JP3826131B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えばビデオカメラレコーダやノート型パーソナルコンピュータ等のホスト装置に対し着脱が可能な半導体記憶装置に関する。

近年、フラッシュメモリなどの不揮発性半導体メモリの大容量化の進展に伴い、ホスト装置に対し着脱が可能で持ち運びが容易な各種のメモリカードが普及している。

このようなメモリカードの１種に、ＰＣＭＣＩＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）がＰＣカード規格（ＰＣ Ｃａｒｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ）として規格化している、ＰＣカードサイズのものがある。
このＰＣカード規格では、カード形状、並びにカードの幅，長さ，最大厚さなどの基本諸元についての呼び寸法及びその公差など、カードの物理的な形状及びサイズが規定される他、ホスト装置との信号インタフェースも規定されている。例えば、カードの物理的サイズとしては、幅の呼び寸法が５４．０ｍｍ、長さの呼び寸法が８５．６ｍｍで、最大厚さ部分の厚さの呼び寸法が５．０ｍｍのもの（タイプ２：ＴｙｐｅＩＩ）や、幅と長さがタイプ２と同じで、最大厚さ部分の厚さの呼び寸法が１０．５ｍｍのもの（タイプ３：ＴｙｐｅＩＩＩ）などが規定されている。

また、最近、特に民生分野で普及が進んでいるメモリカードとして、前記ＰＣカードよりも小型で、例えばデジタルカメラや携帯型オーディオプレーヤなどの民生機器の記録媒体として用いられる、いわゆる小型メモリカードがある。
このような小型メモリカードとしては、所謂、コンパクトフラッシュ（Ｒ）カード、スマートメディア（Ｒ）、メモリースティック（Ｒ）、ＳＤメモリカード（Ｒ）などが知られている。非特許文献１には、これらのカードの例が開示されている。尚、上記ＳＤメモリカード（Ｒ）は、ＳＤアソシエーション（ＳＤ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）により、その形状及びサイズ等の規格が定められている。

インターフェース、１９９９年１２月号、ｐ．５２〜ｐ．５５、ＣＱ出版社

ところで、例えば、高画質な動画像を長時間記録するビデオカメラレコーダなどにおいて、記録媒体としてメモリカードを利用する場合には、記録ないし再生に必要なデータ転送速度が非常に高くなり、また記録すべきデータ容量も膨大なものとなる。このため、上述のＳＤメモリカード（Ｒ）などの小型メモリカードでは、データ転送速度や記憶容量が必ずしも十分ではなく、より高速でより大容量の記憶装置が求められるようになって来ている。

また、例えば、通常のノート型パーソナルコンピュータでは、ＰＣカード用スロットが設けられることはあっても、このような小型メモリカードを直接挿入できるスロットは一般に設けられていない。従って、小型メモリカードに記録した内容をパーソナルコンピュータで確認したり、記録したデータをパーソナルコンピュータで編集したりする場合には、ＰＣカード用スロットに挿入可能なアダプタや、ＵＳＢ接続が可能なアダプタを別途に用意する必要があり、非常に不便である。

尚、メモリカードでＰＣカードサイズのものもあるが、かかるタイプのメモリカードは、近年では限定された産業用途のみが主たる市場となっており、民生用途で幅広く普及が進んでいる小型メモリカードに比べて、高速化や大容量化の進展が比較的遅く、また価格も高くなっているのが現状である。

本発明は、以上の状況に鑑みてなされたもので、その目的は、例えば高画質な動画像を長時間記録するビデオカメラレコーダなど、より高いデータ転送レートとより大きな記憶容量が求められるホスト装置に対して、その記録媒体として用いるのに適し、しかも、ホスト装置との着脱が可能で持ち運びができ、かつ比較的低価格の半導体記憶装置を提供することである。

また、本発明の他の目的は、データ転送レートが高速で、記憶容量が大きく、比較的低価格で実現でき、しかも、例えば、一般的なノート型パーソナルコンピュータなど、半導体メモリカード用の挿入スロットを備えていないホスト装置に対しても、直接に挿入して使用できる半導体記憶装置を提供することである。

このため、本発明の半導体記憶装置は、平面視で実質的に矩形状に形成され、短辺方向における所定幅の両端部分が同方向における中間部分よりも薄く設定された第１の端部分を有する複数の半導体メモリカードと、平面視で実質的に矩形状に形成され、ホスト装置と接続するための接続部を一方の短辺に有し、該接続部と前記複数の半導体メモリカードとの間の信号の送受信を制御する制御手段と前記複数の半導体メモリカードとが配置された回路基板を収納した筐体とを備え、前記筐体は、短辺方向における所定幅の両端部分が同方向における中間部分よりも薄く、且つ、内側空間の厚さ方向サイズが前記半導体メモリカードの前記中間部分の厚さと前記回路基板の厚さとの和よりも小さく設定された第２の端部分を有しており、前記半導体メモリカードの第１の端部分が前記筐体の第２の端部分にかかるように、前記短辺方向に２枚の前記半導体メモリカードが平面状に並べて収納されている、ことを特徴としたものである。

