JP3839274B2 - メモリカード - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子に関し、より詳しくは、デジタル機器でデータの貯蔵及び再生に使用される超小型のメモリカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＭＰ３ホン、ＭＰ３プレーヤ又はデジタルカメラ等の各種デジタル機器が開発され、幅広く使用されている。これらのデジタル機器は、データを貯蔵し再生するため、メモリカードを使用している。通常メモリカードは、新たな記憶媒体として登場したフラッシュメモリチップを採用している。
【０００３】
図１及び図２は、従来のメモリカード１０を示す。メモリカード１０では、半導体パッケージ２０がベースカードと呼ばれるプラスチックカード胴体３０内に収容されている。半導体パッケージ２０は、ＣＯＢ（Chip on board）パッケージである。半導体パッケージ２０は、両面接着テープ３２によりカード胴体３０に物理的に取り付けられている。
【０００４】
メモリカード１０はデジタル機器（図示せず）内に挿入されている。メモリカード１０の表面に露出した複数の外部接触パッド２６はデジタル機器に接続され、メモリチップ１０とデジタル機器間の電気的接続を提供する。外部接触パッド２６は、メモリカード１０の外側に露出するため、実際の使用時、ダストや異物により汚染されやすい。従って、メモリカード１０は、使用者が掴むことができる把持部１２を必要とする。しかしながら、これはメモリカード１０のサイズの増加を引き起こす。外部接触パッド２６は、把持部１２上に形成されていない。
【０００５】
メモリカード１０は、外部接触パッドの全体寸法の約２倍である。例えば、従来のメモリカード１０のサイズは、約３７ｍｍ×４５ｍｍである。このようなメモリカードのサイズは、メモリカード１０を用いたデジタル機器の小型化を阻害し、さらにはハンドヘルド（hand-held）コンピューターや携帯電話等の携帯用電子製品の開発に悪影響を及ぼす。
【０００６】
従来のメモリカード１０は、厚み約０．７６ｍｍと非常に薄型である。このため、半導体パッケージ２０の内部にメモリチップを実装することが難しい。また、反りに対する強度が弱く、半導体パッケージ２０内に実装されたメモリチップが損傷しやすい。さらに、デジタル機器へのメモリカード１０の挿脱が煩雑であり、メモリカード１０の耐熱性が悪いため、使用に制約がある。
【０００７】
一方、従来のメモリカード１０は、図２に示したモルディング樹脂層２４を形成するのに不都合がある。特に、図３に示すように、ＣＯＢパッケージの半導体パッケージ２０を形成するには、メモリチップ２８が基板２２上に実装されてモルディング樹脂２４により封止される。一般に、メモリチップ２８を気密に封止して保護するモルディング樹脂層２４は、図３に示す金型４０を用いたモルディング方法により形成される。つまり、メモリチップ２８付きの基板２２を金型４０内に装着する。その後、金型４０内に液状のモルディング樹脂を注入し、硬化する。そうすると、図４に示すようにモルディング樹脂層２４が形成される。その後、ゲート４４のモルディング樹脂残渣４６を除去する。しかしながら、モルディング樹脂４２と基板２２間の結合力が強いため、モルディング樹脂残渣４６を完全に除去することは容易でない。
【０００８】
上述した従来の問題を解決するため、米国特許第５７８０９３３号及び米国特許６０２２７６３号に開示された発明には、図５に示すように、基板２２上の所定の領域にメッキ層４８が形成されている。この方法は、メッキ層４８を使用するので、従来の方法に比べてモルディング樹脂残渣４６を基板２２から容易に除去することができる。しかしながら、この方法でも、モルディング樹脂残渣４６は依然として残存する。残存のモルディング樹脂残渣４６は、カード胴体３０とパッケージ２０間の結合を妨害する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記問題を解決するための新たなメモリカード及び半導体パッケージ構造とその製造方法が必要になる。
本発明の目的は、デジタル機器の小型化に適する小型のメモリカードを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、汚染を防止するための新たな形態の外部接触パッドを有するメモリカードを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、取り扱いが簡便で、且つ信頼性に優れたメモリカードを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、モルディング樹脂残渣がカード胴体とパッケージ間の結合に影響しないモルディング樹脂層を形成したメモリカードを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明によるメモリカードは、カード胴体と、半導体パッケージとを備えるメモリカードであって、カード胴体は第１面及び第２面を有し、第１面にはキャビティが形成され、半導体パッケージは、内面に回路配線が形成されている基板と、基板の外面に形成され回路配線に電気的に連結される複数の外部接触パッドと、基板の内面に実装され回路配線に電気的に連結される少なくとも１つのメモリチップと、メモリチップを封止するためのモルディング樹脂層とを含み、また半導体パッケージは外部接触パッドが露出するようにキャビティ内に実装され、外部接触パッドはメモリカードの一端に一列に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
