JP2018060551A - 無線アンテナを備える半導体記憶装置 - Google Patents

無線アンテナを備える半導体記憶装置 Download PDF

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Abstract

【課題】製造コストが上昇することを抑えつつ、十分な通信性能を確保する無線アンテナを備える半導体記憶装置を提供する。【解決手段】半導体記憶装置は、インタフェース端子と、基板２と、不揮発性メモリ６と、メモリコントローラ７と、無線アンテナ４と、記憶部９と、通信コントローラ５とを備える。インタフェース端子は、ホスト装置１３と電気的に接続可能である。無線アンテナは、前記ホスト装置と異なる無線通信ホスト装置１６からの電波に基づいて電力を発生させる。不揮発性メモリと、メモリコントローラと、記憶部と、通信コントローラは、基板の第１の領域に配置される。無線アンテナは、第１の領域を囲み、第１層に配置される第１のパターンと第２層に配置される第２のパターンとを含む。第１のパターンの投影は、インタフェース端子と重複する。第２のパターンの投影は、インタフェース端子と重複しない。【選択図】図１

Description

実施形態は、無線アンテナを備える半導体記憶装置に関する。
半導体記憶装置の一例としてメモリカードなどがあり、メモリカードの一例としてＳＤ
カードがある。
特開２０１１−０６６６２８号公報 特開２０１０−２００３０９号公報 米国特許出願公開第２０１２／００９８７２８号明細書 米国特許第８１８８９３３号明細書
実施形態は、製造コストが上昇することを抑えつつ、十分な通信性能を確保する無線ア
ンテナを備える半導体記憶装置を提供する。
実施形態によれば、半導体記憶装置は、インタフェース端子と、基板と、不揮発性メモ
リと、第１のコントローラと、無線アンテナと、記憶部と、第２のコントローラとを備え
る。インタフェース端末は、第１のホスト装置と電気的に接続可能である。基板は、第１
の主面と、第１の主面とは反対側を向いた第２の主面と、を有し、第１の主面に設けられ
る第１層と、第２の主面に設けられインタフェース端子が搭載される第２層と、を備える
。不揮発性メモリは、基板に搭載され、第１のホスト装置からインタフェース端子経由で
供給される電力に基づいて動作する。第１のコントローラは、基板に搭載され、第１のホ
スト装置からインタフェース端子経由で供給される電力に基づいて動作し、不揮発性メモ
リを制御する。無線アンテナは、基板に搭載され、第１のホスト装置と異なる第２のホス
ト装置からの電波に基づいて電力を発生させる。記憶部は、基板に搭載され、無線アンテ
ナに発生する電力に基づいて動作可能である。第２のコントローラは、基板に搭載され、
無線アンテナに発生する電力に基づいて動作可能である。不揮発性メモリと、第１のコン
トローラと、記憶部と、第２のコントローラは、基板の第１の領域に配置される。無線ア
ンテナは、第１の領域を囲み、第１層に配置される第１のパターンと第２層に配置される
第２のパターンとを含む。第１のパターンの投影は、インタフェース端子と重複する。第
２のパターンの投影は、インタフェース端子と重複しない。第１のホスト装置と電気的に
接続されており第１のホスト装置からインタフェース端子経由で書き込み指示及び第１の
データを受信した場合、第１のコントローラは第１のデータを不揮発性メモリへ書き込む
。第１のホスト装置と電気的に接続されている場合、第２のコントローラは、第１のデー
タに対応する第２のデータを生成して記憶部へ書き込む。第１のホスト装置と電気的に接
続されていない場合、第２のコントローラは、第２のホスト装置から無線アンテナ経由で
第２のデータに対する読み出し指示を受信した場合、記憶部から第２のデータを読み出し
、読み出した第２のデータを無線アンテナを用いて第２のホスト装置へ送信する。
第１の実施形態に係る半導体記憶装置の第１の平面の配置状態を例示する平面図。 第１の実施形態に係る半導体記憶装置の第２の平面の配置状態を例示する平面図。 コイル状の無線アンテナの比較例に係るパターンを例示する平面図。 第２の実施形態に係る半導体記憶装置の第１の平面の配置状態を例示する平面図。 第２の実施形態に係る半導体記憶装置の第２の平面の配置状態を例示する平面図。 第３の実施形態に係る半導体記憶装置の第１の平面の配置状態を例示する平面図。 第３の実施形態に係る半導体記憶装置の第２の平面の配置状態を例示する平面図。
近年においては、無線通信機能を備える半導体記憶装置が製品化されている。半導体記
憶装置に適用される無線通信技術は、多種多様であり、例えば、１３．５６ＭＨｚの周波
数を用いる近距離無線通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）などがある。