この構成によれば、半導体メモリカードを複数用いることで、高いデータ転送レートと大きな記憶容量を低価格で実現し、かつホスト装置と接続するための接続部を有する筺体に制御手段とともに収めることで装置との着脱が可能で持ち運びが可能となる。

また、本発明の半導体記憶装置は、筺体がＰＣカード規格タイプ２に準拠した大きさであり、ＳＤメモリカード（Ｒ）規格に準拠した小型半導体メモリカードを４枚備えた構成にすることもできる。

この場合、データ転送レートが高速で、記憶容量が大きく、比較的低価格で実現できるとともに、例えば一般的なノート型パーソナルコンピュータなど、小型半導体メモリカード用のスロットを備えていないホスト装置についても、直接に挿入して使用することが可能となる。

本発明によれば、例えば高画質な動画像を長時間記録するビデオカメラレコーダなど、より高いデータ転送レートとより大きな記憶容量が求められるホスト装置に対して、その記録媒体として用いるのに適し、ホスト装置との着脱が可能で持ち運びができ、かつ比較的低価格で得られる薄型でカード状の半導体記憶装置が得られる。
また、例えば、一般的なノート型パーソナルコンピュータなど、ＳＤメモリカード（Ｒ）等の小型半導体メモリカード用の挿入スロットを備えていないホスト装置にも、専用のアダプタ等を用いること無く、直接に挿入して使用することができ、小型半導体メモリカードに記録した内容をパーソナルコンピュータ等のホスト装置で確認したり、記録したデータを編集したりするなどのデータの取り扱いが容易に行えるようになるという、効果も得られる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本実施形態に係る薄型でカード状の半導体記憶装置の外形形状及びサイズを示す説明図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＹ１ｂ−Ｙ１ｂ矢印方向からの側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＹ１ｃ−Ｙ１ｃ矢印方向からの側面図である。また、図２は、前記半導体記憶装置の構造の概略を示す分解斜視図である。

これらの図に示すように、本実施形態に係る半導体記憶装置１は、基本的な構成要素として、下側部材１１と上側部材１２とを組み合わせて形成される筐体１０（ケース）と、この筺体１０内に収納される複数の小型半導体メモリカード２０とを備えている。この小型半導体メモリカード２０は、樹脂パッケージされた半導体メモリ装置であり、所定形状およびサイズの平板カード状に形成されている。尚、後述するように、本実施形態では、この小型半導体メモリカード２０として、ＳＤアソシエーションのＳＤメモリカード（Ｒ）規格に準拠したメモリカードが用いられている。

上記下側部材１１の長手方向における一端側には、ホスト装置（不図示）と接続するための接続部としてのカードバスコネクタ１３が保持されている。このカードバスコネクタ１３は、従来公知のものと同様のもので、この半導体記憶装置１を利用するビデオカメラレコーダやパーソナルコンピュータなどのホスト装置（図示せず）との接続に用いるコネクタである。また、筐体１０の前記カードバスコネクタ１３と反対側の端面には、書き込み禁止スイッチ８が設けられている。

前記筐体１０は、平面視で実質的に矩形状に形成され、その短辺方向における所定幅の両端部分１０ｂが同方向における中間部分１０ａよりも薄く設定されている。この筐体１０内に４枚の小型半導体メモリカード２０が平面状に収納される。すなわち、この筐体１０の短辺方向に２枚の小型半導体メモリカード２０が並べて配設され、かつ、長辺方向にも２枚の小型半導体メモリカード２０が並べて配設されている。
前記中間部分１０ａは、両端部分１０ｂから筐体１０の厚さ方向における片方および他方（図１（ｂ）における上方および下方）へそれぞれ張り出す第１及び第２張出部１０ａ１及び１０ａ２を備えており、４枚の小型半導体メモリカード２０は前記第１張出部１０ａ１側に収納されている。一方、第２張出部１０ａ２側には、当該半導体記憶装置１の制御手段（後述する）が配設されている。

次に、前記半導体記憶装置１の内部構造について説明する。
図３は前記半導体記憶装置１の内部構造を示す説明図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＹ３ｂ−Ｙ３ｂ矢印方向からの側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＹ３ｃ−Ｙ３ｃ矢印方向からの側面図である。図４は図３（ｃ）を拡大して示す説明図である。また、図５は前記半導体記憶装置１の内部構造を示す斜視図で、図５（ａ）は小型半導体メモリカード２０の組付完了状態を示し、図５（ｂ）は一部の小型半導体メモリカード２０のスライド途中の状態を示している。尚、図３（ａ），（ｂ）及び（ｃ）並びに図４においては何れも、筐体１０は仮想線（２点鎖線）で示されている。

これらの図に示すように、筐体１０内には、前記小型半導体メモリカード２０を保持する保持板としての役割を兼ねる回路基板３０が配設されている。すなわち、この回路基板３０の片面（図３（ｂ）における上面）が前記メモリカード２０の保持部を構成しており、４枚の小型半導体メモリカード２０は、この回路基板３０の片面に平面状に並べて保持されている。

