JP2023045290A - 記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造性の向上を図ることができる記憶装置を提供することである。【解決手段】実施形態の記憶装置は、筐体と、第1基板と、メモリと、キャパシタとを備える。前記第1基板は、前記筐体に収容されている。前記メモリは、前記第1基板に実装されている。前記キャパシタは、前記筐体または前記筐体に収容された第2基板に固定されるとともに、前記第1基板に電気的に接続されている。【選択図】図6
Description
本発明の実施形態は、記憶装置に関する。
基板と、基板に実装されたメモリとを有した記憶装置が知られている。このような記憶装置は、製造性の向上が期待されている。
本発明が解決しようとする課題は、製造性の向上を図ることができる記憶装置を提供することである。
実施形態の記憶装置は、筐体と、第1基板と、メモリと、キャパシタとを備える。前記第1基板は、前記筐体に収容されている。前記メモリは、前記第1基板に実装されている。前記キャパシタは、前記筐体または前記筐体に収容された第2基板に固定されるとともに、前記第1基板に電気的に接続されている。
以下、実施形態の記憶装置を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。本出願で「平行」とは「略平行」である場合を含み得る。本出願で「直交」とは「略直交」である場合を含み得る。本出願で「同じ」とは「略同じ」である場合を含み得る。本出願で「接続」とは電気的な接続を含み得る。すなわち本出願で「接続」とは、2つの部材が間に何も介在させずに隣り合う場合に限らず、2つの部材の間に別の部材が介在する場合を含み得る。本出願では、半導体記憶装置に含まれる基板が1枚だけの場合でもその基板を「第1基板」と称することがある。また、「メモリ」は、電荷の蓄積状態によってデータを記憶するメモリ素子を含むものに限定されず、磁気状態または抵抗状態などによりデータを記憶するメモリ素子を含むものでもよい。また、「記憶装置」は、半導体メモリを用いない記憶装置でもよい。
まず、+X方向、-X方向、+Y方向、-Y方向、+Z方向、および-Z方向について定義する。+X方向、-X方向、+Y方向、および-Y方向は、後述する筐体10の第1主壁11(図3参照)と平行な方向である。+X方向は、後述する筐体10の第1端部10e1から第2端部10e2に向かう方向である(図1参照)。-X方向は、+X方向とは反対の方向である。+X方向と-X方向とを区別しない場合は、単に「X方向」と称する。+Y方向および-Y方向は、X方向とは交差する(例えば直交する)方向である。+Y方向は、後述する筐体10の第1側壁13から第2側壁14に向かう方向である(図1参照)。-Y方向は、+Y方向とは反対の方向である。+Y方向と-Y方向とを区別しない場合は、単に「Y方向」と称する。
+Z方向および-Z方向は、X方向およびY方向とは交差する(例えば直交する)方向である。+Z方向は、後述する筐体10の第1主壁11から第2主壁12に向かう方向である(図3参照)。-Z方向は、+Z方向とは反対の方向である。+Z方向と-Z方向とを区別しない場合は、単に「Z方向」と称する。Z方向は、後述する基板31の厚さ方向である。本出願では、説明の便宜上、+Z方向側を「上」、-Z方向側を「下」と称することがある。ただし、これらは重力方向を限定するものではない。
(第1実施形態)
<1.1 全体構成>
図1から図14を参照し、第1実施形態の半導体記憶装置1について説明する。半導体記憶装置1は、「記憶装置」の一例である。半導体記憶装置1は、例えばSSD(Solid State Drive)のような記憶装置である。半導体記憶装置1は、例えば、サーバやパーソナルコンピュータなどの情報処理装置に取り付けられ、情報処理装置の記憶領域として利用される。本出願では、半導体記憶装置1が取り付けられる情報処理装置を「ホスト装置」と称する。
<1.1 全体構成>
図1から図14を参照し、第1実施形態の半導体記憶装置1について説明する。半導体記憶装置1は、「記憶装置」の一例である。半導体記憶装置1は、例えばSSD(Solid State Drive)のような記憶装置である。半導体記憶装置1は、例えば、サーバやパーソナルコンピュータなどの情報処理装置に取り付けられ、情報処理装置の記憶領域として利用される。本出願では、半導体記憶装置1が取り付けられる情報処理装置を「ホスト装置」と称する。
図1は、半導体記憶装置1を一部分解して示す斜視図である。半導体記憶装置1は、例えば、筐体10、基板ユニット30、複数の固定部材50、および複数のキャパシタ40を有する。
<1.2 筐体>
まず、筐体10について説明する。筐体10は、半導体記憶装置1の外郭を成す部材である。筐体10の形状は、扁平な矩形筒である。筐体10は、第1端部10e1、第2端部10e2、第1主壁(下壁)11、第2主壁(上壁)12、第1側壁13、および第2側壁14を有する。
まず、筐体10について説明する。筐体10は、半導体記憶装置1の外郭を成す部材である。筐体10の形状は、扁平な矩形筒である。筐体10は、第1端部10e1、第2端部10e2、第1主壁(下壁)11、第2主壁(上壁)12、第1側壁13、および第2側壁14を有する。
第1端部10e1および第2端部10e2は、長手方向(X方向)の端部である。第1端部10e1は、-X方向側の端部である。第2端部10e2は、+X方向側の端部である。第2端部10e2は、第1端部10e1とは反対側に位置する。
第1主壁11は、「第1壁部」の一例である。第1主壁11の形状は、板である。第1主壁11は、筐体10の-Z方向側の端部に位置する。第1主壁11は、筐体10の外部に露出する。第1主壁11は、基板ユニット30に対して-Z方向側に位置する。本実施形態では、第1主壁11は、本体部11aと、絶縁層11bとを含む。本体部11aは、第1主壁11の大部分を形成している。本体部11aは、後述する第1筐体部材21の金属部分M1の一部である。絶縁層11bは、本体部11aの表面に設けられている。絶縁層11bは、後述する第1筐体部材21の絶縁層I1の一部である。
第2主壁12は、「第2壁部」の一例である。第2主壁12の形状は、板である。第2主壁12は、筐体10の+Z方向側の端部に位置する。第2主壁12は、筐体10の外部に露出する。第2主壁12は、Z方向において第1主壁11から離れる。第2主壁12は、第1主壁11と平行である。第2主壁12は、基板ユニット30に対して+Z方向側に位置する。
第1側壁13の形状は、板である。第1側壁13は、筐体10の-Y方向側の端部に位置する。第1側壁13は、筐体10の外部に露出する。第1側壁13は、Z方向において第1主壁11と第2主壁12とに亘る。第1側壁13は、基板ユニット30に対して-Y方向側に位置する。
第2側壁14の形状は、板である。第2側壁14は、筐体10の+Y方向側の端部に位置する。第2側壁14は、筐体10の外部に露出する。第2側壁14は、Z方向において第1主壁11と第2主壁12とに亘る。第2側壁14は、基板ユニット30に対して+Y方向側に位置する。
次に、第1主壁11および第2主壁12の配置について、詳細に説明する。図2は、図1中に示された半導体記憶装置のF2-F2線に沿う断面図である。
第1主壁11は、後述する電源回路部品35および複数の第1メモリ37Aに-Z方向側から面する。第1主壁11は、熱伝導性部材TM(例えば熱伝導性シート)を間に介在させて、電源回路部品35および複数の第1メモリ37Aに接続される。
第2主壁12は、後述するコントローラ33、電力変換部品34、および複数の第2メモリ37Bに+Z方向側から面する。第2主壁12は、熱伝導性部材TM(例えば熱伝導性シート)を間に介在させて、コントローラ33、電力変換部品34、および複数の第2メモリ37Bに接続される。
次に、筐体10を構成する部材について説明する。図3は、筐体10を分解して示す斜視図である。筐体10は、第1筐体部材21と、第2筐体部材22とに分解可能である。本実施形態では、第1筐体部材21と第2筐体部材22とが組み合わされることで、筐体10が形成される。
第1筐体部材21は、「第1部材」の一例である。第1筐体部材21は、上述した第1主壁11、第1側壁13、および第2側壁14を含む。さらに、第1筐体部材21は、第1支持部21Aと、第2支持部21Bと、第3支持部21Cと、第4支持部21Dと、金属部分M1と、絶縁層I1と、第1導電パッドCP1と、配線W1と、電気接続部ECとを有する。
第1支持部21Aおよび第2支持部21Bは、筐体10の第1端部10e1に設けられる。第1支持部21Aは、第1主壁11の-Y方向側の端部に設けられる。第2支持部21Bは、第1主壁11の+Y方向側の端部に設けられる。第1支持部21Aおよび第2支持部21Bは、第1主壁11から+Z方向に突出する。第1支持部21Aおよび第2支持部21Bの各々には、後述する固定部材50が挿入される固定穴21haが設けられる。固定穴21haは、例えば、ねじ穴である。
第3支持部21Cおよび第4支持部21Dは、筐体10の第2端部10e2に設けられる。第3支持部21Cは、第1主壁11の-Y方向側の端部に設けられる。第4支持部21Dは、第1主壁11の+Y方向側の端部に設けられる。第3支持部21Cおよび第4支持部21Dは、第1主壁11から+Z方向に突出する。第3支持部21Cおよび第4支持部21Dの各々には、固定部材50が挿入される固定穴21haが設けられる。固定穴21haは、例えば、ねじ穴である。
金属部分M1は、第1筐体部材21に含まれる金属部分である。金属部分M1は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。金属部分M1は、第1筐体部材21の主部を形成する。金属部分M1は、導電性を有する。金属部分M1は、半導体記憶装置1のグラウンドとして機能する。
絶縁層I1は、第1筐体部材21に含まれる絶縁層である。絶縁層I1は、金属部分M1の表面に設けられる。絶縁層I1は、例えば、金属部分M1の両方の表面に設けられる。絶縁層I1は、筐体10の内面の一部を形成する。本出願で「筐体10の内面に設ける」とは、絶縁層I1上に設ける場合も含み得る。
第1導電パッドCP1と、配線W1と、電気接続部ECとについては後述する
第2筐体部材22は、「第2部材」の一例である。第2筐体部材22は、上述した第2主壁12を含む。さらに、第2筐体部材22は、第5支持部22Aと、第6支持部22Bと、第7支持部22Cと、第8支持部22Dと、金属部分M2と、絶縁層I2と、第2導電パッドCP2とを有する。
第5支持部22Aおよび第6支持部22Bは、筐体10の第1端部10e1に設けられる。第5支持部22Aは、第2主壁12の-Y方向側の端部に設けられる。第5支持部22Aは、Z方向から見た場合、第1筐体部材21の第1支持部21Aに重なる位置に配置される。第6支持部22Bは、第2主壁12の+Y方向側の端部に設けられる。第6支持部22Bは、Z方向から見た場合、第1筐体部材21の第2支持部21Bに重なる位置に配置される。第5支持部22Aおよび第6支持部22Bは、第2主壁12から-Z方向に突出する。第5支持部22Aおよび第6支持部22Bの各々には、固定部材50が挿通される挿通穴22haが設けられる。