半導体記憶装置がＮＦＣ技術を実装する場合には、電磁誘導により無線アンテナで電流
を誘起させるために、無線アンテナをコイル状、換言すればスパイラル状又は渦巻き状に
形成する。コイル状の無線アンテナは、一般的に、例えばポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）
などの基板上に形成される。
ＮＦＣの通信特性を向上させるためには、コイル状の無線アンテナの内領域の面積を大
きくし、内領域の磁束密度を大きくすることが重要である。その一方で、無線アンテナの
パターンの配置（引き回し）の決定には、実装部品、信号線、電源線など他の構成要素の
配置も考慮する必要がある。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。以下の説明において、略同一の機能
及び構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
［第１の実施形態］
本実施形態においては、無線通信機能を備える半導体記憶装置について説明する。半導
体記憶装置としては、例えば、メモリカード（ＳＤメモリカード又はマルチメディアカー
ドなど）、ＵＳＢメモリなど、様々な形態を適用可能である。なお、本実施形態に係る半
導体記憶装置と同様の構成は、例えば携帯電話などのような無線通信装置に適用されても
よい。半導体記憶装置は、半導体チップを含む装置又はシステムの総称として用いられる
。以下においては、半導体記憶装置がメモリカードの場合を例として説明する。
本実施形態においては、無線通信機能としてＮＦＣを用いた一例を説明するが、この場
合に限定されることなく、例えば無線アンテナの電磁誘導により発生する電力により通信
を行う他の短距離無線通信でもよい。
図１は、本実施形態に係る半導体記憶装置の第１の平面の配置状態を例示する平面図で
ある。第１の平面は、実装面である。
図２は、本実施形態に係る半導体記憶装置の第２の平面の配置状態を例示する平面図で
ある。図２では、図１の平面との関係を把握容易とするために、図１の第１の平面側から
見た裏面側の配置状態を点線で表している。
半導体記憶装置１は、基板２、インタフェース端子３、コイル状の無線アンテナ４、通
信コントローラ５、不揮発性半導体メモリ６、メモリコントローラ７、キャパシタ８を備
える。
通信コントローラ５は、記憶部９と電圧検出器１０とを備える。
通信コントローラ５は、記憶部９と電気的に接続されるとしてもよい。なお、通信コン
トローラ５と記憶部９とは分離した構成としてもよい。通信コントローラ５とメモリコン
トローラ７とは、１つのコントローラで実装されてもよい。
半導体記憶装置１は、電気的に接続されたホスト装置１３から供給される電力に基づい
て、ホスト装置１３からのデータＤｂを書き込み及び読み出す機能を備える。
また、半導体記憶装置１は、ホスト装置１３及び無線通信ホスト装置１６などの他の装
置と電気的に接続されておらず、他の装置から電力を供給されていなくても、コイル状ア
ンテナ４の電磁誘導によって発生（誘起）する電力に基づいて、無線通信ホスト装置１６
とデータＤａを送受信する機能とを備える。すなわち、半導体記憶装置１は、例えば、１
３．５６ＭＨＺなどの周波数でＮＦＣにそった通信を行い、無線通信ホスト装置１６に対
してデータＤａを送信又は受信する。したがって、半導体記憶装置１は、ホスト装置１３
から電力の供給を受けなくても動作可能である。
半導体記憶装置１は、例えばＳＤインタフェースにしたがってホスト装置１３とデータ
Ｄｂを送受信するが、他のインタフェースを用いてもよい。また、半導体記憶装置１は、
例えばＮＦＣインタフェースにそって無線通信ホスト装置１６とデータを送受信するが、
他の無線通信インタフェースを用いてもよい。
本実施形態において、ホスト装置１３と無線通信ホスト装置１６とは、別構成としてい
るが、同一構成でもよい。
基板２は、実装面１１と端子面１２とを備える。実装面１１と端子面１２とは、それぞ
れ、外枠領域１４と、この外枠領域１４によって囲まれる内領域１７とを含む。実装面１
１と端子面１２とはほぼ平行である。本実施形態において、基板２は、１枚であり、２層
の平面構成の場合を例として説明するが、３層以上の平面構成でもよい。実装面１１及び
端子面１２に備えられている構成要素は、必要に応じて他の平面に配置されてもよい。基
板２は、例えばＰＣＢ基板である。
インタフェース端子３は、基板２の端子面１２の一端側に形成される。より具体的には
、インタフェース端子３は、端子面１２において、基板２の短辺にそって形成される。イ
ンタフェース端子３は、例えば規格化された端子であり、ホスト装置１３に対する電気的
な接続を確保する。半導体記憶装置１がＳＤカードの場合には、インタフェース端子３は
、ＳＤインタフェース端子である。