一方、回路基板３０他面（図３（ｂ）における下面）側には、前記カードバスコネクタ１３と前記複数（４枚）の小型半導体メモリカード２０との間の信号の送受信を制御する制御手段としての制御回路３２が配設されている。
また、この回路基板３０の短辺方向における両縁部分は、前記筐体１０の短辺方向における両端部分１０ｂ内に保持されている。

次に、前記半導体記憶装置１のサイズ等について具体的に説明する。
本実施形態では、筐体１０の大きさは、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されるように、幅の呼び寸法が５４．０ｍｍ、長さの呼び寸法が８５．６ｍｍ、最大厚さ部分の呼び寸法が５．０ｍｍに設定されている。
前述のように、筐体１０は、その短辺方向における所定幅の両端部分１０ｂが同方向における中間部分１０ａよりも薄く設定され、この中間部分１０ａは、筐体１０の厚さ方向における片方および他方へそれぞれ張り出す第１及び第２張出部１０ａ１及び１０ａ２を備えており、この中間部分１０ａが最大厚さ部分を構成している。具体的には、幅方向の中央部に幅４８．０ｍｍに渡って設けられた中間部分１０ａの厚さの呼び寸法が５．０ｍｍであり、幅方向の左右の両端に設けられた幅３．０ｍｍ（＝（５４．０−４８．０）／２）の両端部分１０ｂについては、厚さの呼び寸法が３．３ｍｍとなっている。

この図１に示した筐体１０の外形形状及びサイズは、ＰＣＭＣＩＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が、ＰＣカード規格のタイプ２型（ＴｙｐｅＩＩ）として規格化している大きさに準拠したものである。
尚、ＰＣＭＣＩＡの規格カードとしては、このタイプ２型以外に、全体の厚さの呼び寸法が３．３ｍｍ（一定）に規定されたＰＣカード規格タイプ１型（ＴｙｐｅＩ）などがある。前記筐体１０の幅方向の両端部分１０ｂの厚さが中間部分１０ａに比べて薄く設定されているのは、両端部分１０ｂの厚さ（呼び寸法３．３ｍｍ）を、前記ＰＣカード規格タイプ１型（ＴｙｐｅＩ）などと共通にすることで、ホスト機器側の挿入スロットのガイドレールの幅を統一し、タイプ１型やタイプ３型が同じスロットに挿入できるように考慮されたことによるものである。

このＰＣカード規格におけるタイプ２型の外形形状およびサイズについては、例えば、「ＰＣ Ｃａｒｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８．０、Ｖｏｌｕｍｅ ３ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ｐ．３９、２００１年発行、ＰＣＭＣＩＡ」に明記されている。前記カードバスコネクタ１３の外観についても、同書のｐ．６４に記載されている。
尚、上述の各呼び寸法の数値は、各サイズに対する標準寸法を示す数値であり、ＰＣＭＣＩＡが定める規格に基づいて、それぞれ若干の公差が許容されている。

図６は、本実施形態に係る半導体記憶装置１の電気的な信号の流れを示すブロック図である。前記筐体１０の内部に、これらの回路ブロックが収められている。
図６において、この半導体記憶装置１と当該半導体記憶装置１を利用するホスト装置（例えばビデオカメラレコーダやパーソナルコンピュータなど：図示せず）との接続は、物理的には前述のカードバスコネクタ１３を通して、また電気信号的には図６のカードバスインタフェース１４を通じて行われる。

このカードバスインタフェース１４は、前記制御回路３２に接続されており、ホスト装置との間で、書き込み，読み出しなどのコマンドやデータが伝送される。かかるカードバスインタフェース１４を通じて行われる信号の電気的な規定は、「ＰＣ Ｃａｒｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８．０、Ｖｏｌｕｍｅ ２ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ｐ．６５〜ｐ．１８６、２００１年発行、ＰＣＭＣＩＡ」に記載されている。このカードバスインタフェース１４では、例えば、最大１３３Ｍバイト／秒（以下ではＭＢ／ｓｅｃと記す）の高速で書き込みあるいは読み出しのデータ転送が可能である。

本実施形態では、小型半導体メモリカード２０として、ＳＤアソシエーションのＳＤメモリカード（Ｒ）規格に準拠したものが用いられており、前記制御回路３２には、４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０と、書き込み禁止スイッチ８も接続されている。前記ＳＤメモリカード（Ｒ）２０として、例えば、容量が５１２Ｍバイト、データ転送速度が１０ＭＢ／ｓｅｃのものが採用されている。

次に、書き込み時の動作について説明する。
ビデオカメラレコーダやパーソナルコンピュータなどのホスト装置（不図示）から半導体記憶装置１への書き込み時には、カードバスインタフェース１４を通して書き込みコマンド、および書き込みデータが転送される。前記制御回路３２では、４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０のそれぞれに対して書き込みコマンドを発行すると共に、書き込みデータを４系統に分割して並列化する。そして、このように４系統に分割して並列化した書き込みデータのそれぞれを、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０に対して同時に転送する。