第7支持部22Cおよび第8支持部22Dは、筐体10の第2端部10e2に設けられる。第7支持部22Cは、第2主壁12の-Y方向側の端部に設けられる。第7支持部22Cは、Z方向から見た場合、第1筐体部材21の第3支持部21Cに重なる位置に配置される。第8支持部22Dは、第2主壁12の+Y方向側の端部に設けられる。第8支持部22Dは、Z方向から見た場合、第1筐体部材21の第4支持部21Dに重なる位置に配置される。第7支持部22Cおよび第8支持部22Dは、第2主壁12から-Z方向に突出する。第7支持部22Cおよび第8支持部22Dの各々には、固定部材50が挿通される挿通穴22haが設けられる。
金属部分M2は、第2筐体部材22に含まれる金属部分である。金属部分M2は、第2筐体部材22の主部を形成する。金属部分M2は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成される。金属部分M2は、導電性を有する。金属部分M2は、半導体記憶装置1のグラウンドとして機能する。
絶縁層I2は、第2筐体部材22に含まれる絶縁層である。絶縁層I2は、金属部分M2の表面に設けられる。絶縁層I2は、例えば、金属部分M2の両方の表面に設けられる。絶縁層I2は、筐体10の内面のなかで、絶縁層I1を含む一部とは別の一部を形成する。本出願で「筐体10の内面に設ける」とは、絶縁層I2上に設ける場合も含み得る。
第2導電パッドCP2については後述する。
<1.3 基板ユニット>
次に、筐体10に収容される基板ユニット30について説明する。図4は、基板ユニット30を示す斜視図である。基板ユニット30は、回路に含まれる部品が実装された組立体である。基板ユニット30は、例えば、基板31、外部接続コネクタ32、コントローラ33、電力変換部品34、電源回路部品35、複数のDRAM(Dynamic Random Access Memory)36、および複数のメモリ37を有する。ただし、基板31に実装されるDRAM36は、1つでもよい。
次に、筐体10に収容される基板ユニット30について説明する。図4は、基板ユニット30を示す斜視図である。基板ユニット30は、回路に含まれる部品が実装された組立体である。基板ユニット30は、例えば、基板31、外部接続コネクタ32、コントローラ33、電力変換部品34、電源回路部品35、複数のDRAM(Dynamic Random Access Memory)36、および複数のメモリ37を有する。ただし、基板31に実装されるDRAM36は、1つでもよい。
基板31は、プリント配線板である。基板31は、「第1基板」の一例である。本実施形態では、第2基板は存在しないが、基板31が「第1基板」の一例に該当する。基板31の形状は、板である。基板31の形状は、例えば、X方向に細長い矩形である。基板31は、絶縁基材と、当該絶縁基材に設けられた配線パターンとを有する。
外部接続コネクタ32は、基板31に設けられた電気接続部である。外部接続コネクタ32は、基板31の第1端部31e1に設けられる。外部接続コネクタ32は、筐体10の外部に露出される(図1参照)。外部接続コネクタ32は、Y方向に並ぶ複数の金属端子32aを有する。外部接続コネクタ32は、ホスト装置のコネクタと接続可能である。
コントローラ33は、基板31に実装された制御用部品である。コントローラ33は、「発熱部品」の一例である。コントローラ33は、例えば、基板31の第2面31bに実装される。コントローラ33は、半導体記憶装置1の全体を統括的に制御する。コントローラ33は、動作時に発熱する部品である。コントローラ33の発熱量は、電源回路部品35の発熱量よりも大きい。
電力変換部品34は、電力を変換する部品である。電力変換部品34は、例えば、DC-DCコンバータである。電力変換部品34は、動作時に発熱する部品である。電力変換部品34は、「発熱部品」の別の一例である。電力変換部品34は、例えば、基板31の第2面31bに実装される。電力変換部品34は、ホスト装置から供給される電力を必要な電圧の電力に変換する。電力供給部品34は、変換した電力を電源回路部品35に出力する。
電源回路部品35は、電力管理を行う部品である。電源回路部品35は、例えば、PMIC(Power Management IC)である。電源回路部品35は、例えば、基板31の第1面31aに実装される。電源回路部品35は、基板ユニット30に含まれる各部品(コントローラ33、DRAM36、メモリ37など)に対する電力制御を行う。電源回路部品35は、陽極電源35aと、陰極電源35bとを有する。陽極電源35aは、後述するキャパシタ40に充電用の電力を供給可能な電源である。陰極電源35bは、陽極電源35aと対となる電源である。
DRAM36は、揮発性の半導体メモリチップを含む半導体パッケージである。DRAM36は、ホスト装置から受信した書き込み対象データ、および1つ以上のメモリ37から読み出された読み出し対象データなどが一時的に格納されるデータバッファとして用いられ得る。複数のDRAM36は、例えば、第1DRAM36Aと、第2DRAM36Bとである。第1DRAM36Aは、基板31の第1面31aに実装される。第2DRAM36Bは、基板31の第2面31bに実装される。
メモリ37は、不揮発性の半導体メモリチップを含む半導体パッケージである。メモリ37は、例えば、NAND型フラッシュメモリである。メモリ37は、NOR型メモリや、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、抵抗変化型メモリ、でもよい。メモリ37は、動作時に発熱する部品である。メモリ37は、「発熱部品」の別の一例である。複数のメモリ37は、例えば、複数の第1メモリ37Aと、複数の第2メモリ37Bとである。複数の第1メモリ37Aは、基板31の第1面31aに実装される。複数の第1メモリ37Aは、X方向およびY方向に並べられる。複数の第2メモリ37Bは、基板31の第2面31bに実装される。複数の第2メモリ37Bは、X方向およびY方向に並べられる。
次に、基板ユニット30の各部品のより詳細な構成について説明する。
基板31は、第1面31aと、第2面31bと、第1端部31e1と、第2端部31e2と、第3導電パッドCP3と、配線W3と、第4導電パッドCP4と、配線W4とを有する。第1面31aは、-Z方向に向いた面である。第2面31bは、+Z方向に向いた面である。
第1端部31e1および第2端部31e2は、長手方向(X方向)の端部である。第1端部31e1は、-X方向側の端部である。第1端部31e1の一部は、筐体10の-X方向側の開口10pを通じて筐体10の外部に突出する(図1参照)。第2端部31e2は、+X方向側の端部である。第2端部31e2は、第1端部31e1とは反対側に位置する。
第1端部31e1は、第1挿通穴31Ahおよび第2挿通穴31Bhを有する。第1挿通穴31Ahおよび第2挿通穴31Bhは、基板31をZ方向に貫通した穴である。第1挿通穴31Ahおよび第2挿通穴31Bhには、それぞれ固定部材50が通される。Z方向から見た場合、第1挿通穴31Ahは、第1筐体部材21の第1支持部21Aの固定穴21haに重なる位置に配置される。Z方向から見た場合、第2挿通穴31Bhは、第1筐体部材21の第2支持部21Bの固定穴21haに重なる位置に配置される。
第2端部31e2は、第3挿通穴31Chおよび第4挿通穴31Dhを有する。第3挿通穴31Chおよび第4挿通穴31Dhは、基板31をZ方向に貫通した穴である。第3挿通穴31Chおよび第4挿通穴31Dhには、それぞれ固定部材50が通される。Z方向から見た場合、第3挿通穴31Chは、第1筐体部材21の第3支持部21Cの固定穴21haに重なる位置に配置される。Z方向から見た場合、第4挿通穴31Dhは、第1筐体部材21の第4支持部21Dの固定穴21haに重なる位置に配置される。
第3導電パッドCP3と、配線W3と、第4導電パッドCP4と、配線W4とについては後述する。
図5は、基板ユニット30を示す下面図である。図5では説明の便宜上、第3導電パッドCP3にハッチングを付す。
第3導電パッドCP3は、基板31に設けられた電気接続部である。第3導電パッドCP3は、「第1電極」の一例である。第3導電パッドCP3は、基板31の第1面31aに設けられる。第3導電パッドCP3は、基板31の外部に露出する。Z方向から見た場合、第3導電パッドCP3は、第1筐体部材21の第1支持部21Aに重なる位置に配置される。第3導電パッドCP3は、例えば、挿通穴31Ahの周囲に設けられる。第3導電パッドCP3と挿通穴31Ahとの間には、絶縁部が設けられる。
配線W3は、基板31に設けられた配線ラインである。配線W3は、電源回路部品35の陽極電源35aと第3導電パッドCP3との間に設けられる。配線W3は、電源回路部品35の陽極電源35aと第3導電パッドCP3とを接続する。
図6は、基板ユニット30を示す上面図である。図6では説明の便宜上、第4導電パッドCP4にハッチングを付す。
第4導電パッドCP4は、基板31に設けられた電気接続部である。第4導電パッドCP4は、「第2電極」の一例である。第4導電パッドCP4は、基板31の第2面31bに設けられる。第4導電パッドCP4は、基板31の外部に露出する。Z方向から見た場合、第4導電パッドCP4は、第2筐体部材22の第5支持部22Aに重なる位置に配置される。例えば、第4導電パッドCP4は、挿通穴31Ahの周囲に設けられる。
配線W4は、基板31に設けられた配線ラインである。配線W4は、第4導電パッドCP4と電源回路部品35の陰極電源35bとの間に設けられる。配線W4は、第4導電パッドCP4と電源回路部品35の陰極電源35bとを接続する。第3導電パッドCP3に接続された配線W3と、第4導電パッドCP4に接続された配線W4とは、互いに電気的に独立した配線ラインである。配線W3および配線W4は、それぞれ個別に電源回路部品35に接続される。
<1.4 固定部材50>
ここで、固定部材50について説明する。固定部材50は、金属製のねじ部材である。複数の固定部材50は、第1固定部材50A、第2固定部材50B、第3固定部材50C、および第4固定部材50Dである(図2参照)。第1固定部材50Aは、第2筐体部材22の第5支持部22Aの挿通穴22haに通された後、基板31の第1挿通穴31Ahに通され、第1筐体部材21の第1支持部21Aの固定穴21haに係合する。第2固定部材50Bは、第2筐体部材22の第6支持部22Bの挿通穴22haに通された後、基板31の第2挿通穴31Bhに通され、第1筐体部材21の第2支持部21Bの固定穴21haに係合する。第3固定部材50Cは、第2筐体部材22の第7支持部22Cの挿通穴22haに通された後、基板31の第3挿通穴31Chに通され、第1筐体部材21の第3支持部21Cの固定穴21haに係合する。第4固定部材50Dは、第2筐体部材22の第8支持部22Dの挿通穴22haに通された後、基板31の第4挿通穴31Dhに通され、第1筐体部材21の第4支持部21Dの固定穴21haに係合する。これにより、筐体10の第1筐体部材21と第2筐体部材22とが固定される。その結果、筐体10の内部に基板31が固定される。