コイル状の無線アンテナ４は、基板２の外枠領域１４に形成される。無線アンテナ４の
部分パターン４ａの投影は、インタフェース端子３と重なる。本実施形態において、無線
アンテナ４の主要部は、実装面１１の外枠領域１４に形成される。無線アンテナ４のバイ
パス部４ｂは、端子面１２に形成される。
無線アンテナ４は、基板２の外枠領域１４に形成され、基板２の厚さ方向でインタフェ
ース端子３と重なるとともに実装面１１に形成される部分パターン４ａを含む。換言すれ
ば、無線アンテナ４の部分パターン４ａは、実装面１１及び端子面１２と垂直な方向で基
板２を介してインタフェース端子３と重なる領域１５に形成される。
無線アンテナ４は、無線通信ホスト装置１６から発信された電波を受けると、電磁誘導
により電流又は電圧を発生し、発生した電力を通信コントローラ５に供給する。
本実施形態において、無線アンテナ４は、ＮＦＣに対応する所定の周波数又は周波数帯
で設定されている。無線アンテナ４の部分パターン４ａが厚さ方向において基板２を介し
てインタフェース端子３と重なることでずれた周波数又は周波数帯は、キャパシタ８によ
り調整される。
無線アンテナ４は、無線通信ホスト装置１６からのデータＤａを受け、通信コントロー
ラ５に送る。さらに、無線アンテナ４は、通信コントローラ５からのデータＤａを、無線
通信ホスト装置１６に送る。無線アンテナ４は、例えば、ＰＣＢパターンアンテナである
。
通信コントローラ５は、無線通信ホスト装置１６と通信可能である。通信コントローラ
５は、無線通信ホスト装置１６に対する無線アンテナ４を用いたＮＦＣを制御する。通信
コントローラ５は、無線通信ホスト装置１６からの電波に基づいて無線アンテナ４の電磁
誘導で発生した電力に基づいて動作可能である。本実施形態において、通信コントローラ
５は、実装面１１の外枠領域１４で囲まれる内領域１７に備えられている。しかしながら
、通信コントローラ５は、端子面１２などの他の平面の内領域１７に備えられてもよい。
通信コントローラ５の一部が実装面１１の内領域１７に備えられ、通信コントローラ５の
他の部分が端子面１２の内領域１７に備えられてもよい。
通信コントローラ５は、無線通信ホスト装置１６からの電波に基づいて無線アンテナ４
で発生した電流又は電圧で表される信号又はデータを受け、信号又はデータに応じて動作
する。例えば、通信コントローラ５は、動作時に、無線通信ホスト装置１６から無線アン
テナ４経由でＮＦＣに対応する所定の周波数でデータＤａを受け、データＤａを記憶部９
に書き込む。また、通信コントローラ５は、動作時に、記憶部９に書き込まれているデー
タＤａを読み出し、データＤａを無線アンテナ４経由で、無線通信ホスト装置１６へ送る
。
より具体的には、通信コントローラ５は、無線アンテナ４経由でＮＦＣに対応する所定
の周波数の信号を受信すると、ＮＦＣによる通信可能となる。
通信コントローラ５は、不揮発性半導体メモリ６に対する書き込み時に、ホスト装置１
３からインタフェース端子３経由で受信したデータＤｂを、メモリコントローラ７へ送る
。
また、通信コントローラ５は、不揮発性半導体メモリ６に対する読み出し時に、メモリ
コントローラ７から受信したデータＤｂを、インタフェース端子３経由でホスト装置１３
へ送る。
通信コントローラ５は、例えば半導体記憶装置１がホスト装置１３に電気的に接続され
ているなどにより電力が十分な場合に、無線通信ホスト装置１６から無線アンテナ４経由
でＮＦＣにより受信されたデータを、メモリコントローラ７経由で、不揮発性半導体メモ
リ６に書き込むとしてもよい。
通信コントローラ５は、電力が十分な場合に、不揮発性半導体メモリ６に書き込まれて
いるデータＤｂをメモリコントローラ７経由で読み出して、データＤａを生成し、データ
Ｄａを記憶部９に書き込んでもよい。
通信コントローラ５は、電力が十分な場合に、不揮発性半導体メモリ６に書き込まれて
いるデータＤｂの一部又は全部をメモリコントローラ７経由で読み出し、読み出されたデ
ータを無線アンテナ４経由で無線通信ホスト装置１６に送信してもよい。
記憶部９は、無線アンテナ４で発生した電力に基づいて動作可能な低電力消費メモリで
ある。例えば、記憶部９は、不揮発性メモリである。記憶部９は、通信コントローラ５又
はメモリコントローラ７による制御にしたがってデータＤａを記憶する。なお、記憶部９
におけるデータＤａの保存は、一時的でもよい。記憶部９としては、例えば、ＥＥＰＲＯ
Ｍ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）が用いられるが、不揮発
性半導体メモリ６と同様に各種のメモリを用いることができる。
上述のように、通信コントローラ５及び記憶部９は、無線通信ホスト装置１６によって
無線アンテナ４に誘起される電力に基づいて動作可能である。ゆえに、通信コントローラ