この動作により、カードバスインタフェース１４を通して転送された書き込みデータは、各々のデータ転送速度が１０ＭＢ／ｓｅｃの４枚ＳＤメモリカード（Ｒ）２０に対して、４系統に並列化して書き込まれる。従って、全体としては４０ＭＢ／ｓｅｃの速度でＳＤメモリカード（Ｒ）２０に分割して記録される。また、４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０に分割して記録されるため、半導体記憶装置１全体としての記憶容量は４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０の記憶容量の合計となる。この例では、５１２Ｍバイトの４倍、つまり２Ｇバイトとなる。ここに、前記カードバスインタフェース１４は、前述のように最大データ転送速度１３３ＭＢ／ｓｅｃの能力があるため、この４０ＭＢ／ｓｅｃの転送速度を制限することはない。

例えば図１（ｃ）から良く分かるように、前記半導体記憶装置１のカードバスコネクタ１３と反対側の端部には、書き込み禁止スイッチ８が設けられている。このスイッチ８は、その開閉操作により、ＳＤメモリカード（Ｒ）２０への書き込みを禁止する禁止設定あるいはその解除設定を行うものである。
前記制御回路３２は、カードバスインタフェース１４を通じてホスト装置から書き込みコマンドを受け取った際に、書き込み禁止スイッチ８を参照し、その開閉状態に応じて、書き込みが禁止されている場合にはＳＤメモリカード（Ｒ）２０への書き込みを行わないようになっている。

具体的には、前記制御回路３２には、書き込み禁止スイッチ８の動作状態（開閉状態）をモニタするモニタ回路３３（不図示）が設けられており、このモニタ回路３３により、書き込み禁止スイッチ８が書き込み禁止側に設定されていることが検知されたときには、ＳＤメモリカード（Ｒ）２０への書き込みが禁止されるように制御する。
尚、この書き込み禁止の制御を半導体記憶装置１の制御回路３２で行う代わりに、上記モニタ回路３３の検知信号をホスト装置（例えばパーソナルコンピュータ）に送信し、このホスト装置の制御手段により、ＳＤメモリカード（Ｒ）２０への書き込みが禁止されるように制御することも可能である。また、前記モニタ回路３３を制御回路３２の外部に独立して設けることもできる。

以上のように書き込み禁止スイッチ８を操作することで、当該半導体記憶装置１に（つまり、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０に）既に記憶されたデータを不用意に消去してしまう誤操作を、有効に防止することができる。
この書き込み禁止スイッチ８は、筐体１０のカードバスコネクタ１３と反対側の端部に、筐体１０の外部から操作可能に配置されている。従って、ホスト装置に筐体１０を含むこの半導体記憶装置１が挿入されている状態においても、書き込み禁止スイッチ８の開閉状態の確認や操作を行うことが可能である。

次に、読み出し時の動作について説明する。
半導体記憶装置１からビデオカメラレコーダやパーソナルコンピュータなどのホスト装置への読み出し時には、カードバスインタフェース１４を通してホスト装置側から読み出しコマンドが転送される。制御回路３２では、書き込み時に４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０の各々に分割し並列化して記録されたデータを、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０からそれぞれ同時に読み出し、書き込み時とは逆の手順で、分割されたデータを統合する。そして、カードバスインタフェース１４を通じて、ホスト装置へ転送するようになっている。
この動作により、各々のデータ転送速度が１０ＭＢ／ｓｅｃの４枚のＳＤメモリカード２０（Ｒ）について、４系統に並列化したデータを同時に読み出して統合することができる。従って、全体としては４０ＭＢ／ｓｅｃの速度でデータが読み出せる。

次に、本実施形態に係る薄型でカード状の半導体記憶装置１の組立について、すなわち、サイズが限られた筐体１０の内部に、４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０や回路基板３０及び制御回路３２などが、どの様にして実装されるかについて説明する。

この説明に先立って、ＳＤメモリカード（Ｒ）２０の外形形状およびサイズについて説明する。図７は本実施形態に係るＳＤメモリカード（Ｒ）２０の外形形状およびサイズを示す説明図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＹ７ｂ−Ｙ７ｂ矢印方向からの側面図、図７（ｃ）は底面図、図７（ｄ）は図７（ｃ）のＹ７ｄ−Ｙ７ｄ矢印方向からの側面図である。
尚、以下においては、ＳＤメモリカード（Ｒ）の接続端子が設けられていない平面を上面、９個の接続端子２１が設けられている平面を下面と称し、また、側面については、接続端子２１が設けられている側を前面と呼ぶことにする。

図７（ａ）〜（ｄ）に示されるように、ＳＤメモリカード（Ｒ）２０は、幅の呼び寸法が２４．０ｍｍ、長さの呼び寸法が３２．０ｍｍ、最大厚さの呼び寸法が２．１ｍｍに設定されている。すなわち、厚さ方向については、幅方向における中央部分２０ａ（幅２２．５ｍｍの部分）は厚さの呼び寸法が２．１ｍｍであるが、幅０．７５ｍｍ（＝（２４．０−２２．５）／２）の左右の端部分２０ｂについては、厚さの呼び寸法が１．４ｍｍと薄く設定されている。図７（ｄ）の部分拡大図から良く分かるように、この端部分２０ｂでは、接続端子２１が設けられた下面側のみがくぼんだ（えぐれた）段付き形状を呈している。