ここで、固定部材50について説明する。固定部材50は、金属製のねじ部材である。複数の固定部材50は、第1固定部材50A、第2固定部材50B、第3固定部材50C、および第4固定部材50Dである(図2参照)。第1固定部材50Aは、第2筐体部材22の第5支持部22Aの挿通穴22haに通された後、基板31の第1挿通穴31Ahに通され、第1筐体部材21の第1支持部21Aの固定穴21haに係合する。第2固定部材50Bは、第2筐体部材22の第6支持部22Bの挿通穴22haに通された後、基板31の第2挿通穴31Bhに通され、第1筐体部材21の第2支持部21Bの固定穴21haに係合する。第3固定部材50Cは、第2筐体部材22の第7支持部22Cの挿通穴22haに通された後、基板31の第3挿通穴31Chに通され、第1筐体部材21の第3支持部21Cの固定穴21haに係合する。第4固定部材50Dは、第2筐体部材22の第8支持部22Dの挿通穴22haに通された後、基板31の第4挿通穴31Dhに通され、第1筐体部材21の第4支持部21Dの固定穴21haに係合する。これにより、筐体10の第1筐体部材21と第2筐体部材22とが固定される。その結果、筐体10の内部に基板31が固定される。
<1.5 キャパシタ>
<1.5.1 キャパシタの機能>
次に、キャパシタ40の機能について説明する。図7は、第1筐体部材21およびキャパシタ40を示す平面図である。
<1.5.1 キャパシタの機能>
次に、キャパシタ40の機能について説明する。図7は、第1筐体部材21およびキャパシタ40を示す平面図である。
キャパシタ40は、電荷を蓄え、蓄えた電荷を放出可能な部品である。キャパシタ40は、例えば、電気二重層コンデンサである。キャパシタ40は、予期せぬ電力遮断時のデータ保護を目的とする電源喪失保護(PLP:Power Loss Protection)機能を持つ。キャパシタ40は、例えば、ホスト装置から半導体記憶装置1への電力供給が予期せず遮断された場合、コントローラ33、複数のDRAM36、および複数のメモリ37などに対して電力を一定時間に亘り供給する。キャパシタ40は、例えば、DRAM36に一時的に格納された書き込み対象データがDRAM36から読み出され、書き込み対象データのメモリ37への転送が完了するまでの間、コントローラ33、DRAM36、およびメモリ37などに電力を供給する。これにより、電力供給が予期せず遮断された場合であってもデータの消失が抑制される。
<1.5.2 キャパシタの配置>
次に、キャパシタ40の配置について説明する。複数のキャパシタ40は、第1筐体部材21の第1主壁11の内面において、Y方向に並べられる。キャパシタ40は、X方向において、筐体10の第2端部10e2と比べて、筐体10の第1端部10e1の近くに配置される。すなわち、キャパシタ40は、X方向において、発熱部品である複数のメモリ37とは反対側の領域に配置される。
次に、キャパシタ40の配置について説明する。複数のキャパシタ40は、第1筐体部材21の第1主壁11の内面において、Y方向に並べられる。キャパシタ40は、X方向において、筐体10の第2端部10e2と比べて、筐体10の第1端部10e1の近くに配置される。すなわち、キャパシタ40は、X方向において、発熱部品である複数のメモリ37とは反対側の領域に配置される。
次に、キャパシタ40の配置について説明する。図7は、図1中に示された半導体記憶装置1のF7-F7線に沿う断面図である。キャパシタ40は、筐体10の内面に取り付けられる。「内面」とは、筐体10の内部空間に露出する面である。筐体10の内部空間は、基板ユニット30が収容される空間である。キャパシタ40は、基板31から離れる。キャパシタ40は、Z方向において、基板31との間に隙間を空けて、基板31に面する。キャパシタ40は、例えば、筐体10の第1主壁11の内面に固定される。キャパシタ40のZ方向の長さは、第1支持部21AのZ方向の長さよりも小さい。
次に、キャパシタ40に関係する電気接続構成について説明する。図8は、図2中に示された半導体記憶装置1のF8線で囲む部分を分解して示す断面図である。電気接続構成は、複数の部品を電気的に接続する電気接続部である。電気接続構成は、基板ユニット30とキャパシタ40とを電気的に接続する電気接続部である。電気接続構成の少なくとも一部は、筐体10に設けられている。なお、電気接続構成の一部は、筐体10自身によって構成されてもよい。
(第1支持部)
第1支持部21Aは、本体部21Aaと、絶縁層21Abとを含む。本体部21Aaは、第1支持部21Aの大部分を形成する。本体部21Aaは、第1筐体部材21の金属部分M1の一部である。絶縁層21Abは、本体部21Aaの表面に設けられる。絶縁層21Abは、第1筐体部材21の絶縁層I1の一部である。
第1支持部21Aは、本体部21Aaと、絶縁層21Abとを含む。本体部21Aaは、第1支持部21Aの大部分を形成する。本体部21Aaは、第1筐体部材21の金属部分M1の一部である。絶縁層21Abは、本体部21Aaの表面に設けられる。絶縁層21Abは、第1筐体部材21の絶縁層I1の一部である。
(第1導電パッド)
第1導電パッドCP1は、接続用の導電部である。第1導電パッドCP1は、第1支持部21Aの+Z方向側の端面に設けられる。第1導電パッドCP1は、第1支持部21Aの絶縁層21Ab上に設けられる。第1導電パッドCP1は、第1支持部21Aの本体部21Aaとは離れる。第1導電パッドCP1は、例えば、金属の蒸着またはめっき、或いは金属箔の貼り付けなどにより形成される。第1導電パッドCP1は、Z方向で基板31の第3導電パッドCP3に面する。第1導電パッドCP1は、第3導電パッドCP3に接することで第3導電パッドCP3に接続される。
第1導電パッドCP1は、接続用の導電部である。第1導電パッドCP1は、第1支持部21Aの+Z方向側の端面に設けられる。第1導電パッドCP1は、第1支持部21Aの絶縁層21Ab上に設けられる。第1導電パッドCP1は、第1支持部21Aの本体部21Aaとは離れる。第1導電パッドCP1は、例えば、金属の蒸着またはめっき、或いは金属箔の貼り付けなどにより形成される。第1導電パッドCP1は、Z方向で基板31の第3導電パッドCP3に面する。第1導電パッドCP1は、第3導電パッドCP3に接することで第3導電パッドCP3に接続される。
図9は、図7中に示されたF9線で囲む部分を示す平面図である。Z方向から見た場合、第1導電パッドCP1の外形は、第1支持部21Aの外形と同じである。第1導電パッドCP1は、第1支持部21Aの固定穴21haの周囲に設けられる。第1導電パッドCP1と固定穴21haとの間には、絶縁部21s(絶縁処理部)が設けられる。絶縁部21sの形状は、固定穴21haを囲う円環である。絶縁部21sは、絶縁部21sとなる領域に第1導電パッドCP1が形成される前にマスクを設ける処理により形成される。これに代えて、絶縁部21sは、第1導電パッドCP1が形成された後に固定穴21haに隣接する第1導電パッドCP1の端部を除去する処理などにより形成されてもよい。絶縁部21sは、第1導電パッドCP1と、固定穴21haに挿入された固定部材50との間の絶縁性を確保する。
(配線)
次に、図8を参照して配線W1の詳細を説明する。配線W1は、筐体10に設けられた配線ラインである。配線W1は、例えば、金属の蒸着またはめっきなどにより形成される。配線W1は、第1支持部21Aの側面と、第1主壁11の内面とに亘り設けられる。配線W1の一端部は、第1導電パッドCP1に接続される。これにより、配線W1は、第1導電パッドCP1を介して、基板31の第3導電パッドCP3に接続される。配線W1の他端部は、第1主壁11の内面においてキャパシタ40の近傍に位置する。
次に、図8を参照して配線W1の詳細を説明する。配線W1は、筐体10に設けられた配線ラインである。配線W1は、例えば、金属の蒸着またはめっきなどにより形成される。配線W1は、第1支持部21Aの側面と、第1主壁11の内面とに亘り設けられる。配線W1の一端部は、第1導電パッドCP1に接続される。これにより、配線W1は、第1導電パッドCP1を介して、基板31の第3導電パッドCP3に接続される。配線W1の他端部は、第1主壁11の内面においてキャパシタ40の近傍に位置する。
また、配線W1は、第1支持部21Aの絶縁層21Ab上および第1主壁11の絶縁層11b上に設けられる。配線W1は、第1支持部21Aの本体部21Aaおよび第1主壁11の本体部11aとは離れる。配線W1は、例えば、第1主壁11の内面において分岐した複数の分岐部W1aを有する(図9参照)。複数の分岐部W1aの各々は、複数のキャパシタ40のうち対応するキャパシタ40の近傍まで延びる。
(電気接続部)
次に、図8を参照して電気接続部ECの詳細を説明する。電気接続部ECは、筐体10に設けられたグラウンド用の電気接続部である。電気接続部ECは、第1導電パッドCP1と同様に、例えば金属の蒸着またはめっきなどにより形成される。電気接続部ECは、第1主壁11の絶縁層11bが一部除去され、除去された部分に金属体が設けられることで形成される。電気接続部ECは、キャパシタ40に対して、配線W1とは反対側に設けられる。電気接続部ECは、第1主壁11の本体部11aに接続される。電気接続部ECの電位は、グラウンド電位である。電気接続部ECは、複数のキャパシタ40の各々に対応して設けられる(図9参照)。
次に、図8を参照して電気接続部ECの詳細を説明する。電気接続部ECは、筐体10に設けられたグラウンド用の電気接続部である。電気接続部ECは、第1導電パッドCP1と同様に、例えば金属の蒸着またはめっきなどにより形成される。電気接続部ECは、第1主壁11の絶縁層11bが一部除去され、除去された部分に金属体が設けられることで形成される。電気接続部ECは、キャパシタ40に対して、配線W1とは反対側に設けられる。電気接続部ECは、第1主壁11の本体部11aに接続される。電気接続部ECの電位は、グラウンド電位である。電気接続部ECは、複数のキャパシタ40の各々に対応して設けられる(図9参照)。
(キャパシタ)
次に、図8を参照してキャパシタ40の詳細を説明する。キャパシタ40は、第1端子41と、第2端子42とを有する。
次に、図8を参照してキャパシタ40の詳細を説明する。キャパシタ40は、第1端子41と、第2端子42とを有する。
第1端子41は、キャパシタ40の陽極である。第1端子41は、第1主壁11の内面において、配線W1に接続される。例えば、第1端子41は、半田により配線W1に固定される。本実施形態では、複数のキャパシタ40の第1端子41は、配線W1の複数の分岐部W1aに1対1で固定される(図9参照)。これにより、複数のキャパシタ40の第1端子41は、配線W1に対して互いに電気的に並列に接続される。各キャパシタ40の第1端子41は、配線W1および第1導電パッドCP1を介して、基板31の第3導電パッドCP3に接続される。