５及び記憶部９は、メモリコントローラ７及び不揮発性半導体メモリ６よりも低電力で駆
動可能であることが望ましい。しかしながら、通信コントローラ５及び記憶部９は、半導
体記憶装置１がホスト装置１３から電力を供給されている場合に、ホスト装置１３から供
給された電力に基づいて動作するとしてもよい。
電圧検出器１０は、無線アンテナ４から通信コントローラ５に供給される電圧を監視し
、所定の電圧になるまでＮＦＣによる通信のリセット信号を出し続ける。これにより、Ｎ
ＦＣによる通信の異常起動・動作を防止することができる。
不揮発性半導体メモリ６は、例えばＮＡＮＤ型フラッシュメモリとするが、ＮＯＲ型フ
ラッシュメモリ、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory：磁気抵抗メモリ
）、ＰＲＡＭ（Phase change Random Access Memory：相変化メモリ）、ＲｅＲＡＭ（Res
istive Random Access Memory：抵抗変化型メモリ）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Rando
m Access Memory）など他の不揮発性半導体メモリでもよい。
メモリコントローラ７は、不揮発性半導体メモリ６へのデータＤｂの書き込み及び読み
出しを制御する。メモリコントローラ７は、上記の通信コントローラ５と同様に、実装面
１１の内領域１７に備えられてもよく、端子面１２の内領域１７に備えられてもよく、実
装面１１の内領域１７と端子面１２の内領域１７との双方に備えられてもよい。より具体
的には、メモリコントローラ７は、ホスト装置１３から、インタフェース端子３、通信コ
ントローラ５経由で書き込み命令及びデータＤｂを受けた場合に、データＤｂを不揮発性
半導体メモリ６に書き込む。メモリコントローラ７は、ホスト装置１３から、インタフェ
ース端子３、通信コントローラ５経由で読み出し命令を受けた場合に、不揮発性半導体メ
モリ６からデータＤｂを読み出し、データＤｂを通信コントローラ５、インタフェース端
子３経由でホスト装置１３へ送る。
メモリコントローラ７は、半導体記憶装置１がホスト装置１３に電気的に接続されてい
るなどにより電力が十分な場合に、無線通信ホスト装置１６から無線アンテナ４及び通信
コントローラ５経由で受けたデータを、不揮発性半導体メモリ６に書き込むとしてもよい
。メモリコントローラ７は、電力が十分な場合に、不揮発性半導体メモリ６から読み出し
たデータを、通信コントローラ５及び無線アンテナ４経由で、無線通信ホスト装置１６へ
送信してもよい。
不揮発性半導体メモリ６及びメモリコントローラ７は、ホスト装置１３から供給された
電力に基づいて動作する。
例えば、キャパシタ８は、第１の端子と第２の端子とを備える。第１の端子は、無線ア
ンテナ４の一端と電気的に接続される。第２の端子は、無線アンテナ４の他端と電気的に
接続される。
キャパシタ８は、コイル状アンテナ４に発生する電流又は電圧の周波数を調整する。よ
り具体的には、キャパシタ８は、無線アンテナ４の部分パターン４ａとインタフェース端
子３とが、基板２を介して厚さ方向に重なることによって生じるＮＦＣの周波数のずれを
調整する。
データＤａは、例えば、ＮＦＣインタフェースにしたがって無線通信ホスト装置１６と
半導体記憶装置１との間で送信及び受信されるデータでもよく、不揮発性半導体メモリ６
に書き込まれるデータＤｂの特徴データでもよく、無線通信ホスト装置１６から無線アン
テナ４経由で通信コントローラ５に受信された特徴データでもよく、不揮発性半導体メモ
リ６に関する特徴データでもよく、半導体記憶装置１に関する特徴データでもよい。より
具体的に説明すると、データＤａは、例えば、不揮発性半導体メモリ６に書き込まれる画
像データのうちの一部（例えば最初又は最後）のデータ、サムネイルデータ、不揮発性半
導体メモリ６に書き込まれるデータＤｂの管理情報、不揮発性半導体メモリ６のメモリ容
量、不揮発性半導体メモリ６の残り容量、不揮発性半導体メモリ６に書き込まれたファイ
ルの名称、データＤｂの生成時間、データＤｂが画像データの場合は撮影時間データ、不
揮発性半導体メモリ６に書き込まれているファイル数などとしてもよい。
本実施形態においては、ホスト装置１３からの書き込み指示及びデータが、まず、通信
コントローラ５に受信され、その後、メモリコントローラ７に受信される。これは、まず
、通信コントローラ５が、書き込み指示及びデータをホスト装置１３から受信したか、又
は、無線通信ホスト装置１６から受信したかを判断し、この判断結果に応じて動作を切り
替えるためである。
以下において、比較例に係るコイル状の無線アンテナのパターンと、本実施形態に係る
無線アンテナ４のパターンとの相違点について説明する。