外部接触パッドは各々ほぼ棒形状である。カード胴体は、半導体パッケージのサイズとほぼ同じサイズを有する。
外部接触パッドの全体寸法は、メモリカードのサイズの約１５％以下である。外部接触パッドは、各々幅が約０．８５ｍｍで、ピンピッチが約１．１０ｍｍである。
【００１３】
メモリカードは、サイズが約２２ｍｍ×３０ｍｍで、厚みが約１．２ｍｍである。半導体パッケージは、サイズが約２０ｍｍ×２８ｍｍである。カード胴体の第２面にはスロットが形成されている。
少なくとも１つのメモリチップは、ＮＡＮＤタイプ又はＮＯＲタイプのフラッシュメモリチップである。
【００１４】
半導体パッケージは、液状接着剤によりキャビティに取り付けられている。少なくとも１つのメモリチップと回路配線とは、金属ワイヤ、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ又は異方性導電膜（anisotropic conductive film；ＡＣＦ）により電気的に連結される。
【００１５】
モルディング樹脂層は、半導体パッケージの外部接触パッドが形成された第２端部に対向する半導体パッケージの第１端部に偏るように非対称に形成されている。モルディング樹脂層は、切欠部を有し、この切欠部はモルディング樹脂層の端部から水平に且つモルディング樹脂層の上面から下向きにモルディング樹脂層内に凹設されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。
図７、図８及び図９は、本発明の好ましい一実施例によるメモリカード５０を示す。メモリカード５０は、プラスチックのカード胴体７０と、前記カード胴体７０に挿入された半導体パッケージ６０とを含む。カード胴体７０は、第１面７１と、ラベル８０が取り付けられる第２面７２とを有する。外部接触パッド６６は、半導体パッケージ６０を形成する基板６２の外面に形成される。図７及び図８は、各々カード胴体７０の第１面７１及び第２面７２を示す。図９は、メモリカード５０の断面図である。
【００１７】
図９を参照すると、半導体パッケージ６０はカード胴体７０の第１面７１に取り付けられている。カード胴体７０の第１面７２には、半導体パッケージ６０を収容するためのキャビティ７４（図９）が形成される。半導体パッケージ６０は、カード胴体７０とほぼ同じサイズを有する。すなわち、メモリカード５０のサイズは、半導体パッケージ６０のサイズレベルに減少する。本実施例では、メモリカード５０はサイズが約２２ｍｍ×３０ｍｍで、厚みが約１．２ｍｍである。半導体パッケージ６０は、サイズが約２０ｍｍ×２８ｍｍである。これを実現するため、従来の方法と異なる方法を用いて外部接触パッド６６を形成する。外部接触パッド６６は、メモリカード５０の一端のみに配設される。また、外部接触パッド６６は各々ほぼ棒形状である。
【００１８】
図１の従来のメモリカード１０において、外部接触パッド２６は２２個のピンを有し、一列に１１個のピンを配置し二列で構成されている。外部接触パッド２６は、幅が約２ｍｍで、隣接する外部接触パッド２６間のピッチが約２．５ｍｍである。外部接触パッド２６は半導体パッケージ２０の表面に形成されている。従って、使用者の取り扱いにより外部接触パッド２６が汚染されることを防止するため、メモリカード１０は半導体パッケージ２０のサイズの２倍にされ、外部接触パッド２６の全体寸法は、メモリカード１０のサイズの約５０％にされている。
【００１９】
これに対して、本実施例によると、図７の外部接触パッド６６は、ＶｃｃピンとＶｓｓピンを１つのピンにして全１８個のピンを含む。外部接触パッド６６は、各々幅が約０．８５ｍｍで、隣接する外部接触パッド２６間のピッチが約１．１０ｍｍである。最も外側の外部接触パッド６６ａは長さが約０．５ｍｍで、他の外部接触パッド６６ｂは各々長さが約０．３２ｍｍである。従って、半導体パッケージ６０の一端に外部接触パッド６６を形成することができ、半導体パッケージ６０内に使用者の取り扱いのための把持部５２が得られる。これにより、本実施例のメモリカード５０のサイズは半導体パッケージ６０のサイズレベルに減少する。外部接触パッド６６の全体寸法は、メモリカード５０のサイズの１５％以下である。最も外側の外部接触パッド６６ａは、外部接触バッド６６ｂと整列形態が異なる。これは、メモリカード５０をデジタル機器に挿脱する際、電圧印加の順序を変更することによりデータロスを防止するためである。
【００２０】
図８に示すように、カード胴体７０の第２面７２にラベル８０が取り付けられ、第２面７２の一端にスロットが形成される。本実施例によるメモリカード５０は、従来のメモリカード１０（図１）のサイズの約半分になる。このようにサイズが小さいため、デジタル機器へのメモリカード５０の挿脱時に、使用者が不便を感じるという不都合がある。このような問題を解決しメモリカード５０を容易に取り扱うため、スロット７６が形成される。ラベル８０は、製品名、メモリ容量等を示す。
【００２１】