第2端子42は、キャパシタ40の陰極である。第2端子42は、第1主壁11の内面において、電気接続部ECに接続される。例えば、第2端子42は、半田により電気接続部ECに固定される。本実施形態では、複数のキャパシタ40の第2端子42は、複数の電気接続部ECに1対1で固定される(図9参照)。各キャパシタ40の第2端子42は、電気接続部ECを介して、第1主壁11の本体部11a(すなわち、第1筐体部材21の金属部分M1)に接続される。
(第5支持部)
次に、図8を参照して第5支持部22Aの詳細を説明する。第5支持部22Aは、本体部22Aaと、絶縁層22Abとを含む。本体部22Aaは、第5支持部22Aの大部分を形成する。本体部22Aaは、上述した金属部分M2の一部である。絶縁層22Abは、本体部22Aaの表面に設けられる。絶縁層22Abは、上述した絶縁層I2の一部である。
次に、図8を参照して第5支持部22Aの詳細を説明する。第5支持部22Aは、本体部22Aaと、絶縁層22Abとを含む。本体部22Aaは、第5支持部22Aの大部分を形成する。本体部22Aaは、上述した金属部分M2の一部である。絶縁層22Abは、本体部22Aaの表面に設けられる。絶縁層22Abは、上述した絶縁層I2の一部である。
(第2導電パッド)
次に、図8を参照して第2導電パッドCP2の詳細を説明する。第2導電パッドCP2は、接続用の導電部である。第2導電パッドCP2は、例えば、金属の蒸着またはめっき、或いは金属箔の貼り付けなどにより形成される。第2導電パッドCP2は、第5支持部22Aの-Z方向側の端面に設けられる。第2導電パッドCP2は、第5支持部22Aの絶縁層22Ab上に設けられる。第2導電パッドCP2は、Z方向で基板31の第4導電パッドCP4に面する。第2導電パッドCP2は、第4導電パッドCP4に接することで第4導電パッドCP4に接続される。本実施形態では、第5支持部22Aの絶縁層22Abが一部除去され、除去された部分に第2導電パッドCP2の一部が埋め込まれる。これにより、第2導電パッドCP2は、第5支持部22Aの本体部22Aaに接続される。Z方向から見た場合、第2導電パッドCP2の外形は、第5支持部22Aの外形と同じである。第2導電パッドCP2は、第5支持部22Aの挿通穴22haの周囲に設けられる。第2導電パッドCP2と挿通穴22haとの間には、絶縁部が設けられてもよく、設けられなくてもよい。
次に、図8を参照して第2導電パッドCP2の詳細を説明する。第2導電パッドCP2は、接続用の導電部である。第2導電パッドCP2は、例えば、金属の蒸着またはめっき、或いは金属箔の貼り付けなどにより形成される。第2導電パッドCP2は、第5支持部22Aの-Z方向側の端面に設けられる。第2導電パッドCP2は、第5支持部22Aの絶縁層22Ab上に設けられる。第2導電パッドCP2は、Z方向で基板31の第4導電パッドCP4に面する。第2導電パッドCP2は、第4導電パッドCP4に接することで第4導電パッドCP4に接続される。本実施形態では、第5支持部22Aの絶縁層22Abが一部除去され、除去された部分に第2導電パッドCP2の一部が埋め込まれる。これにより、第2導電パッドCP2は、第5支持部22Aの本体部22Aaに接続される。Z方向から見た場合、第2導電パッドCP2の外形は、第5支持部22Aの外形と同じである。第2導電パッドCP2は、第5支持部22Aの挿通穴22haの周囲に設けられる。第2導電パッドCP2と挿通穴22haとの間には、絶縁部が設けられてもよく、設けられなくてもよい。
次に、図10を参照して、基板ユニット30の電源回路部品35とキャパシタ40とを接続する電気接続部の詳細を説明する。図10は、図8中に示した構成の組立後の状態を示す断面図である。第1筐体部材21と第2筐体部材22とが固定部材50により固定されると、基板31の配線W3、第3導電パッドCP3、第1導電パッドCP1、および配線W1を含む陽極接続ラインL1が形成される。また、第1筐体部材21と第2筐体部材22とが固定部材50により固定されると、キャパシタ40の第2端子42、電気接続部EC、第1筐体部材21の金属部分M1、固定部材50、第2筐体部材22の金属部分M2、第2導電パッドCP2、第4導電パッドCP4、および基板31の配線W4を含む陰極接続ラインL2(グラウンド配線)が形成される。これらのうち、基板31の配線W3と第3導電パッドCP3、第1導電パッドCP1と配線W1、キャパシタ40の第2端子42と電気接続部EC、および、第4導電パッドCP4と基板31の配線W4の電気的な接続については、すでに説明した通りである。
第1筐体部材21と第2筐体部材22とが基板31を挟んだ状態で固定部材50により連結されることで、第1筐体部材21の第1導電パッドCP1と基板31の第3導電パッドCP3とが互いに接した状態で互いに押圧される。同様に、第2筐体部材22の第2導電パッドCP2と基板31の第4導電パッドCP4とが互いに接した状態で互いに押圧される。これにより、第1筐体部材21の第1導電パッドCP1と基板31の第3導電パッドCP3とが電気的に強固に接続される。また、第2筐体部材22の第2導電パッドCP2と基板31の第4導電パッドCP4とが電気的に強固に接続される。
また、第1筐体部材21と第2筐体部材22とが基板31を挟んだ状態で固定部材50により連結されることで、固定部材50と第1筐体部材21の金属部分M1とが電気的に接続される。
ここで、第1筐体部材21の第1支持部21Aの固定穴21haの内周面には、絶縁層21Abが設けられていない。固定穴21haの内周面には、金属製の本体部21Aaが露出する。
また、固定部材50は、頭部51と、軸部52とを有する。軸部52は、頭部51よりも細い。軸部52には、ねじ山が設けられる。
このため、軸部52が固定穴21haに係合することで、固定部材50と第1支持部21Aの本体部21Aa(すなわち、第1筐体部材21の金属部分M1)が電気的に接続される。
また、第1筐体部材21と第2筐体部材22とが基板31を挟んだ状態で固定部材50により連結されることで、固定部材50と第2筐体部材22の金属部分M2が電気的に接続される。
ここで、第2筐体部材22の挿通穴22haは、第1部分55と、第2部分56とを有する。第1部分55は、固定部材50の頭部51が挿入される穴である。第2部分56は、固定部材50の軸部52が挿入される穴である。
挿通穴22haの第1部分55は、底部55aを有する。底部55aは、第1部分55と第2部分56との境界に存在する段差部である。すなわち、底部55aは、第1部分55と第2部分56との直径の違いにより形成された段差部である。底部55aは、Z方向で固定部材50の頭部51に面する。底部55aには、絶縁層I2が設けられていない。底部55aには、第2筐体部材22の金属部分M2が露出する。
このため、固定部材50の頭部51が挿通穴22haの底部55aに面した状態で、固定部材50の軸部52が固定穴21haに挿入されることで、固定部材50と第2筐体部材22の金属部分M2が電気的に接続される。
<1.6 機能>
次に、半導体記憶装置1の機能について説明する。図11は、半導体記憶装置1の機能を説明するための断面図である。図11では、通常動作時(ホスト装置からの正常な電力供給時)の陽極接続ラインL1における電荷移動方向を白抜き矢印A1で示す。また図11では、通常動作時の陰極接続ラインL2における電荷移動方向を黒矢印A2で示す。
次に、半導体記憶装置1の機能について説明する。図11は、半導体記憶装置1の機能を説明するための断面図である。図11では、通常動作時(ホスト装置からの正常な電力供給時)の陽極接続ラインL1における電荷移動方向を白抜き矢印A1で示す。また図11では、通常動作時の陰極接続ラインL2における電荷移動方向を黒矢印A2で示す。
<1.6.1 通常動作時>
通常動作時には、ホスト装置から外部接続コネクタ32および電力変換部品34を介して電源回路部品35に電力が供給される。電源回路部品35に供給された電力の一部は、電源回路部品35による電力制御の下で、電源回路部品35から基板ユニット30に含まれる各部品(例えば、コントローラ33、DRAM36、およびメモリ37)に供給される。
通常動作時には、ホスト装置から外部接続コネクタ32および電力変換部品34を介して電源回路部品35に電力が供給される。電源回路部品35に供給された電力の一部は、電源回路部品35による電力制御の下で、電源回路部品35から基板ユニット30に含まれる各部品(例えば、コントローラ33、DRAM36、およびメモリ37)に供給される。
電源回路部品35の陽極電源35aとキャパシタ40の第1端子41との間には、基板31の配線W3、第3導電パッドCP3、第1導電パッドCP1、および配線W1を含む陽極接続ラインL1が形成される。一方で、キャパシタ40の第2端子42と電源回路部品35の陰極電源35bとの間には、電気接続部EC、第1筐体部材21の金属部分M1、固定部材50、第2筐体部材22の金属部分M2、第2導電パッドCP2、第4導電パッドCP4、および基板31の配線W4を含む陰極接続ラインL2が形成される。これにより、キャパシタ40が満充電されるまで、電源回路部品35から陽極接続ラインL1、キャパシタ40、陰極接続ラインL2を介して電源回路部品35に戻る電流が流れ、キャパシタ40が充電される。
<1.6.2 予期せぬ電力遮断時>
ホスト装置から半導体記憶装置1への電力供給が予期せず遮断された場合、キャパシタ40において充電されていた電力が、キャパシタ40から陽極接続ラインL1を介して電源回路部品35に供給される。電源回路部品35は、キャパシタ40から供給される電力を、基板ユニット30に含まれる各部品(例えば、コントローラ33、DRAM36、およびメモリ37)に供給する。これにより、キャパシタ40によるPLP機能が実現される。
ホスト装置から半導体記憶装置1への電力供給が予期せず遮断された場合、キャパシタ40において充電されていた電力が、キャパシタ40から陽極接続ラインL1を介して電源回路部品35に供給される。電源回路部品35は、キャパシタ40から供給される電力を、基板ユニット30に含まれる各部品(例えば、コントローラ33、DRAM36、およびメモリ37)に供給する。これにより、キャパシタ40によるPLP機能が実現される。
<1.7 利点>
本実施形態では、キャパシタ40は、筐体10に固定されるとともに、基板31に電気的に接続される。このような構成によれば、以下に示す(1)~(4)のうち少なくとも1つ以上の利点がある。
本実施形態では、キャパシタ40は、筐体10に固定されるとともに、基板31に電気的に接続される。このような構成によれば、以下に示す(1)~(4)のうち少なくとも1つ以上の利点がある。
(1)半導体記憶装置1の製造性の向上を図ることができる。一般的な半導体記憶装置の製造では、基板にコントローラやメモリなどの部品を実装する工程に加えて基板にキャパシタを実装する工程が必要になる。その結果、基板ユニットの製造に必要な工数が多くなる。一方で、本実施形態のようにキャパシタ40が筐体10に実装されると、基板にコントローラやメモリなどの部品を実装する工程と、筐体にキャパシタを実装する工程とを別々に行うこと(例えば並行して行うこと)ができる。これにより、半導体記憶装置1の製造性の向上を図ることができる。