図３は、コイル状の無線アンテナの比較例に係るパターンを例示する平面図である。こ
の図３において、無線アンテナ１８と基板２の他の構成については省略している。
インタフェース端子３は、金属で覆われているため、無線特性に不利な影響を与える場
合がある。このため、図３に示す無線アンテナ１８は、実装面１１のうちの厚さ方向にお
いてインタフェース端子３と重なる領域１５には形成されていない。
これに対して、上記の図１及び図２に例示される本実施形態に係る無線アンテナ４は、
厚さ方向において基板２を介してインタフェース端子３と重なる領域１５に、積極的に無
線アンテナ４の部分パターン４ａが形成される。これにより、無線アンテナ４の内領域１
７の面積を大きくすることができる。その結果、ＮＦＣにおいて内領域１７を通過する磁
束を多くすることができる。内領域１７の面積に対するこの内領域１７中の金属の面積の
割合を小さくすることができ、無線特性を向上させることができる。無線アンテナ４の部
分パターン４ａとインタフェース端子３とが厚さ方向に重なることによって生じるＮＦＣ
の周波数のずれは、キャパシタ８によって調整されるため、ＮＦＣを適切に用いることが
できる。
以上説明したように、本実施形態においては、内領域１７が大きくなるように無線アン
テナ４がパターンニングされる。このため、製造コストが上昇することを抑えつつ、十分
な通信性能を確保することができる。
本実施形態において、無線アンテナ４の周波数を調整する必要がない場合には、キャパ
シタ８を省略してもよい。例えば、通信コントローラ５の内部にキャパシタが備えられて
いる場合、又は、１３．５６Ｈｚで周波数の同調がとれている場合には、キャパシタ８を
省略することができる。
［第２の実施形態］
本実施形態は、上記第１の実施形態の変形例について説明する。本実施形態において、
コイル状の無線アンテナは、実装面１１の外枠領域１４と、端子面１２の外枠領域１４の
うちのインタフェース端子３の形成されていない領域とに形成される。
図４は、第２の実施形態に係る半導体記憶装置の第１の平面の配置状態を例示する平面
図である。図４は実装面１１の配置状態に相当する。
図５は、第２の実施形態に係る半導体記憶装置の第２の平面の配置状態を例示する平面
図である。図５では、図４の平面との関係を把握容易とするために、図４の第１の平面側
から見た裏面側の配置状態を点線で表している。
無線アンテナ１９は、複数の部分パターンを備える。本実施形態では、無線アンテナ１
９が第１の部分パターン（単に部分パターンともいう）１９ａと第２の部分パターン（単
に部分パターンともいう）１９ｂとを備える場合を例として説明する。なお、本実施形態
のように部分パターンは２つに限定されることなく、無線アンテナ１９は、３以上の部分
パターンを備えるとしてもよい。
無線アンテナ１９の部分パターン１９ａの投影は、インタフェース端子３と重なる。無
線アンテナ１９の部分パターン１９ｂの投影は、インタフェース端子３と重複しない。換
言すれば、部分パターン１９ｂは、インタフェース端子３及びインタフェース端子３の投
影と重なることなく形成される。部分パターン１９ｂは、基板２の実装面１１と端子面１
２とに形成される。
無線アンテナ１９は、外枠領域１４に形成される。無線アンテナ１９の部分パターン１
９ａは、厚さ方向で、基板２を介してインタフェース端子３と重なる領域１５に形成され
る。
本実施形態では、無線アンテナ１９の部分パターン１９ｂは、端子面１２の外枠領域１
４のうちのインタフェース端子３の形成されていない領域２０にも形成される。端子面１
２側の部分パターン１９ｂは、インタフェース端子３の直近まで形成され、スルーホール
を通過して実装面１１側へ引き出される。
本実施形態において、無線アンテナ１９は、厚さ方向でインタフェース端子３と重なる
領域１５では、実装面１１側に形成される。厚さ方向でインタフェース端子３と重ならな
い領域では、無線アンテナ１９は、実装面１１及び端子面１２の双方に形成される。換言
すれば、無線アンテナ１９は、基板２の表裏２層のアンテナ配置と、片面（実装面１１）
のアンテナ配置とを含む。
以上説明した本実施形態においては、上記の第１の実施形態と同じ巻き数（インダクタ
ンス）を保持しながら、無線アンテナ１９の内領域１７の面積をさらに大きくすることが
できる。より詳細に説明すると、本実施形態においては、無線アンテナ１９が複数の平面
に分散されるため、１つの平面に対して形成される無線アンテナ１９の形成面積を小さく
することができ、より無線アンテナ１９の内領域１７の面積を大きくすることができる。
［第３の実施形態］
本実施形態は、上記第２の実施形態の変形例について説明する。本実施形態において、
端子面１２の外枠領域１４のうちのメッキ引き出し線の配線領域には、無線アンテナを形
成しない。