このようなＳＤメモリカード（Ｒ）２０の形状はＳＤアソシエーションにより規格が定められており、その概略は、例えば、「ＴＥＣＨＩ ＰＣカード／メモリカードの徹底研究、ｐ．２１６〜ｐ．２３０、２００２年１０月、ＣＱ出版社」に紹介されている。
尚、上述の各呼び寸法の数値は、各サイズに対する標準寸法を示す数値であり、ＳＤアソシエーションが定める規格に基づいて、それぞれ若干の公差が許容されている。

本実施形態に係る半導体記憶装置１には、図１(ａ)〜(ｃ)に示した外形形状及びサイズを備えた筐体１０内に、図６に示した回路ブロックを構成する各要素、すなわち図７(ａ)〜(ｄ)にその外形形状及びサイズを示した４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０に加え、回路基板３０及び制御回路３２などが実装されている。その実装状態は、前述の図３(ａ)〜(ｃ)及び図４に示されている。尚、これらの図においては何れも、筐体１０は仮想線（２点鎖線）で表示されている。

これらの図を参照して前述したように、筐体１０内には、４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０を片面（図３（ｂ）における上面）に保持した回路基板３０が配設され、この回路基板３０他面（図３（ｂ）における下面）側には制御回路３２が配設されている。尚、この回路基板３０の短辺方向における両縁部分は、筐体１０の短辺方向における両端部分１０ｂ内に保持されている。尚、前記制御回路３２は、例えば大規模集積回路（ＬＳＩ）の形態で実装されている。

前記回路基板３０にはカードバスコネクタ１３からの信号線が接続されている（接続部は図示せず）。また、回路基板３０の上面に平面状に配置される各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０は、９個の接続端子２１が設けられた面（下面）を上向きにして回路基板３０上に装着され、各接続端子２１は接続ピン３１を介して回路基板３０に電気的に接続される。尚、実際には、書き込み禁止スイッチ８も回路基板３０に接続されるが、図が煩雑になることを回避するために、図示は省略されている。

ここで、図７(ａ)〜(ｄ)に示したように、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０の幅の呼び寸法は２４．０ｍｍであるため、２枚のＳＤメモリカード（Ｒ）を幅方向に並べた場合、２枚合わせた幅寸法は４８．０ｍｍとなる。
しかしながら、温度上昇による膨張や機械的ねじれ等を考慮すれば、２枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０間にある程度（０．５ｍｍ程度）の間隙を設けておく必要がある。また、前述のように各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０の幅寸法には若干の公差が許容されており、この公差が±０．１ｍｍであるとすれば、この範囲内での寸法ばらつきも考慮しておく必要がある。すなわち、回路基板３０上に２枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０を幅方向に並べた状態での全体としての必要幅寸法は、少なくとも４８．７ｍｍ（２４．１ｍｍ＋０．５ｍｍ＋２４．１ｍｍ）となる。

一方、図１(ａ)〜(ｃ)に示したように、筐体１０の中間部分１０ａ（厚さが５．０ｍｍの部分）の幅寸法は４８．０ｍｍである。このため、回路基板３０上に配置した４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０全体を筐体１０の中間部分１０ａに収めることは、幅方向における寸法が不足するため不可能であり、一部は左右の各端部分１０ｂ（厚さが３．３ｍｍ部分）にかかることになる。

ところで、厚さ方向について考えると、図７(ａ)〜(ｄ)に示したように、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０の厚さの呼び寸法は、幅方向における両端の一部を除いて２．１ｍｍである。しかし、この厚さについての公差が±０．１５ｍｍであるとすれば、この範囲内での寸法ばらつきも考慮して、前記厚さは最大で２．２５ｍｍとなる。回路基板３０の厚さは０．６５ｍｍ程度であるので、両者を合わせて２．９ｍｍの厚さが必要となる。

これに対して、筐体１０の各端部分１０ｂの厚さは３．３ｍｍであり、また、この部分の筐体１０の上下の部材の厚さがそれぞれ０．２５ｍｍ程度である。従って、この端部分１０ｂの内側空間の厚さ方向のサイズは、２．８ｍｍ（＝３．３ｍｍ−（０．２５ｘ２）ｍｍ）しかなく、筐体１０の左右両端部分１０ｂ（厚さが３．３ｍｍの部分）内には、回路基板３０とその上側に配置したＳＤメモリカード（Ｒ）２０を収容するに足る厚さの空間を確保できないことになる。

尚、仮に回路基板３０として０．１ｍｍだけ薄い（厚さが０．５５ｍｍの）基板を用いた場合、回路基板とＳＤメモリカード（Ｒ）を合わせた全体厚さが２．８ｍｍとなり、筐体１０の前記端部分１０ｂ（厚さが３．３ｍｍの部分）内に収容することが可能になる。しかし、この場合でも、回路基板３０の下側には、筐体１０の中間部分１０ａにおいても、厚さ方向に１ｍｍに満たない空間しか確保できず、この回路基板３０の下側空間に制御回路３２を配置することはできない。