(2)キャパシタ40の劣化を抑制することができる。一般的な半導体記憶装置では、同じ基板にコントローラや電力変換部品、メモリなどの発熱部品、およびキャパシタが実装される。そして、発熱部品が発した熱の一部は、基板を介してキャパシタ40に移動する。このため、キャパシタ40の温度が上昇し、キャパシタ40が劣化しやすくなる。
一方で、キャパシタ40が筐体10に実装されると、キャパシタ40が基板31に実装される場合と比べて、発熱部品が発する熱がキャパシタ40に移動しにくくなる。その結果、キャパシタ40の温度上昇が抑制される。これにより、キャパシタ40の劣化を抑制することができる。
(3)半導体記憶装置1の性能向上を図ることができる。近年の半導体記憶装置は、大容量化が急速に進んでいる。その結果、PLP機能を用いて退避するデータ量も増加傾向にあり、それに伴ってキャパシタ40の数が増加する可能性がある。
しかしながら、基板31の大きさは規格で決められるため、基板31上に配置できる部品の量や大きさには限りがある。そのため、今後の半導体記憶装置1の性能向上のためには、限られた基板31の面積を節約して有効に利用する必要がある。
本実施形態では、キャパシタ40が筐体10に実装されるため、基板31におけるキャパシタ40用の面積を小さくするまたは無くすことができる。これにより、限られた基板31の面積を有効に活用することが可能になる。例えば、基板31に実装されるメモリ37の数を増加させることで、半導体記憶装置1の記憶容量を増加させることができる。
(4)キャパシタ40の取り外しが容易になる。例えば不具合解析のために、基板31に実装された部品を後で取り外す作業(リワーク)が必要になることがある。本実施形態では、キャパシタ40は、筐体10に固定されるため、キャパシタ40が基板31に実装される場合と比べて、基板31から容易に分離させることができる。これにより、リワークの作業性を高めることができる。
本実施形態では、筐体10は、筐体10の内面に設けられた配線W1を有する。キャパシタ40は、配線W1を介して基板31に接続される。このような構成によれば、例えば別部材としてケーブルを用いて基板31とキャパシタ40とを接続する場合と比べて、基板31とキャパシタ40との間の電気接続を省スペースで行うことができる。これにより、半導体記憶装置1の小型化、薄型化、または高密度実装に適した構造を提供することができる。
本実施形態では、筐体10は、基板31に面する第1導電パッドCP1を有する。配線W1は、第1導電パッドCP1を介して基板31に接続される。このような構成によれば、X方向またはY方向に関して基板31と筐体10との間に部品公差による位置ずれが生じた場合でも、基板31とキャパシタ40との間の電気接続をより安定して確保することができる。
本実施形態では、筐体10は、第1主壁11と、第1支持部21Aとを有する。第1支持部21Aとは、第1主壁11から基板31の厚さ方向に突出する。第1支持部21Aは、基板31を支持する。第1導電パッドCP1は、第1支持部21Aに設けられる。このような構成によれば、第1導電パッドCP1を設けるための特別な突起部を設ける場合と比べて、半導体記憶装置1の小型化、薄型化、または高密度実装に適した構造を提供することができる。
本実施形態では、第1支持部21Aは、固定部材50が挿入される固定穴21haを有する。第1導電パッドCP1は、固定穴21haの周囲に設けられる。このような構成によれば、第1支持部21Aが固定穴21haを有する場合でも、第1導電パッドCP1として比較的広い面積を確保することができる。これにより、基板31とキャパシタ40との間の電気接続をより安定して確保することができる。
本実施形態では、第1支持部21Aは、第1導電パッドCP1と固定穴21haとの間に絶縁部21sを有する。このような構成によれば、固定部材50が金属製である場合であっても、固定部材50と第1導電パッドCP1との間の短絡を防止することができる。
本実施形態では、第1筐体部材21は、金属部分M1を有する。キャパシタ40の第2端子42は、第1筐体部材21の金属部分M1に接続される。このような構成によれば、第1筐体部材21の金属部分M1を利用して陰極接続ラインL2の少なくとも一部が形成される。このような構成によれば、第1筐体部材21の金属部分M1を利用しない構成と比べて、基板31とキャパシタ40との間の電気接続を省スペースで行うことができる。これにより、半導体記憶装置1の小型化、薄型化、または高密度実装に適した構造を提供することができる。
本実施形態では、基板31は、第3導電パッドCP3と、第4導電パッドCP4とを有する。第3導電パッドCP3は、基板31の第1面31aに設けられる。第3導電パッドCP3は、筐体10の配線W1を介してキャパシタ40の第1端子41に接続される。第4導電パッドCP4は、基板31の第2面31bに設けられる。第4導電パッドCP4は、第1筐体部材21の金属部分M1を介してキャパシタ40の第2端子42に接続される。このような構成によれば、基板31の表裏を用いて陽極接続ラインL1および陰極接続ラインL2の一部を形成することができる。これにより、特別な部材を追加で設ける場合と比べて、半導体記憶装置1の小型化、薄型化、または高密度実装に適した構造を提供することができる。
本実施形態では、キャパシタ40は、Z方向で、第1支持部21Aの高さ範囲H内に設けられる。このような構成によれば、キャパシタ40を筐体10に固定した場合であっても、半導体記憶装置1が厚くなることを抑制することができる。これにより、半導体記憶装置1の薄型化に適した構造を提供することができる。
本実施形態では、発熱部品である複数のメモリ37は、X方向において、筐体10の第1端部10e1と比べて、筐体10の第2端部10e2の近くに位置する。一方で、複数のキャパシタ40は、X方向において、筐体10の第2端部10e2と比べて、筐体10の第1端部10e1の近くに配置されている。すなわち、複数のキャパシタ40は、X方向において、発熱部品である複数のメモリ37とは反対側の領域に配置されている。これにより、キャパシタ40が筐体10の第2端部10e2の近くに配置される場合と比べて、メモリ37が発する熱がキャパシタ40に伝わりにくい。
本実施形態では、発熱部品であるコントローラ33および電力変換部品34は、熱伝導性部材TMを介して、第2筐体部材22の第2主壁12に接続されている。一方で、複数のキャパシタ40は、第1筐体部材21の第1主壁11に固定されている。これにより、キャパシタ40が第2主壁12に固定される場合と比べて、コントローラ33および電力変換部品34が発する熱がキャパシタ40に伝わりにくい。
<1.8 変形例>
次に、第1実施形態のいくつかの変形例について説明する。なお各変形例において以下に説明する以外の構成は、第1実施形態の構成と同様である。
次に、第1実施形態のいくつかの変形例について説明する。なお各変形例において以下に説明する以外の構成は、第1実施形態の構成と同様である。
<1.8.1 第1変形例>
図12は、第1変形例の半導体記憶装置1を一部分解して示す断面図である。本変形例では、第1主壁11は、窪み61を有する。窪み61は、筐体10に設けられた窪みである。窪み61は、キャパシタ40に対応する領域に設けられる。窪み61は、Z方向において、基板31から離れる方向(-Z方向)に窪んでいる。
図12は、第1変形例の半導体記憶装置1を一部分解して示す断面図である。本変形例では、第1主壁11は、窪み61を有する。窪み61は、筐体10に設けられた窪みである。窪み61は、キャパシタ40に対応する領域に設けられる。窪み61は、Z方向において、基板31から離れる方向(-Z方向)に窪んでいる。
図13は、第1変形例の第1筐体部材21およびキャパシタ40を示す平面図である。窪み61は、Z方向から見た場合、キャパシタ40よりもひと回り大きい。キャパシタ40は、Z方向から見た場合、窪み61の内側に配置される。
このような構成によれば、第1主壁11が窪み61を有しない場合と比べて、キャパシタ40と基板31との間の距離を大きくすることができる。キャパシタ40と基板31との間の距離を大きくすることができると、基板31の第1面31aのなかでキャパシタ40とZ方向で重なる領域に配置される部品の自由度が高まる。例えば、基板31の第1面31aのなかでキャパシタ40とZ方向で重なる領域に比較的背が高い部品を実装することができる。
また別の観点によれば、本変形例の構成によれば、第1主壁11が窪み61を有しない場合と比べて、第1主壁11と基板31との間の距離を小さくすることができる。第1主壁11と基板31との間の距離を小さくすることができると、半導体記憶装置1の薄型化または小型化を図ることができる。
<1.8.2 第2変形例>
図14は、第2変形例の第1筐体部材21およびキャパシタ40を示す平面図である。本変形例では、第1主壁11の内面には、複数の窪み61が設けられる。複数の窪み61は、複数のキャパシタ40に1対1で対応して設けられる。各窪み61は、対応するキャパシタ40の外形に沿う形状である。
図14は、第2変形例の第1筐体部材21およびキャパシタ40を示す平面図である。本変形例では、第1主壁11の内面には、複数の窪み61が設けられる。複数の窪み61は、複数のキャパシタ40に1対1で対応して設けられる。各窪み61は、対応するキャパシタ40の外形に沿う形状である。
第1主壁11は、隣り合う2つの窪み61の間に、窪み61同士の境界部を形成する突出部62を有する。突出部62は、隣り合う2つの窪み61の間に位置する壁である。突出部62は、窪み61の底部から+Z方向に突出する。突出部62は、複数のキャパシタ40が並ぶ方向とは交差した方向(X方向)に延びる。本変形例では、キャパシタ40は、窪み61の外形をガイドとして(例えば突出部62をガイドとして)位置決めが行われる。
このような構成によれば、第1変形例の利点に加え、キャパシタ40を容易に実装できるようになり、半導体記憶装置1の製造性を高めることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、筐体10に第1基板81と第2基板91とが収容され、第2基板91にキャパシタ40Aが実装された点で、第1実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第1実施形態の構成と同様である。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態は、筐体10に第1基板81と第2基板91とが収容され、第2基板91にキャパシタ40Aが実装された点で、第1実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第1実施形態の構成と同様である。
<2.1 全体構成>
図15は、第2実施形態の半導体記憶装置1Aを示す平面図である。本実施形態では、筐体10、基板ユニット30A、複数の固定部材110(図17参照)、複数の導電部材120(図17参照)、および複数の固定部材50を有する。