図６は、第３の実施形態に係る半導体記憶装置の第１の平面の配置状態を例示する平面
図である。図６は実装面１１の配置状態に相当する。
図７は、第３の実施形態に係る半導体記憶装置の第２の平面の配置状態を例示する平面
図である。図７では、図６の平面との関係を把握容易とするために、図６の第１の平面側
から見た裏面側の配置状態を点線で表している。
インタフェース端子３などの実装部品の端子には、製造過程で、金属メッキ処理が施さ
れる。本実施形態においては、金属メッキ処理の一例として電界金メッキ処理が用いられ
る場合を説明するが、金ではない他の金属で電界メッキ処理を行う場合も同様である。
半導体記憶装置の製造に例えば電界金メッキが適用される場合、インタフェース端子３
に外部電流を通電させるために、引き出し線をメッキ位置に接続する必要がある。
本実施形態においては、端子面１２の外枠領域１４の中に、インタフェース端子３を形
成するためのメッキ引き出し線の配線領域２１を形成している。なお、本実施形態におい
ては、インタフェース端子３の形成位置の近傍であり、端子面１２の左右にメッキ引き出
し線の配線領域２１を形成している。より具体的に説明すると、各配線領域２１は、イン
タフェース端子２１が形成される領域２４と、無線アンテナ２２の部分パターン２２ｂが
形成される領域２３との間に配置される。領域２３，２４は、基板２の端子面１２に配置
される。しかしながら、メッキ引き出し線の配線領域２１の形成位置は自由に変更可能で
ある。例えば、端子面１２の左右のうちのいずれか一方に、メッキ引き出し線の配線領域
２１が形成されるとしてもよい。
無線アンテナ２２の部分パターン２２ａの投影は、インタフェース端子３、及び、配線
領域２１と重なる。無線アンテナ２２の部分パターン２２ｂの投影は、インタフェース端
子３、及び、配線領域２１と重ならない。部分パターン２２ｂは、基板２の実装面１１と
端子面１２とに形成される。
本実施形態において、無線アンテナ２２は、実装面１１における外枠領域１４に形成さ
れる。さらに、無線アンテナ２２は、端子面１２の外枠領域１４のうちのインタフェース
端子３の形成領域とインタフェース端子３を形成するためのメッキ引き出し線の配線領域
２１とを除く領域２３に形成される。
以上説明したように、本実施形態においては、無線アンテナ２２の内領域１７の面積を
大きくすることができ、通信特性を向上させることができる。さらに、本実施形態におい
ては、メッキ引き出し線を配線することが容易であり、電界金メッキ処理を容易に実施す
ることができる。電界金メッキ処理は、無電界メッキ処理よりも製造コストを下げること
ができる。
メモリカードは、例えばＮＡＮＤ型フラッシュメモリを含む。ＮＡＮＤ型フラッシュメ
モリは、メモリセルアレイを含む。
以下、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリの特性の例示を行う。
（１）ＮＡＮＤ型フラッシュメモリの読み出し動作では、
Ａレベルの読み出し動作に選択されたワード線に印加される電圧は、例えば０Ｖ〜０．
５５Ｖの間である。しかしながら、これに限定されることなく、この電圧は、０．１Ｖ〜
０．２４Ｖ、０．２１Ｖ〜０．３１Ｖ、０．３１Ｖ〜０．４Ｖ、０．４Ｖ〜０．５Ｖ、０
．５Ｖ〜０．５５Ｖのいずれかの間としてもよい。
Ｂレベルの読み出し動作に選択されたワード線に印加される電圧は、例えば１．５Ｖ〜
２．３Ｖの間である。しかしながら、これに限定されることなく、この電圧は、１．６５
Ｖ〜１．８Ｖ、１．８Ｖ〜１．９５Ｖ、１．９５Ｖ〜２．１Ｖ、２．１Ｖ〜２．３Ｖのい
ずれかの間としてもよい。
Ｃレベルの読み出し動作に選択されたワード線に印加される電圧は、例えば３．０Ｖ〜
４．０Ｖの間である。しかしながら、これに限定されることなく、この電圧は、３．０Ｖ
〜３．２Ｖ、３．２Ｖ〜３．４Ｖ、３．４Ｖ〜３．５Ｖ、３．５Ｖ〜３．６Ｖ、３．６Ｖ
〜４．０Ｖのいずれかの間としてもよい。
読み出し動作の時間（ｔＲ）は、例えば２５μｓ〜２８μｓ、３８μｓ〜７０μｓ、７
０μｓ〜８０μｓのいずれかの間としてもよい。
（２）ＮＡＮＤ型フラッシュメモリの書き込み動作は、上述したように、プログラム動作
とベリファイ動作を含む。
書き込み動作では、
プログラム動作時に選択されたワード線に最初に印加される電圧は、例えば１３．７Ｖ
〜１４．３Ｖの間である。しかしながら、これに限定されることなく、例えば１３．７Ｖ
〜１４．０Ｖ、１４．０Ｖ〜１４．６Ｖのいずれかの間としてもよい。
奇数番目のワード線を書き込む際の、選択されたワード線に最初に印加される電圧と、
偶数番目のワード線を書き込む際の、選択されたワード線に最初に印加される電圧とを変
えてもよい。
プログラム動作がＩＳＰＰ（Incremental Step Pulse Program）方式の場合、ステップ