以上の状況に鑑み、本実施形態では、ＳＤメモリカード（Ｒ）を回路基板３０上に装着するに際して、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０の接続端子２１が設けられた面を上向きにして装着するようにしている。図４に、この装着状態が詳しく示されている。
図７(ａ)〜(ｄ)に示したように、ＳＤメモリカード（Ｒ）２０は、その中央部分２０ａの厚みは２．１ｍｍであるが、幅方向における両端部分２０ｂは、その厚さが１．４ｍｍであり、この部分では、接続端子２１が設けられた側がえぐられる（くぼむ）ことにより、中央部分２０ａに比べて薄くなっている（図７（ｄ）参照）。またこの薄い端部分２０ｂの幅は、左右両縁からそれぞれ０．７５ｍｍである。

そこで、図４に詳しく示すように、このＳＤメモリカード（Ｒ）２０の左右両端の薄い部分２０ｂの一部が、筐体１０の中間部分１０ａ（厚みが５．０ｍｍの部分）からはみ出し、筐体１０の左右両端部分１０ｂ（厚さが３．３ｍｍの部分）内に収まるように、接続端子２１が設けられた面を上向きにして、回路基板３０上に装着するようにしている。

以上のような配置により、幅寸法が２４．０ｍｍの２枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０を幅方向に並べ、さらに両者の間に０．５ｍｍ程度の隙間を確保した場合において、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０の幅寸法に公差（例えば、±０．１ｍｍ）があることを考慮しても、支障なく筐体１０に収容することができる。

また、厚さ方向についても、回路基板３０の下方に十分な余裕スペースがあることから、厚さが１．２ｍｍの制御回路３２を実装することが可能である。これにより、ＰＣカードのタイプ２規格に準拠した外形形状及び寸法に設定された筐体１０の内部に、図６に示した回路ブロックを全て収めることができる。つまり、４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０に加え、回路基板３０及び制御回路３２などを、収容することができるのである。尚、制御回路３２は、ＬＳＩなどの電子部品で構成されており、はんだを用いて回路基板３０に実装される。

更に、本実施形態では、例えば図５（ａ），（ｂ）から良く分かるように、筐体１０内に装着された４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０は、筐体１０の長さ方向に並べて配置されたものどうしについて、その接続端子２１が互いに接近する向きに装着される。
４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０の配置について、かかる構成を採用したことにより、筐体１０の長さ方向における中央部近辺に４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）の接続端子２１が接近して位置することになり、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０につき９個ずつ必要とされる接続ピン３１を、回路基板３０の長さ方向における中央部近辺に集中して配置でき、接続ピン３１の配設を効率良く行える。

また、例えば、図５（ａ），（ｂ）から良く分かるように、回路基板３０の長さ方向における略中央部分に、多数の接続ピン３１を取り付ける取付ベース３５を設け、４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０に必要な接続ピン３１の全てを、前記取付ベース３５に対して一体的に取り付けることにより、接続ピン３１の配設をより効率良く行え、製作コストの低減にも寄与できる。また、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０の装着作業も容易になる。また更に、回路基板３０の下面の中央付近に配置された制御回路３２との距離が短いことから、配線が短くなり、この間の信号劣化を防ぐことも可能となる。

この場合、図５（ｂ）に示されるように、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０は、回路基板３０の上面に沿って前記取付ベース３５に当接するまでスライドさせることにより、その接続端子２１が接続ピン３１と重なり合って確実に接触し、電気的な接続が確実に達成される。また、このとき、より好ましくは、ＳＤメモリカード（Ｒ）２０は、接続ピン３１の上下方向の付勢力によって、回路基板３０の上面との間に拘束される。或いは、この代わりに、各ＳＤメモリカード（Ｒ）２０を回路基板３０の上面に接着固定するようにしても良い。

また更に、本実施形態では、筐体１０は、上述のように、下側部材１１と上側部材１２とで形成される空間内に、上述の各内部部品を収容した上で、下側部材１１及び上側部材１２の周縁部及び／又はその近傍部分に、例えば熱硬化性の接着剤を適用することにより、両者を強固に接着固定するようにしている。

従って、一旦組み立てられた半導体記憶装置１は、容易に筐体１０を開いて分解することはできない。すなわち、ユーザは、内部に実装されたＳＤメモリカード（Ｒ）２０を筐体１０の外部へ容易に取り出すことはできない。すなわち、この場合には、前記接着剤が、ＳＤメモリカード（Ｒ）２０が筐体１０の外部へ取り出されることを規制する「規制機構」の役割を果たしている。

前述したように、ホスト装置からの記録データは４系統に分割して４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０に記録されており、記録したデータを再現するためにはこれら４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０が揃っており、かつ、その配置が一定でなければならない。本実施形態では、筐体１０の内部に実装されたＳＤメモリカード（Ｒ）２０が筐体外に容易に取り出すことはできないので、４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０がばらばらに保存されることはなく、その配置が常に一定に維持されるので、記録したデータを確実に再現することができる。

尚、ＳＤメモリカード（Ｒ）２０が筐体１０の外部へ取り出されることを規制する「規制機構」としては、上述の接着剤以外に、種々の公知の技術が適用可能である。例えば、筐体１０の下側部材１１と上側部材１２とを、熱溶着やスポット溶接あるいはリベット止めなどにより相互に固定することも可能である。更には、ＳＤメモリカード（Ｒ）自体を回路基板上に接着固定するようにしても良い。或いは、下側部材１１と上側部材１２とを、通常のドライバでは取り外しのできない特殊形状のねじで固定するようにしても良い。