図15は、第2実施形態の半導体記憶装置1Aを示す平面図である。本実施形態では、筐体10、基板ユニット30A、複数の固定部材110(図17参照)、複数の導電部材120(図17参照)、および複数の固定部材50を有する。
筐体10は、第1実施形態と同様に、第1主壁11(図18参照)、第2主壁12、第1側壁13、および第2側壁14を有する。筐体10の形状は、扁平な矩形筒である。
筐体10は、第1筐体部材21と、第2筐体部材22とを有する。第1筐体部材21は、第1主壁11、第1側壁13、および第2側壁14を含む。第2筐体部材22は、第2主壁12を含む。
本実施形態では、第1筐体部材21は、支持部21A、支持部21B、支持部21C、支持部21D、支持部21E、支持部21F、支持部21G、および支持部21Hを有する。支持部21A、支持部21B、支持部21C、支持部21D、支持部21E、支持部21F、支持部21G、および支持部21Hは、第1筐体部材21に設けられた突出部である。
支持部21Aおよび支持部21Cは、後述する第1基板81の-Y方向の端部に対応して設けられる。支持部21Aおよび支持部21Cは、X方向で互いに離れる。支持部21Bおよび支持部21Dは、第1基板81の+Y方向の端部に対応して設けられる。支持部21Bおよび支持部21Dは、X方向で互いに離れる。
支持部21Eおよび支持部21Gは、後述する第2基板91の-Y方向の端部に対応して設けられる。支持部21Eおよび支持部21Gは、X方向で互いに離れる。支持部21Fおよび支持部21Hは、第2基板91の+Y方向の端部に対応して設けられる。支持部21Fおよび支持部21Hは、X方向で互いに離れる。これら支持部21A、支持部21B、支持部21C、支持部21D、支持部21E、支持部21F、支持部21G、および支持部21Hの各々には、固定部材50が挿入されて固定される固定穴21ha(図18参照)が設けられる。固定穴21haは、例えば、ねじ穴である。
一方で、第2筐体部材22は、支持部22A、支持部22B、支持部22C、支持部22D、支持部22E、支持部22F、支持部22G、および支持部22Hを有する。支持部22A、支持部22B、支持部22C、支持部22D、支持部22E、支持部22F、支持部22G、および支持部22Hは、第2筐体部材22に設けられた突出部である。
支持部22A、支持部22B、支持部22C、支持部22D、支持部22E、支持部22F、支持部22G、および支持部22Hは、第1筐体部材21の支持部21A、支持部21B、支持部21C、支持部21D、支持部21E、支持部21F、支持部21G、および支持部21Hにそれぞれ対応する位置(すなわち、Z方向に重なる位置)に配置される。これら支持部22A、支持部22B、支持部22C、支持部22D、支持部22E、支持部22F、支持部22G、支持部22Hの各々には、固定部材50が挿通される挿通穴22ha(図18参照)が設けられる。
さらに、筐体10は、支持部71A、支持部71B、および支持部71Cを有する。支持部71A、支持部71B、および支持部71Cは、第1筐体部材21(または第2筐体部材22)に設けられた突出部である。
支持部71A、支持部71B、および支持部71Cは、X方向において、後述する第1基板81と第2基板91との境界部に対応して設けられる。支持部71A、支持部71B、および支持部71Cは、Y方向に並べられる。支持部71A、支持部71B、および支持部71Cは、第1主壁11から+Z方向に突出する(図18参照)。支持部71A、支持部71B、および支持部71Cの各々は、後述する固定部材110が挿入される固定穴71haが設けられる。固定穴71haは、例えばねじ穴である。以下では、支持部71A、支持部71B、および支持部71Cを互いに区別しない場合、「支持部71」と称する。
次に、筐体10に収容される基板ユニット30Aについて説明する。図16は、基板ユニット30Aを一部分解して示す平面図である。基板ユニット30Aは、例えば、第1基板81、外部接続コネクタ32、コントローラ33、電力変換部品34、電源回路部品35、DRAM36、複数のメモリ37、第2基板91、第1発光部品101、第2発光部品102、および複数のキャパシタ40Aを有する。
(第1基板)
第1基板81は、プリント配線板である。第1基板81は、X方向およびY方向に沿う。第1基板81の形状は、例えば、X方向に細長い矩形である。第1基板81は、絶縁基材と、当該絶縁基材に設けられた配線パターンとを有する。第1基板81は、Z方向に積層された3層以上(例えば4層以上)の導電層82を含む(図18参照)。これら複数の導電層82は、少なくとも1層のグラウンド層82Aを含む。
第1基板81は、プリント配線板である。第1基板81は、X方向およびY方向に沿う。第1基板81の形状は、例えば、X方向に細長い矩形である。第1基板81は、絶縁基材と、当該絶縁基材に設けられた配線パターンとを有する。第1基板81は、Z方向に積層された3層以上(例えば4層以上)の導電層82を含む(図18参照)。これら複数の導電層82は、少なくとも1層のグラウンド層82Aを含む。
第1基板81は、第1面81a(図18参照)と、第2面81bと、挿通穴81Ahと、挿通穴81Bhと、挿通穴81Chと、挿通穴81Dhと、第1端部81e1と、第2端部81e2と、第1配線86Aと、第2配線86Bと、第3配線86Cとを有する。
第1面81aは、-Z方向に向いた面である。第2面81bは、+Z方向に向いた面である。第2面81bは、第1面81aとは反対側に位置する。
挿通穴81Ah、挿通穴81Bh、挿通穴81Ch、および挿通穴81Dhは、第1基板81をZ方向に貫通した穴である。挿通穴81Ah、挿通穴81Bh、挿通穴81Ch、および挿通穴81Dhは、第1筐体部材21の支持部21A、支持部21B、支持部21C、および支持部21Dの固定穴21haにそれぞれ対応する位置(すなわち、Z方向に重なる位置)に設けられる。挿通穴81Ah、挿通穴81Bh、挿通穴81Ch、および挿通穴81Dhは、固定部材50が通される。挿通穴81Chの周囲には、導電パッドCPCが設けられる。導電パッドCPCについては後述する。
第1端部81e1は、-X方向側の端部である。第1端部81e1の一部は、筐体10の-X方向側の開口10pを通じて筐体10の外部に突出する(図15参照)。第1基板81の第1端部81e1には、外部接続コネクタ32が設けられる。
第1基板81の第2端部81e2は、第1端部81e1とは反対側の端部である。第2端部81e2は、第1導電パッド85A、第2導電パッド85B、および第3導電パッド85Cを有する。以下では、第1導電パッド85A、第2導電パッド85B、および第3導電パッド85Cを互いに区別しない場合、単に「導電パッド85」と称する。
導電パッド85は、第1基板81に設けられた電気接続部である。導電パッド85は、第1基板81の第2面81bに設けられる。第1基板81は、各導電パッド85に対応する位置に切欠き部N1を有する。切欠き部N1は、第1基板81の第2端部81e2に設けられた半円の切欠き部である。切欠き部N1の曲率半径は、後述する固定部材110の軸部112(図18参照)の直径よりもわずかに大きい。切欠き部N1は、Z方向において、第1筐体部材21の支持部71の固定穴71haの一部と重なる。導電パッド85は、切欠き部N1に対して、-X方向、-Y方向、および+Y方向の3方向から隣り合う。
第1配線86Aは、第1基板81に設けられた配線ラインである。第1配線86Aは、電源回路部品35と第1導電パッド85Aとの間に設けられる。第1配線86Aは、電源回路部品35と第1導電パッド85Aとを接続する。
第2配線86Bは、第1基板81に設けられた配線ラインである。第2配線86Bは、電源回路部品35と第2導電パッド85Bとの間に設けられる。第2配線86Bは、電源回路部品35と第2導電パッド85Bとを接続する。
第3配線86Cは、第1基板81に設けられた配線ラインである。第3配線86Cは、電源回路部品35と第3導電パッド85Cとの間に設けられる。第3配線86Cは、電源回路部品35と第3導電パッド85Cとを接続する。
第1基板81には、コントローラ33、電力変換部品34、電源回路部品35、DRAM36、および複数のメモリ37が実装される。電源回路部品35は、例えば、コントローラ33、電力変換部品34、DRAM36、および複数のメモリ37と比べて、第1基板81の第2端部81e2の近くに配置される。
(第2基板)
第2基板91は、プリント配線板である。第2基板91は、X方向およびY方向に沿う。第2基板91の形状は、例えば、X方向に細長い矩形である。第2基板91は、第1基板81に対して+X方向側に配置される。すなわち、第2基板91は、第1基板81の長手方向において、第1基板81と隣り合う。第2基板91のY方向の幅W12は、第1基板81のY方向の幅W11と同じである。第2基板91のZ方向の位置は、第2基板91のZ方向の位置と同じである(図18参照)。
第2基板91は、プリント配線板である。第2基板91は、X方向およびY方向に沿う。第2基板91の形状は、例えば、X方向に細長い矩形である。第2基板91は、第1基板81に対して+X方向側に配置される。すなわち、第2基板91は、第1基板81の長手方向において、第1基板81と隣り合う。第2基板91のY方向の幅W12は、第1基板81のY方向の幅W11と同じである。第2基板91のZ方向の位置は、第2基板91のZ方向の位置と同じである(図18参照)。
第2基板91は、絶縁基材と、当該絶縁基材に設けられた配線パターンとを有する。本実施形態では、第2基板91のZ方向の厚さT2は、第1基板81のZ方向の厚さT1と同じである(図18参照)。第2基板91は、Z方向に積層された2層以上(例えば3層以上)の導電層92を含む(図18参照)。これら導電層92は、少なくとも1つのグラウンド層92Aを含む。
第2基板91は、第1基板81と比べて積層数が少ない層構成を有する。例えば、第2基板91においてZ方向に積層された導電層92の数は、第1基板81においてZ方向に積層された導電層82の数よりも少ない。
第2基板91は、第1面91a(図18参照)と、第2面91bと、挿通穴91Ehと、挿通穴91Fhと、挿通穴91Ghと、挿通穴91Hhと、第1端部91e1と、第2端部91e2と、第4配線96Aと、第5配線96Bと、および第6配線96Cとを有する。
第1面91aは、-Z方向に向いた面である。第2面91bは、+Z方向に向いた面である。第2面91bは、第1面91aとは反対側に位置する。
挿通穴91Eh、挿通穴91Fh、挿通穴91Gh、および挿通穴91Hhは、第2基板91をZ方向に貫通した穴である。挿通穴91Eh、挿通穴91Fh、挿通穴91Gh、および挿通穴91Hhは、第1筐体部材21の支持部21E、支持部21F、支持部21G、および支持部21Hの固定穴21haにそれぞれ対応する位置(すなわち、Z方向に重なる位置)に設けられる。挿通穴91Eh、挿通穴91Fh、挿通穴91Gh、および挿通穴91Hhは、固定部材50が通される。挿通穴91Ehの周囲には、導電パッドCPDが設けられる。導電パッドCPDについては後述する。
