請求項21に記載の超小型電子パッケージ。
  23. 前記超小型電子素子のそれぞれは、該それぞれの超小型電子素子上のコンタクトの1つ又は複数の列のうちの1つの列に平行なそれぞれ同じ方向に延在する平行な第1の縁部を有し、かつ該同じ方向を横切る方向に延在する第2の縁部を有し、各超小型電子素子の前記第1の縁部及び前記第2の縁部は、当該超小型電子素子の前記面を境界づけし、前記超小型電子素子のうちの少なくとも1つの超小型電子素子の前記第1の縁部の1つを含みかつ当該超小型電子素子の前記面に垂直な平面は、前記超小型電子素子のうちの別の超小型電子素子の前記第1の縁部と交差する、請求項21に記載の超小型電子パッケージ。
  24. 前記超小型電子素子のそれぞれは、該それぞれの超小型電子素子上のコンタクトの列と同じ方向に延在する2つの平行な第1の縁部と、該第1の縁部を横切る方向に延在する2つの平行な第2の縁部とを有し、前記超小型電子素子のうちの任意の1つの超小型電子素子のいずれかの第1の縁部を含みかつ当該超小型電子素子の前記面に垂直な平面は、前記超小型電子素子のうちの別の超小型電子素子の前記第1の縁部と交差する、請求項21に記載の超小型電子パッケージ。
  25. 前記超小型電子素子のそれぞれは、該それぞれの超小型電子素子上のコンタクトの1つ又は複数の列のうちの1つの列に平行なそれぞれ同じ方向に延在する平行な第1の縁部を有し、前記超小型電子素子のそれぞれにおける前記第1の縁部は、第1の方向に延在し、前記第1の超小型電子素子、前記第2の超小型電子素子、前記第3の超小型電子素子、及び前記第4の超小型電子素子は、前記基板の前記第1の表面に沿う第2の方向に延在する単一列に配置され、前記第2の方向は、前記第1の方向と直交する、請求項21に記載の超小型電子パッケージ。
  26. 前記第1の端子の第3のグリッド及び第4のグリッドを更に含み、前記第3のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ては、前記第4のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ての鏡像である、請求項25に記載の超小型電子パッケージ。
  27. 前記端子は、前記アドレス情報以外の情報を運ぶように構成された第2の端子を含み、該第2の端子は、前記基板の前記第2の表面上の平行な第5のグリッド及び第6のグリッドに配置され、前記第5のグリッド内の前記第2の端子の信号割当ては、前記第6のグリッド内の前記第2の端子の信号割当ての鏡像である、請求項26に記載の超小型電子パッケージ。
  28. 前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドは、前記第5のグリッド及び前記第6のグリッドのうちの少なくとも1つによって互いから分離される、請求項27に記載の超小型電子パッケージ。
  29. 超小型電子パッケージであって、
    面及び該面上の複数の素子コンタクトを有する超小型電子素子であって、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子を、メモリ記憶アレイ機能以外の機能を提供する能動素子よりも数多く具体化する、超小型電子素子と、
    パッケージ構造であって、
    前記超小型電子素子の前記面に重なりかつ該超小型電子素子の前記面から離れた方を向く表面を有する誘電体層であって、該表面は、前記誘電体層の、対向する第1の縁部と第2の縁部との間に延在する、誘電体層と、
    前記誘電体層の前記表面において露出する複数の端子であって、該端子の少なくともいくつかは、前記誘電体層に沿って延在するトレース、及び該トレースから延在して前記素子コンタクトに接触する金属化ビア、を通して前記素子コンタクトに電気的に接続され、前記端子は、平行な第1のグリッド及び第2のグリッド内の場所に配置された第1の端子を含み、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドのそれぞれにおける前記第1の端子は、前記超小型電子素子のメモリ記憶アレイの全ての利用可能なアドレス指定可能メモリ位置の中からアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに前記超小型電子パッケージ内の回路によって使用可能なアドレス情報を運ぶように構成される、複数の端子と、
    を含むパッケージ構造と、
    を備え、
    前記第1のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ては、前記第2のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ての鏡像である、超小型電子パッケージ。
  30. 超小型電子パッケージであって、
    面及び該面上の複数の素子コンタクトを有する超小型電子素子であって、メモリ記憶アレイ機能を提供する能動素子を、メモリ記憶アレイ機能以外の機能を提供する能動素子よりも数多く具体化する、超小型電子素子と、
    互いに反対側の第1の表面及び第2の表面を有する基板であって、前記超小型電子素子の前記素子コンタクトに向きかつ該素子コンタクトに接合される、前記第1の表面上の基板コンタクトの組を有する、基板と、
    前記超小型電子パッケージを該パッケージの外部にある少なくとも1つの構成要素に接続するように構成された、前記第2の表面上の複数の端子であって、該端子は、前記基板コンタクトに電気的に接続され、第1の個別の列に配置された第1の端子の第1のグリッドと、第2の個別の列に配置された前記第1の端子の第2のグリッドとを含み、前記第1のグリッド及び前記第2のグリッドのそれぞれにおける前記第1の端子は、前記超小型電子素子のメモリ記憶アレイの全ての利用可能なアドレス指定可能メモリ位置の中からアドレス指定可能メモリ位置を決定するのに前記超小型電子パッケージ内の回路によって使用可能なアドレス情報を運ぶように構成される、複数の端子と、
    を備え、
    前記第1のグリッド内の前記第1の端子の信号割当ては、前記第2のグリッド内の前記第1の端子の信号割当てと、前記第1のグリッドと前記第2のグリッドとの間に延在する軸に関して対称である、超小型電子パッケージ。
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