アップの電圧は、例えば０．５Ｖ程度としてもよい。
非選択のワード線に印加される電圧は、例えば６．０Ｖ〜７．３Ｖの間としてもよい。
しかしながら、これに限定されることなく、この電圧は、例えば７．３Ｖ〜８．４Ｖの間
としてもよく、６．０Ｖ以下としてもよい。
非選択のワード線が奇数番目のワード線であるか、偶数番目のワード線であるかで、印
加するパス電圧を変えてもよい。
書き込み動作の時間（ｔＰｒｏｇ）は、例えば１７００μｓ〜１８００μｓ、１８００
μｓ〜１９００μｓ、１９００μｓ〜２０００μｓのいずれかの間としてもよい。
（３）ＮＡＮＤ型フラッシュメモリの消去動作では、
半導体基板上部に形成され、かつ、上記メモリセルが上方に配置されたウェルに最初に
印加する電圧は、例えば１２Ｖ〜１３．６Ｖの間である。しかしながら、これに限定され
ることなく、この電圧は、例えば１３．６Ｖ〜１４．８Ｖ、１４．８Ｖ〜１９．０Ｖ、１
９．０Ｖ〜１９．８Ｖ、１９．８Ｖ〜２１Ｖのいずれかの間としてもよい。
消去動作の時間（ｔＥｒａｓｅ）は、例えば３０００μｓ〜４００００μｓ、４０００
μｓ〜５０００μｓ、４０００μｓ〜９０００μｓのいずれかの間としてもよい。
（４）ＮＡＮＤ型フラッシュメモリのメモリセルの構造は、
半導体基板（例えばシリコン基板）は、膜厚４〜１０ｎｍのトンネル絶縁膜を介して電
荷蓄積層を備える。電荷蓄積層は、膜厚２〜３ｎｍのＳｉＮ、又は、ＳｉＯＮなどの絶縁
膜と膜厚３〜８ｎｍのポリシリコンとの積層構造、としてもよい。ポリシリコンにはＲｕ
などの金属が添加されてもよい。電荷蓄積層は絶縁膜を備える。絶縁膜は、例えば、膜厚
３〜１０ｎｍの下層Ｈｉｇｈ−ｋ膜と膜厚３〜１０ｎｍの上層Ｈｉｇｈ−ｋ膜に挟まれた
膜厚４〜１０ｎｍのシリコン酸化膜を備える。Ｈｉｇｈ−ｋ膜は例えばＨｆＯなどにより
形成される。シリコン酸化膜の膜厚は、Ｈｉｇｈ−ｋ膜の膜厚よりも厚くしてもよい。絶
縁膜の上には、膜厚３〜１０ｎｍの仕事関数調整用の材料を介して膜厚３０ｎｍ〜７０ｎ
ｍの制御電極が、形成される。仕事関数調整用の材料は、ＴａＯなどの金属酸化膜、Ｔａ
Ｎなどの金属窒化膜としてもよい。制御電極は、Ｗなどを用いて形成されてもよい。
メモリセル間にはエアギャップを形成してもよい。
上記各実施形態において、通信コントローラ５、メモリコントローラ７、不揮発性半導
体メモリ６とは、個別に図示されている。しかしながら、通信コントローラ５、メモリコ
ントローラ７、不揮発性半導体メモリ６は、自由に組み合わせることができる。例えば、
通信コントローラ５、メモリコントローラ７、不揮発性半導体メモリ６は、１つのチップ
で形成されてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。
１…半導体記憶装置、２…基板、３…インタフェース端子、４…コイル状の無線アンテ
ナ、５…通信コントローラ、６…不揮発性半導体メモリ、７…メモリコントローラ、８…
キャパシタ、９…記憶部、１０…電圧検出器、１１…実装面、１２…端子面、１３…ホス
ト装置、１４…外枠領域、１５…インタフェース端子と重なる領域、１６…無線通信ホス
ト装置、１７…内領域、１９，２２…無線アンテナ、１９ａ…第１の部分パターン、１９
ｂ…第２の部分パターン、２０…外枠領域のうちのインタフェース端子の形成されていな
い領域、２１…メッキ引き出し線の配線領域、２２ａ，２２ｂ…部分パターン、２３…イ
ンタフェース端子の形成領域とメッキ引き出し線の配線領域とを除く領域。

Claims (14)

  1. 第１のホスト装置と電気的に接続可能なインタフェース端子と、
    第１の主面と、前記第１の主面とは反対側を向いた第２の主面と、を有し、前記第１の
    主面に設けられる第１層と、前記第２の主面に設けられ前記インタフェース端子が搭載さ
    れる第２層と、を備える基板と、
    前記基板に搭載され、前記第１のホスト装置から前記インタフェース端子経由で供給さ
    れる電力に基づいて動作する不揮発性メモリと、
    前記基板に搭載され、前記第１のホスト装置から前記インタフェース端子経由で供給さ
    れる電力に基づいて動作し、前記不揮発性メモリを制御する第１のコントローラと、
    前記基板に搭載され、前記第１のホスト装置と異なる第２のホスト装置からの電波に基
    づいて電力を発生させる無線アンテナと、
    前記基板に搭載され、前記無線アンテナに発生する電力に基づいて動作可能な記憶部と
    、
    前記基板に搭載され、前記無線アンテナに発生する電力に基づいて動作可能な第２のコ
    ントローラと、を具備し、
    前記不揮発性メモリと、前記第１のコントローラと、前記記憶部と、前記第２のコント
    ローラは、前記基板の第１の領域に配置され、