第1端部91e1は、-X方向側の端部である。第1端部91e1は、第1基板81の第2端部81e2とX方向で隣り合う。
第1端部91e1は、第4導電パッド95A、第5導電パッド95B、および第6導電パッド95Cを有する。以下では、第4導電パッド95A、第5導電パッド95B、および第6導電パッド95Cを互いに区別しない場合、単に「導電パッド95」と称する。
導電パッド95は、第2基板91に設けられた電気接続部である。導電パッド95は、第2基板91の第2面91b設けられる。第2基板91は、各導電パッド95に対応する位置に切欠き部N2を含む。切欠き部N2は、第2基板91の第1端部91e1に設けられた半円の切欠き部である。切欠き部N2の曲率半径は、後述する固定部材110の軸部112(図18参照)の直径よりもわずかに大きい。切欠き部N2は、Z方向において、対応する支持部71の固定穴71haの一部と重なる。導電パッド95は、切欠き部N2に対して、+X方向、-Y方向、および+Y方向の3方向から隣り合う。
第2端部91e2は、+X方向側の端部である。第2端部91e2は、第1端部91e1とは反対側に位置する。第2端部91e2には、後述する第1発光部品101および第2発光部品102が実装される。
第4配線96Aは、第2基板91に設けられた配線ラインである。第4配線96Aは、第4導電パッド95Aと第1発光部品101の陽極との間に設けられる。第4配線96Aは、例えば、第2基板91の第1面91aと第2面91bとに亘るスルーホールを含む。第4配線96Aは、第4導電パッド95Aと第1発光部品101の陽極とを接続する。
第5配線96Bは、第2基板91に設けられた配線ラインである。第5配線96Bは、第5導電パッド95Bと第2発光部品102の陽極との間に設けられる。第5配線96Bは、第2基板91の第1面91aと第2面91bとに亘るスルーホールを含む。第5配線96Bは、第5導電パッド95Bと第2発光部品102の陽極とを接続する。一方で、第2発光部品102の陰極は、不図示の配線を介して、第2基板91のグラウンド層92A(図18参照)に接続される。
第6配線96Cは、第2基板91に設けられた配線ラインである。第6配線96Cは、第6導電パッド95Cと複数のキャパシタ40Aの各々の第1端子41との間に設けられる。第6配線96Cは、第6導電パッド95Cと複数のキャパシタ40Aの各々の第1端子41とを接続する。本実施形態では、複数のキャパシタ40Aは、第6配線96Cに対して電気的に並列に接続されている。これに代えて、複数のキャパシタ40Aは、第6配線96Cに対して電気的に直列に接続されてもよい。
(第1発光部品)
第1発光部品101は、発光素子を含む部品である。第1発光部品101は、例えば、LED(Light Emitting Diode)である。第1発光部品101は、例えば、第2基板91の第1面91aに設けられる。第1発光部品101による発光は、筐体10に設けられた不図示の窓部を通じて外部から視認可能である。
第1発光部品101は、発光素子を含む部品である。第1発光部品101は、例えば、LED(Light Emitting Diode)である。第1発光部品101は、例えば、第2基板91の第1面91aに設けられる。第1発光部品101による発光は、筐体10に設けられた不図示の窓部を通じて外部から視認可能である。
第1発光部品101の陽極は、第4配線96Aを介して、第4導電パッド95Aに接続される。一方で、第1発光部品101の陰極は、不図示の配線を介して、第2基板91のグラウンド層92A(図18参照)に接続される。
(第2発光部品)
第2発光部品102は、発光素子を含む部品である。第2発光部品102は、例えば、LEDである。第2発光部品102は、例えば、第2基板91の第1面91aに設けられる。第2発光部品102による発光は、筐体10に設けられた不図示の窓部を通じて外部から視認可能である。
第2発光部品102は、発光素子を含む部品である。第2発光部品102は、例えば、LEDである。第2発光部品102は、例えば、第2基板91の第1面91aに設けられる。第2発光部品102による発光は、筐体10に設けられた不図示の窓部を通じて外部から視認可能である。
第2発光部品102の陽極は、第5配線96Bを介して、第5導電パッド95Bに接続される。一方で、第2発光部品102の陰極は、不図示の配線を介して、第2基板91のグラウンド層92Aに接続される。
(キャパシタ)
複数のキャパシタ40Aは、例えば、第2基板91の第1面91aおよび第2面91bに分かれて設けられる。キャパシタ40Aは、例えば、タンタルコンデンサである。複数のキャパシタ40Aの各々の第1端子41は、第6配線96Cを介して、第6導電パッド95Cに接続される。一方で、複数のキャパシタ40Aの各々の第2端子42は、不図示の配線を介して、第2基板91のグラウンド層92A(図18参照)に接続される。
複数のキャパシタ40Aは、例えば、第2基板91の第1面91aおよび第2面91bに分かれて設けられる。キャパシタ40Aは、例えば、タンタルコンデンサである。複数のキャパシタ40Aの各々の第1端子41は、第6配線96Cを介して、第6導電パッド95Cに接続される。一方で、複数のキャパシタ40Aの各々の第2端子42は、不図示の配線を介して、第2基板91のグラウンド層92A(図18参照)に接続される。
<2.2 陽極に関する第1基板と第2基板の接続構成>
次に、陽極に関する第1基板81と第2基板91の接続構成について説明する。図17は、基板ユニット30Aに関連した構成を示す平面図である。本実施形態では、第1基板81および第2基板91は、第1基板81の切欠き部N1と第2基板91の切欠き部N2とがX方向で向かい合わせになるように配置される。そして、第1基板81の導電パッド85と第2基板91の導電パッド95とに跨るように、固定部材110および導電部材120が取り付けられる。
次に、陽極に関する第1基板81と第2基板91の接続構成について説明する。図17は、基板ユニット30Aに関連した構成を示す平面図である。本実施形態では、第1基板81および第2基板91は、第1基板81の切欠き部N1と第2基板91の切欠き部N2とがX方向で向かい合わせになるように配置される。そして、第1基板81の導電パッド85と第2基板91の導電パッド95とに跨るように、固定部材110および導電部材120が取り付けられる。
図18は、図15中に示された半導体記憶装置1AのF18-F18線に沿う断面図である。本実施形態では、固定部材110は、絶縁性のねじ部材である。固定部材110は、頭部111と、軸部112とを有する。頭部111は、+Z方向側から第1基板81の導電パッド85および第2基板91の導電パッド95に面する。軸部112は、頭部111よりも細い。軸部112には、ねじ山が設けられる。軸部112は、第1基板81の切欠き部N1および第2基板91の切欠き部N2に通され、支持部71の固定穴71haに挿入される。
固定部材110の頭部111と、第1基板81の導電パッド85および第2基板91の導電パッド95との間には、導電部材120が挟まれる。導電部材120は、第1基板81の導電パッド85および第2基板91の導電パッド95を接続する電気接続部材である。導電部材120は、例えば金属製のスプリングワッシャである。固定部材110の頭部111は、導電部材120を、第1基板81の導電パッド85および第2基板91の導電パッド95に向けて押圧する。これにより、導電部材120と第1基板81の導電パッド85とが接続される。また、導電部材120と第2基板91の導電パッド95とが接続される。
これにより、第1基板81の第1導電パッド85Aは、第2基板91の第4導電パッド95Aに接続される。また、第1基板81の第2導電パッド85Bは、第2基板91の第5導電パッド95Bに接続される。さらに、第1基板81の第3導電パッド85Cは、第2基板91の第6導電パッド95Cに接続される。
<2.3 陰極に関する第1基板と第2基板の接続構成>
次に、陰極に関する第1基板81と第2基板91の接続構成について説明する。図19は、第2筐体部材22を示す下面図である。説明の便宜上、図19では、導電パッドCPA,CPBにハッチングを付す。
次に、陰極に関する第1基板81と第2基板91の接続構成について説明する。図19は、第2筐体部材22を示す下面図である。説明の便宜上、図19では、導電パッドCPA,CPBにハッチングを付す。
本実施形態では、支持部22Cの-Z方向側の端面には、導電パッドCPAが設けられる。導電パッドCPAは、第2筐体部材22に設けられた電気接続部である。Z方向から見た場合、導電パッドCPAの外形は、支持部22Cの外形と同じである。導電パッドCPAは、支持部22Cの挿通穴22haの周囲に設けられる。本実施形態では、第2筐体部材22の絶縁層I2が一部除去され、除去された部分に導電パッドCPAの一部が埋め込まれる。これにより、導電パッドCPAは、第2筐体部材22の金属部分M2に接続される。
支持部22Eの-Z方向側の端面には、導電パッドCPBが設けられる。導電パッドCPBは、第2筐体部材22に設けられた電気接続部である。Z方向から見た場合、導電パッドCPBの外形は、支持部22Eの外形と同じである。導電パッドCPBは、支持部22Eの挿通穴22haの周囲に設けられる。本実施形態では、第2筐体部材22の絶縁層I2が一部除去され、除去された部分に導電パッドCPBの一部が埋め込まれる。これにより、導電パッドCPBは、第2筐体部材22の金属部分M2に接続される。
一方で、支持部22A、支持部22B、支持部22D、支持部22F、支持部22G、および支持部22Hには、導電パッドは設けられていない。
図20は、図15中に示された半導体記憶装置1AのF20-F20線に沿う断面図である。第1基板81は、導電パッドCPCを有する。導電パッドCPCは、第1基板81に設けられた電気接続部である。導電パッドCPCは、第1基板81の第2面81bに設けられる。導電パッドCPCは、Z方向で支持部22Cの導電パッドCPAと面する。導電パッドCPCは、支持部22Cの導電パッドCPAと接することで導電パッドCPAに接続される。導電パッドCPCは、第1基板81の挿通穴81Chの周囲に設けられる(図16参照)。導電パッドCPCは、第1基板81のグラウンド層82Aに電気的に接続される。
第2基板91は、導電パッドCPDを有する。導電パッドCPCは、第2基板82に設けられた電気接続部である。導電パッドCPDは、第2基板91の第2面91bに設けられる。導電パッドCPDは、Z方向で支持部22Eの導電パッドCPBと面する。導電パッドCPDは、導電パッドCPBと接することで導電パッドCPBに接続される。導電パッドCPDは、挿通穴91Ehの周囲に設けられる(図16参照)。導電パッドCPDは、第2基板91のグラウンド層92Aに電気的に接続される。
これにより、第2基板91のグラウンド層92Aから、第2基板91の導電パッドCPD、支持部22Eの導電パッドCPB、第2筐体部材22の金属部分M2、支持部22Cの導電パッドCPA、第1基板81の導電パッドCPC、および第1基板81のグラウンド層82Aを含む陰極接続ラインL2が形成される。