図９を参照すると、上述したように、カード胴体７０の第１面７１には、半導体パッケージ６０を収容するためのキャビティ７４が形成されている。半導体パッケージ６０はキャビティ７４内に実装され、液状接着剤８２を用いてカード胴体７０に取り付けられる。半導体パッケージ６０はＣＯＢパッケージであることが好ましい。ＣＯＢパッケージでは、基板６２上にメモりチップ６８が実装され、メモリチップ６８がモルディング樹脂６４により封止される。メモリチップ６８は、基板６２上に設けられた回路配線（図示せず）に金属ワイヤ６９により電気的に連結される。メモリチップ６８、回路配線及び金属ワイヤ６９は、モルディング樹脂６４により封止され保護される。回路配線は、ビアホール（図示せず）により外部接触パッド６６に電気的に連結される。
【００２２】
カード胴体７０は、耐熱性に優れるポリカーボネートよりなることが好ましく、半導体パッケージ６０の基板６２は、ＢＴ樹脂（Bismaleimide Triazine Resin）又はガラス−エポキシ樹脂等の絶縁材料よりなることが好ましい。モルディング樹脂層６４は、エポキシモルディングコンパウンドよりなることが好ましい。回路配線及び外部接触パッド６６は、ニッケル又は金がメッキされた銅パターンよりなることが好ましいが、他の適切な導電性材料を使用してもよい。メモリチップ６８は、ＮＡＮＤタイプ又はＮＯＲタイプのフラッシュメモリチップであることが好ましい。１つの半導体パッケージ６０内には、１つ又は２つのメモリチップ６８が内蔵される。必要によって、キャパシタ又はコントローラ等の他の素子を搭載してもよい。
【００２３】
半導体パッケージ６０は、従来の両面接着テープ３２（図２）を介してカード胴体７０に取り付けられることができる。しかしながら、本実施例では、接着面積を増やして接着力を向上させるために、キャビティ内に液状接着剤８２を供給する。メモリチップ６８と基板６２間の電気的接続は、金属ワイヤ６９を利用したワイヤボンディング方法の代わりに、絶縁テープに銅配線が設けられたテープ配線基板を利用したＴＡＢ（Tape Automated Bonding）方法、又は樹脂内に導電性粒子を分散させたＡＣＦ（An-Isotropic Conductive Film）を利用した方法を使用して行うことができる。
【００２４】
一方、本実施例では、非対称モルディング（un-centered molding）方法を使用する。非対称モルディング方法では、モルディング樹脂層６４は、基板６２の中央に対して非対称に形成され、外部接触パッド６６の反対方向に（図９の右側に）偏って形成される。この方法は、モルディング樹脂層６４の形成が外部接触パッド６６に影響しないという利点がある。この方法によると、製造工程の際、基板６２の方向、すなわち上下左右を容易に認識することができ、これにより整列不良を防止することができる。
【００２５】
図３から図６を参照して説明したように、従来の方法では、モルディング樹脂層２４を形成した後、モルディング樹脂残渣４６を除去することが困難である。このため、モルディング樹脂残渣４６がカード胴体３０と半導体パッケージ２０間の結合に悪影響を及ぼす。このような問題を解決するため、図１０に示すように、モルディング樹脂層６４に切欠部８４が形成される。モルディング樹脂層６４に形成された切欠部８４は、金型の注入口（図３のゲート４４に相当）に該当し、モルディング樹脂層６４の端部から水平に且つモルディング樹脂層６４の上面から下向きに（垂直に）凹設される。切欠部８４にはモルディング樹脂残渣８６が形成される。従って、図１１に示すように、モルディング樹脂残渣８６を除去した後でも、モルディング樹脂層６４にモルディング樹脂残渣８６の一部８６ａが残存することになるが、図示したように、その一部８６ａは切欠部８４内に残存する。従って、カード胴体と半導体パッケージ間の結合を妨害しない。図１１の参照符号８８は、基板６２上に形成されたメッキ層を示す。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、外部接触パッドの構成を変更することにより、メモリカードのサイズを半導体パッケージのサイズに減少することができる。これにより、デジタル機器の小型化を図ることができる。各外部接触パッドのサイズが非常に減少するので、使用者の取り扱いによるメモリカードの汚染を防止することができる。カード胴体の一面にスロットが形成されるので、小型のメモリカードを取り扱うことが容易である。また、メモリカードはメモリチップを実装するのに充分な厚みを有する。従って、メモリチップを含む半導体パッケージが容易に組み立てられる。そして、反りに対する強度ならびにメモリカードの信頼性が大きく向上する。
【００２７】
本発明のメモリカードでは、モルディング樹脂層内に切欠部が形成された半導体パッケージを使用するので、モルディング樹脂層にモルディング樹脂残渣が残存するとしても、残りのモルディング樹脂残渣がカード胴体と半導体パッケージ間の結合を妨害しない。また、モルディング樹脂層の非対称的な構造は、外部接触パッドに影響せず、基板の方向を容易に感知することにより、整列不良を防止することができる。
【００２８】
なお、本発明の実施は、本発明の技術的思想から逸脱することなく、他の種々の形態で実施することができる。前述の実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例のみに限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲内で、種々に変更して実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のメモリカードを示す斜視図である。