また、やはり従来公知の構造であるが、何れか一方の部材に係止用の突出片を設け、他方の部材にこの突出片を挿通させるスリット状の開口を設けておき、両部材を組み合わせることにより、前記突出片を前記スリット状開口に挿通させ、その後に、専用の工具を用いて突出片の先端側を折り返すことにより、下側部材１１と上側部材１２とを機械的に結合することもできる。この場合についても、両部材の結合を解除して筐体を分解するには専用の工具が必要なるので、ユーザは容易にＳＤメモリカード（Ｒ）を外部へ取り出すことはできない。

以上、説明したように、本実施形態に係る薄型でカード状の半導体記憶装置１は、ＰＣカード規格に準拠した外形形状及びサイズに設定された筐体１０に、４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０と、これらのＳＤメモリカード（Ｒ）２０を制御する制御回路３２を内蔵している。そして、ホスト装置からの信号をこれら４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０に並列に記憶し、また読み出しすることで、１枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０の場合に比して、４倍の高いデータ転送レートと４倍の大きな記憶容量が得られる。これにより、高画質な動画像を長時間記録するビデオカメラレコーダなど、より高いデータ転送レートとより大きな記憶容量が求められるホスト装置において、その記録媒体として用いるのに適した薄型の半導体記憶装置１を提供できるのである。

また、前記半導体記憶装置１は、ＰＣカード規格に準拠した形態であるため、かかるＰＣカード装着用のスロットを備えた、例えば、一般的なノート型パーソナルコンピュータなどのホスト装置に対して着脱が可能であり、その記録媒体として持ち運びができる。特に、専用のアダプタなどを用いること無く、一般的なノート型パーソナルコンピュータなどのホスト装置に対し直接に挿入することが可能で、記録した内容をホスト装置で確認したり、記録したデータをホスト装置によって編集したりするなど、データの取り扱いが容易となる。更に、ホスト装置とのインタフェースには、データ転送速度が最大１３３ＭＢ／ｓｅｃと高速なカードバスインタフェースを採用しているため、インタフェース部が転送速度を制限することは無い。

更に、前記半導体記憶装置１では、内蔵する小型半導体メモリとして、民生分野で大量に使用されるＳＤメモリカード（Ｒ）２０を利用した構成であるため、比較的低価格で実現できる。これに加え、書き込み禁止スイッチ８を備えたことにより、すでにＳＤメモリカード（Ｒ）２０内に記憶されたデータを不用意に消去してしまう誤操作を、有効に防止することができる。

尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更や改良を加え得るものであることは言うまでもない。
例えば、本実施形態では、回路基板３０の上面に、接続端子２１を上向きにして平面状に４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）２０を配置し、回路基板３０の下面に制御回路３２を配置した構成としたが、これら全体の上下関係を逆にしてもよい。すなわち、回路基板の下面に端子部を下向きにして平面状に４枚のＳＤメモリカード（Ｒ）を配置し、回路基板の上面に制御回路を配置した構成としても実現できることは言うまでもない。

また、本実施形態では、複数の小型半導体メモリカードとしてＳＤメモリカード（Ｒ）を４枚用いる構成としたが、例えばマルチメディアカードなど他の種類の小型半導体メモリカードを用いるようにしても良く、更に、使用する小型半導体メモリカードの枚数も、４枚に限られるものでは無い。

また更に、本実施形態に係る半導体記憶装置１では、その筐体１０の外形形状及びサイズを、ＰＣカード規格のタイプ２型に準拠したものとしたが、本発明はこれに限られるものではない。幅や長さが異なっていても、厚みが５．０ｍｍ程度以下のカード形状にすることで携帯性を確保できる。例えば、幅の呼び寸法が３４．０ｍｍ、長さの呼び寸法が７５．０ｍｍ、最大部分の厚さの呼び寸法が５．０ｍｍのカード形状であってもよいし、幅の呼び寸法が５４．０ｍｍ、長さの呼び寸法が７５．０ｍｍ、最大部分の厚さの呼び寸法が５．０ｍｍのカード形状であってもよい。

また更に、本実施形態では、ホスト装置とのインタフェースをカードバスインタフェースとしたが、これに限られるものではなく、他のインタフェースを用いることができる。例えば、シリアル形態で信号を伝送するＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ規格に準拠したインタフェースを採用することで、より高速なデータ転送を可能とすることもできる。

以上のように、本実施形態によれば、例えば高画質な動画像を長時間記録するビデオカメラレコーダなど、より高いデータ転送レートとより大きな記憶容量が求められるホスト装置に対して、その記録媒体として用いるのに適し、ホスト装置との着脱が可能で持ち運びができ、かつ比較的低価格で得られる薄型でカード状の半導体記憶装置が得られる。
また、例えば、一般的なノート型パーソナルコンピュータなどのホスト装置においても、専用のアダプタ等を用いること無く、直接に挿入して使用することができ、記録した内容をパーソナルコンピュータ等のホスト装置で確認したり、記録したデータを編集したりするなどのデータの取り扱いが容易に行えるようになるという、効果も得られる。