<2.4 機能>
電源回路部品35の陽極電源35aと、キャパシタ40Aの第1端子41との間には、第1基板81の配線86C、第1基板81の導電パッド85C、導電部材120、第2基板91の導電パッド95C、および第2基板91の配線96Cを含む陽極接続ラインL1が形成される(図17参照)。一方で、キャパシタ40Aの第2端子42と電源回路部品35の陰極電源35bとの間には、第2基板91のグラウンド層92A、第2基板91の導電パッドCPD、支持部22Eの導電パッドCPB、第2筐体部材22の金属部分M2、支持部22Cの導電パッドCPA、第1基板81の導電パッドCPC、および第1基板81のグラウンド層82Aを含む陰極接続ラインL2が形成される(図20参照)。
電源回路部品35の陽極電源35aと、キャパシタ40Aの第1端子41との間には、第1基板81の配線86C、第1基板81の導電パッド85C、導電部材120、第2基板91の導電パッド95C、および第2基板91の配線96Cを含む陽極接続ラインL1が形成される(図17参照)。一方で、キャパシタ40Aの第2端子42と電源回路部品35の陰極電源35bとの間には、第2基板91のグラウンド層92A、第2基板91の導電パッドCPD、支持部22Eの導電パッドCPB、第2筐体部材22の金属部分M2、支持部22Cの導電パッドCPA、第1基板81の導電パッドCPC、および第1基板81のグラウンド層82Aを含む陰極接続ラインL2が形成される(図20参照)。
これにより、キャパシタ40Aが満充電されるまで、電源回路部品35から陽極接続ラインL1、キャパシタ40A、陰極接続ラインL2を介して電源回路部品35に戻る電流が流れ、キャパシタ40Aが充電される。一方で、ホスト装置から半導体記憶装置1Aへの電力供給が予期せず遮断された場合、キャパシタ40Aにおいて充電されていた電力が、キャパシタ40Aから陽極接続ラインL1を介して電源回路部品35に供給される。
<2.4 利点>
本実施形態の構成によれば、キャパシタ40Aは、第2基板91に固定されるとともに、第1基板81に電気的に接続される。このような構成によれば、以下に示す(1)または(2)のうち少なくとも1つ以上の利点がある。
本実施形態の構成によれば、キャパシタ40Aは、第2基板91に固定されるとともに、第1基板81に電気的に接続される。このような構成によれば、以下に示す(1)または(2)のうち少なくとも1つ以上の利点がある。
(1)半導体記憶装置1Aの製造性の向上を図ることができる。すなわち、本実施形態のようにキャパシタ40Aが第1基板81とは別の第2基板91に実装されると、第1基板81にコントローラ33やメモリ37などの部品を実装する工程と、第2基板91にキャパシタ40Aを実装する工程とを別々に行うこと(例えば並行して行うこと)ができる。これにより、半導体記憶装置1Aの製造性の向上を図ることができる。
(2)キャパシタ40Aの取り外しが容易になる。例えば不具合解析のために、基板に実装された部品を後で取り外す作業(リワーク)が必要になることがある。本実施形態では、キャパシタ40Aは、第2基板91に固定されるため、キャパシタ40Aが第1基板81に実装される場合と比べて、第1基板81から容易に分離させることができる。これにより、リワークの作業性を高めることができる。
本実施形態では、第2基板91は、第1基板81と比べて積層数が少ない層構成を有する。このような構成によれば、以下に示す(3)または(4)のうち少なくとも1つ以上の利点がある。
(3)半導体記憶装置1Aの低コスト化を図ることができる。第2基板91が第1基板81と比べて積層数が少ない場合、第1基板81と比べて高価な多層基板である第2基板91の面積を小さくすることができる。これにより、半導体記憶装置1Aの低コスト化を図ることができる。
(4)キャパシタ40Aの劣化を抑制することができる。ここで、第2基板91が第1基板81と比べて積層数が少ない場合、第2基板91は、第1基板81と比べて、基板の内部で熱伝導率が高い導電層が閉める割合が少ない。このため、第1基板81の発熱部品が発する熱が第2基板91のキャパシタ40Aに移動しにくくり、キャパシタ40Aの温度上昇が抑制される。これにより、キャパシタ40Aの劣化を抑制することができる。
<2.5 変形例>
次に、第2実施形態の変形例について説明する。なお以下に説明する以外の構成は、第2実施形態と同様である。
次に、第2実施形態の変形例について説明する。なお以下に説明する以外の構成は、第2実施形態と同様である。
図21は、変形例の基板ユニット30Aに関連する構成を示す平面図である。本変形例では、複数のキャパシタ40Aは、アルミ電解コンデンサである。アルミ電解コンデンサの厚みは、例えばタンタルコンデンサの厚みと比べて2倍以上である。
本変形例では、第2基板91の第1面91aおよび第2面91bの各々は、キャパシタ40Aに対応する領域に、第2基板91のZ方向の厚さが薄くなる窪み131を有する。窪み131は、第2基板91に設けられた窪みである。Z方向から見た場合、キャパシタ40Aは、窪み131の内側に配置される。
本変形例では、キャパシタ40Aの第1端子41は、第2基板91のスルーホール141に挿入されるリードである。本変形例では、複数のキャパシタ40Aの第1端子41は、互いに電気的に直列に接続される。例えば、複数のキャパシタ40Aの第1端子41は、第2基板91に設けられた配線96Cによって互いに電気的に直列に接続される。
図22は、図21中に示された第2基板91のF22-F22線に沿う断面図である。複数のキャパシタ40Aの各々の第2端子42は、第2基板91に設けられたスルーホール151に挿入されるリードである。複数のキャパシタ40Aの各々の第2端子42は、スルーホール151を介して、第2基板91のグラウンド層92Aに接続される。第2基板91のグラウンド層92Aは、上述した第2実施形態と同様に、陰極接続ラインL2を介して電源回路部品35の陰極電源35bに接続される。
このような構成によっても、第2実施形態と同様の利点を得ることができる。本変形例では、第2基板91は、キャパシタ40Aが配置される窪み131を有する。このような構成によれば、薄型化に適した構造を提供することができる。
以上、いくつかの実施形態および変形例について説明したが、実施形態および変形例は上記例に限定されない。例えば、2つ以上の実施形態および変形例は、互いに組み合わされて実現されてもよい。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、記憶装置は、筐体または筐体に収容された第2基板に固定されるとともに、第1基板に電気的に接続されたキャパシタを有する。このような構成によれば、製造性の向上を図ることができる。
実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。
1,1A…半導体記憶装置(記憶装置)、10…筐体、10p…開口、10e1…第1端部、10e2…第2端部、11…第1主壁(第1壁部)、12…第2主壁(第2壁部)、13…第1側壁、14…第2側壁、21…第1筐体部材(第1部材)、21A…支持部、21ha…固定穴、21s…絶縁部、22…第2筐体部材(第2部材)、M1,M2…金属部分、I1,I2…絶縁層、30,30A…基板ユニット、31…基板、37…メモリ、40,40A…キャパシタ、50,50A,50B,50C,50D…固定部材、61…窪み、81…第1基板、91…第2基板、CP1…第1導電パッド、CP2…第2導電パッド、CP3…第3導電パッド(第1電極)、CP4…第4導電パッド(第2電極)
Claims (13)
- 筐体と、
前記筐体に収容された第1基板と、
前記第1基板に実装されたメモリと、
前記筐体または前記筐体に収容された第2基板に固定されるとともに、前記第1基板に電気的に接続されたキャパシタと、
を備えた記憶装置。 - 前記キャパシタは、前記筐体に固定されている、
請求項1に記載の記憶装置。 - 前記筐体は、前記筐体の内面に設けられた配線を有し、
前記キャパシタは、前記配線を介して前記第1基板に接続されている、
請求項2に記載の記憶装置。 - 前記筐体は、前記第1基板に面する平面部を含む導電部を有し、
前記配線は、前記導電部を介して前記第1基板に接続されている、
請求項3に記載の記憶装置。 - 前記筐体は、第1壁部と、前記第1壁部から前記第1基板の厚さ方向に突出して前記第1基板を支持した支持部とを有し、
前記導電部は、前記支持部に設けられている、
請求項4に記載の記憶装置。 - 前記筐体は、前記第1壁部および前記支持部を含む第1部材と、前記第1基板に対して前記第1壁部とは反対側に位置した第2壁部を含む第2部材と、前記第1部材と前記第2部材とを固定する固定部材とを有し、
前記支持部は、前記固定部材が挿入される固定穴を有し、
前記導電部は、前記固定穴の周囲に設けられている、
請求項5に記載の記憶装置。 - 前記支持部は、前記導電部と前記固定穴との間に絶縁部を有する、
請求項6に記載の記憶装置。 - 前記筐体は、金属部分を有し、
前記キャパシタの陰極は、前記金属部分に電気的に接続されている、
請求項3から請求項7のうちいずれか1項に記載の記憶装置。 - 前記第1基板は、第1面と、前記第1面とは反対側に位置した第2面と、前記第1面に設けられて前記配線を介して前記キャパシタの陽極に接続された第1電極と、前記第2面に設けられて前記金属部分を介して前記キャパシタの陰極に接続された第2電極とを含む、
請求項8に記載の記憶装置。 - 前記筐体は、第1壁部と、前記第1壁部から前記第1基板の厚さ方向に突出して前記第1基板を支持した支持部とを有し、
前記キャパシタは、前記第1基板の厚さ方向で、前記支持部の高さ範囲内に設けられた、
請求項1から請求項9のうちいずれか1項に記載の記憶装置。 - 前記筐体は、前記第1基板の厚さ方向で前記第1基板から離れる方向に窪む窪みを有し、
前記第1基板の厚さ方向から見た場合、前記キャパシタは、前記窪みの内側に位置する、
請求項1から請求項10のうちいずれか1項に記載の記憶装置。 - 前記第2基板は、前記第1基板と比べて積層数が少ない層構成を有し、
前記キャパシタは、前記第2基板に固定されている、
請求項1に記載の記憶装置。 - 前記第2基板は、前記第1基板の長手方向において、前記第1基板と隣り合い、
前記キャパシタは、前記第2基板に固定されている、
請求項1に記載の記憶装置。
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- 2022-03-11 US US17/693,098 patent/US20230088785A1/en active Pending
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US20230088785A1 (en) | 2023-03-23 |
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