【図２】従来のメモリカードの分解斜視図である。
【図３】従来のメモリカードに使用されるＣＯＢパッケージを示す断面図である。
【図４】従来のメモリカードに使用されるＣＯＢパッケージを示す断面図である。
【図５】従来のメモリカードに使用されるＣＯＢパッケージを示す断面図である。
【図６】従来のメモリカードに使用されるＣＯＢパッケージを示す断面図である。
【図７】本発明の一実施例によるメモリカードを示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施例によるメモリカードの天地を反転した状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の一実施例によるメモリカードを示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施例によるメモリカードに使用されるＣＯＢパッケージを示す斜視図である。
【図１１】本発明の一実施例によるメモリカードに使用されるＣＯＢパッケージを示す斜視図である。
【符号の説明】
５０ メモリカード
６０ 半導体パッケージ
６２ 基板
６４ モルディング樹脂層
６６、６６ａ、６６ｂ 外部接触パッド
６８ メモリチップ
６９ 金属ワイヤ
７０ カード胴体
７１ 第１面
７２ 第２面
７４ キャビティ
７６ スロット
８０ ラベル
８２ 液状接着剤
８６、８６ａ モルディング樹脂残渣
８８ メッキ層

Claims (12)

  1. カード胴体と、半導体パッケージとを備えるメモリカードであって、
    前記カード胴体は、第１面及び第２面を有し、前記第１面にはキャビティが形成され、
    前記半導体パッケージは、内面に回路配線が形成されている基板と、前記基板の外面に形成され前記回路配線に電気的に連結される複数の外部接触パッドと、前記基板の内面に実装され前記回路配線に電気的に連結される少なくとも１つのメモリチップと、前記メモリチップを封止しているモルディング樹脂層とを有し、
    前記半導体パッケージは、前記外部接触パッドが露出するように前記キャビティ内に実装され、
    前記外部接触パッドは、前記メモリカードの一端に一列に配置され、
    前記モルディング樹脂層は、切欠部を有し、その切欠部は前記モルディング樹脂層の端部から水平に且つ前記モルディング樹脂層の上面から下向きに前記モルディング樹脂層内に凹設されていることを特徴とするメモリカード。
  2. 前記外部接触パッドは、各々ほぼ棒形状であることを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
  3. 前記カード胴体は、前記半導体パッケージのサイズとほぼ同じサイズを有することを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
  4. 前記外部接触パッドのサイズは、前記メモリカードのサイズの約１５％以下であることを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
  5. 前記外部接触パッドは、各々幅が約０．８５ｍｍで、ピンピッチが約１．１０ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載のメモリカード。
  6. サイズが約２２ｍｍ×３０ｍｍで、厚みが約１．２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
  7. 前記半導体パッケージは、サイズが約２０ｍｍ×２８ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載のメモリカード。
  8. 前記カード胴体の第２面にスロットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
  9. 前記少なくとも１つのメモリチップは、ＮＡＮＤタイプ又はＮＯＲタイプのフラッシュメモリチップであることを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
  10. 前記半導体パッケージは、液状接着剤により前記キャビティに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
  11. 前記少なくとも１つのメモリチップと前記回路配線とは、金属ワイヤ、ＴＡＢテープ又は異方性導電膜により電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
  12. 前記モルディング樹脂層は、前記半導体パッケージの前記外部接触パッドが形成された第２端部に対向する前記半導体パッケージの第１端部に偏るように非対称に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
    ことを特徴とする請求項１に記載のメモリカード。
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