以上のように、本発明の半導体記憶装置によれば、高いデータ転送レートと大きな記憶容量が実現でき、また、ホスト装置との着脱が可能で持ち運びができ、かつ比較的低価格で得られるので、例えば、高画質な動画像を長時間記録するビデオカメラレコーダ等の記録媒体として好適である。また、ＰＣカード用スロットに、専用のアダプタ等を用いること無く直接に挿入して使用することができるので、一般的なノート型パーソナルコンピュータ等の記録媒体としても好適に用いることができる。

本発明の実施形態に係る半導体記憶装置の外形形状及びサイズを示す説明図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＹ１ｂ−Ｙ１ｂ矢印方向からの側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＹ１ｃ−Ｙ１ｃ矢印方向からの側面図である。 前記半導体記憶装置の分解斜視図である。 前記半導体記憶装置の内部構造を示す説明図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＹ３ｂ−Ｙ３ｂ矢印方向からの側面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＹ３ｃ−Ｙ３ｃ矢印方向からの側面図である。 図３（ｃ）を拡大して示す説明図である。 前記半導体記憶装置の内部構造を示す説明図で、図５（ａ）は小型半導体メモリカード２０の組付完了状態を示す斜視図、図５（ｂ）は一部の小型半導体メモリカード２０のスライド途中の状態を示す斜視図である。 前記半導体記憶装置の制御の概略を示すブロック構成図である。 前記半導体記憶装置の小型半導体メモリカードの外形形状及びサイズを示す説明図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＹ７ｂ−Ｙ７ｂ矢印方向からの側面図、図７（ｃ）は底面図、図７（ｄ）は図７（ｃ）のＹ７ｄ−Ｙ７ｄ矢印方向からの側面図である。

符号の説明

１ 半導体記憶装置
８ 書き込み禁止スイッチ
１０ 筐体
１０ａ （筐体の）中間部分
１０ａ１ （中間部分の）第１張出部
１０ａ２ （中間部分の）第２張出部
１０ｂ （筐体の）端部分
１３ カードバスコネクタ
２０ ＳＤメモリカード（Ｒ）
２１ ＳＤメモリカード（Ｒ）の接続端子
３０ 回路基板
３２ 制御回路
３３ モニタ回路３３

Claims (6)

1. 平面視で実質的に矩形状に形成され、短辺方向における所定幅の両端部分が同方向における中間部分よりも薄く設定された第１の端部分を有する複数の半導体メモリカードと、
   平面視で実質的に矩形状に形成され、ホスト装置と接続するための接続部を一方の短辺に有し、該接続部と前記複数の半導体メモリカードとの間の信号の送受信を制御する制御手段と前記複数の半導体メモリカードとが配置された回路基板を収納した筐体とを備え、
   前記筐体は、短辺方向における所定幅の両端部分が同方向における中間部分よりも薄く、且つ、内側空間の厚さ方向寸法が前記半導体メモリカードの前記中間部分の厚さと前記回路基板の厚さとの和よりも小さく設定された第２の端部分を有しており、
   前記半導体メモリカードの第１の端部分が前記筐体の第２の端部分にかかるように、前記短辺方向に２枚の前記半導体メモリカードが平面状に並べて収納されている、
   ことを特徴とする半導体記憶装置。
2. 前記筐体は、幅の呼び寸法が５４．０ｍｍ、長さの呼び寸法が８５．６ｍｍ、最大厚さ部分の呼び寸法が５．０ｍｍに規定されたＰＣＭＣＩＡのＰＣカード規格タイプ２に準拠した大きさであり、
   前記半導体メモリカードは、幅の呼び寸法が２４．０ｍｍ、長さの呼び寸法が３２．０ｍｍ、最大厚さの呼び寸法が２．１ｍｍに規定されたＳＤアソシエーションのＳＤメモリカード（Ｒ）規格に準拠したものである、
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体記憶装置。
3. 前記筐体内に４枚の前記半導体メモリカードが収納され、
   前記筐体の長辺方向にも前記半導体メモリカードが２枚並べて配設されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の半導体記憶装置。
4. 前記半導体メモリカードは片面側のみに端子部を有し、前記第１の端部分は前記片面側のみがくぼんだ段付き形状に形成されており、
   前記回路基板の上面に、前記端子部および前記第１の端部分のくぼみを有する前記片面側を上向にした前記複数の半導体メモリカードが配置されると共に、前記回路基板の下面における前記筐体の中間部分に対応する部位に前記制御手段が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載の半導体記憶装置。
5. 前記筐体は上面を構成する上側部材と下面を構成する下側部材とを備え、該下側部材と前記上側部材とが相互に固定されることにより、前記半導体メモリカードが筐体外へ取り出されることが規制されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体記憶装置。
6. 前記筐体は前記複数の半導体メモリカードが接着固定された回路基板を収納しており、各半導体メモリカードは、前記回路基板への接着固定により筐体外へ取り出されることが規制されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体記憶装置。

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