    前記無線アンテナは、前記第１の領域を囲み、前記第１層に配置される第１のパターン
    と前記第２層に配置される第２のパターンとを含み、
    前記第１のパターンの投影は、前記インタフェース端子と重複し、
    前記第２のパターンの投影は、前記インタフェース端子と重複せず、
    前記第１のホスト装置と電気的に接続されており前記第１のホスト装置から前記インタ
    フェース端子経由で書き込み指示及び第１のデータを受信した場合に、前記第１のコント
    ローラは前記第１のデータを前記不揮発性メモリへ書き込み、
    前記第１のホスト装置と電気的に接続されている場合に、前記第２のコントローラは、
    前記第１のデータに対応する第２のデータを生成して前記記憶部へ書き込み、
    前記第１のホスト装置と電気的に接続されていない場合に、前記第２のコントローラは
    、前記第２のホスト装置から前記無線アンテナ経由で前記第２のデータに対する読み出し
    指示を受信した場合、前記記憶部から前記第２のデータを読み出し、前記読み出した第２
    のデータを前記無線アンテナを用いて前記第２のホスト装置へ送信する、
    半導体記憶装置。
  2. 前記第１のホスト装置と電気的に接続されており前記第２のホスト装置から前記無線ア
    ンテナ経由で前記不揮発性メモリに書き込まれている第３のデータに対する読み出し指示
    を受信した場合、前記第２のコントローラは、前記第３のデータの一部または全部を前記
    無線アンテナを用いて前記第２のホスト装置へ送信する、請求項１の半導体記憶装置。
  3. 前記電波の受信時の電磁誘導により前記無線アンテナで発生する電流又は電圧の周波数
    を調整するキャパシタをさらに具備する、請求項１または請求項２の半導体記憶装置。
  4. 前記キャパシタは、前記第１のパターンの前記投影と前記インタフェース端子との重複
    によって生じる前記周波数のずれを調整する、請求項３の半導体記憶装置。
  5. 前記無線アンテナは、近距離無線通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）用のアン
    テナであり、
    前記第２のコントローラは、前記近距離無線通信の規格に準拠して前記第２のホスト装
    置と通信する
    請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の半導体記憶装置。
  6. 前記第１のパターンの前記投影は、前記インタフェース端子を形成するためのメッキ引
    き出し線の配線領域と重複する、
    請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の半導体記憶装置。
  7. 前記第２のパターンの投影は、前記配線領域と重複しない、
    請求項６の半導体記憶装置。
  8. 前記インタフェース端子は、前記基板の平面の一端側に形成される、
    請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の半導体記憶装置。
  9. 前記第２のコントローラは、前記第２のホスト装置からの電波に基づいて前記無線アン
    テナで発生した電流又は電圧で表される信号を受け、前記信号に応じて動作する、
    請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の半導体記憶装置。
  10. 前記無線アンテナに電気的に接続されている電圧検出器をさらに具備し、前記第２のコ
    ントローラは、前記電圧検波器の検出結果に基づいて、前記無線アンテナを用いて前記読
    み出した第２のデータを送信する、
    請求項２の半導体記憶装置。
  11. 前記電圧検出器は、前記無線アンテナから前記第２のコントローラに供給される電圧を
    監視する、
    請求項１０の半導体記憶装置。
  12. 前記第１のホスト装置と電気的に接続されていない場合に、前記第２のコントローラは
    、前記第２のホスト装置から前記無線アンテナ経由で第４のデータが指定された書き込み
    指示を受信した場合、前記第４のデータを前記記憶部に書き込む、
    請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の半導体記憶装置。
  13. 前記記憶部は前記第２のコントローラに内蔵される、請求項１乃至請求項１２のいずれ
    か１項に記載の半導体記憶装置。
  14. 前記無線アンテナは、前記基板の外周領域に配置される、請求項１乃至請求項１３のい
    ずれか１項に記載の半導体記憶装置。
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