JP4471990B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor disk drive having small mounting area suitable for assembling it to a portable small information terminal, etc., and capable of quickly coping with a model change due to the change of specification of a controller, etc., while a development TAT (Turn Around Time: a period required till the shipment of product from a supply of base material, and days required till the completion of a development from a start of the development) is shortened and also a development cost is suppressed to be low. <P>SOLUTION: This device is specified so that one signal output terminal of a first semiconductor chip in a single package and a first outside terminal of the semiconductor device are independently interconnected and one signal input terminal of a second semiconductor chip and a second outside terminal of the semiconductor device are independently interconnected, then the connection between the signal output terminal and the signal input terminal is completed by such a manner that the first and second outside terminals of the semiconductor device are connected in the outside of the semiconductor device. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、メモリ拡張が可能なMCP型の半導体ディスク装置、及びMCP(Multi-Chip Package)内に収納した複数チップのテスト容易化対策を施した半導体装置に関するものである。   The present invention relates to an MCP type semiconductor disk device capable of memory expansion and a semiconductor device in which measures for facilitating testing of a plurality of chips housed in an MCP (Multi-Chip Package) are taken.

プリント回路基板への半導体装置の高密度実装の留まることのない要請に伴い、半導体装置のパッケージの小型化が進んでいる。近年では、チップサイズと同等或いは僅かに大きいパッケージの総称であるCSP(chip size package)が多種開発されている。(CSPのパッケージタイプは、既存パッケージの派生品として分類される。) それらは、携帯端末などの小型、軽量化に大きく貢献している。   Along with the ever-increasing demand for high-density mounting of semiconductor devices on printed circuit boards, semiconductor device packages are becoming smaller. In recent years, various types of CSP (chip size package), which is a collective term for packages that are equal to or slightly larger than the chip size, have been developed. (The package type of CSP is classified as a derivative of the existing package.) They greatly contribute to reducing the size and weight of portable terminals and the like.

それとともに、システム機器が要求するメモリ容量の大規模化のスピードは、メモリの集積度の向上の速度よりも大きいため、メモリの実装面積の増大を押さえてメモリ容量を増やす手段として、メモリの三次元実装が提案されている。本出願人は、1mm厚面実装型パッケージTSOPと同一外寸にてメモリ容量を倍増するLOC(Lead On Chip)構造を積層したDDP(Double Density Package)の技術を開発している(特開平11−163255号公報=特許文献1)。この中で、LOC構造(64MDRAM)リードフレームを積層してモールド一括にて封入後、リードを接合してできる構造である128MDRAM・DDPを開示している。   At the same time, the speed of increasing the memory capacity required by the system equipment is faster than the speed of increasing the memory density. Therefore, as a means of increasing the memory capacity by suppressing the increase in memory mounting area, the memory tertiary An original implementation has been proposed. The present applicant has developed a DDP (Double Density Package) technology in which a LOC (Lead On Chip) structure is stacked that doubles the memory capacity with the same outer dimensions as the 1 mm thick surface mount package TSOP (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 11). No. 163255 = Patent Document 1). Among them, a 128MDRAM / DDP is disclosed which has a structure in which leads are joined after a LOC structure (64MDRAM) lead frame is stacked and encapsulated in a mold.

従来の磁気ディスク装置に代わって、フラッシュメモリを使用した半導体ディスク装置は、磁気ディスク装置のような機械的な可動部分がないため、物理的な衝撃による誤動作や故障が発生しにくい。また、装置としてのサイズも小さくなる等の利点や、従来の磁気ディスク装置よりも高速にデータのリード/ライトアクセスを行うことができる。この半導体ディスク装置は、従来は、複数のフラッシュメモリと、これを制御するコントローラとを含むメモリボード、あるいはメモリカードとして実現されていた。この場合、複数のフラッシュメモリはそれぞれ別個のLSIとして実現されており、またコントローラも1個のLSIとして実現されていた。   A semiconductor disk device using a flash memory in place of a conventional magnetic disk device does not have a mechanically movable part like the magnetic disk device, and thus is unlikely to malfunction or fail due to a physical shock. In addition, the size of the apparatus can be reduced, and data read / write access can be performed faster than the conventional magnetic disk apparatus. Conventionally, the semiconductor disk device has been realized as a memory board or a memory card including a plurality of flash memories and a controller for controlling the flash memories. In this case, the plurality of flash memories are realized as separate LSIs, and the controller is also realized as one LSI.

上記のように半導体ディスク装置の部品点数が多く、コンパクト化を困難とする問題に対処するため、特開平6−250799号公報(特許文献2)においては、フラッシュメモリユニットと、外部装置とのインタフェースと、コントローラユニットとを1個のLSIに構成した半導体ディスク装置が開示されている。この1つの半導体チップ構成の半導体ディスク装置には、拡張メモリインタフェースが設けられていて、チップ内蔵のフラッシュメモリをさらに拡張する用途の場合には、ユーザが必要に応じてチップ単位のフラッシュメモリを外部に接続して半導体ディスク装置の記憶容量を増設する事が出来るようにしている。   In order to deal with the problem that the number of parts of the semiconductor disk device is large as described above and it is difficult to make it compact, Japanese Patent Laid-Open No. 6-250799 (Patent Document 2) discloses an interface between a flash memory unit and an external device. And a semiconductor disk device in which a controller unit is configured as one LSI. The semiconductor disk device of this single semiconductor chip configuration is provided with an extended memory interface, and in the case of further expansion of the flash memory built in the chip, the flash memory in units of chips is externally provided by the user as needed. To increase the storage capacity of the semiconductor disk device.

これに対して、特開平11−86546号公報(特許文献3)には、ロジックチップとメモリチップを別々に製造したものを、1つのパッケージ内に並列に搭載して1パッケージ化する技術を開示している。
特開平11−163255号公報 特開平6−250799号公報 特開平11−86546号公報
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-86546 (Patent Document 3) discloses a technique for separately manufacturing a logic chip and a memory chip and mounting them in one package in parallel. is doing.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-163255 JP-A-6-250799 JP 11-86546 A

本願発明者は、主な適用対象製品として各種携帯情報端末(パームサイズPC、ハンディターミナル)、ディジタルカメラ等への組み込みに適した半導体ディスク装置を検討した。要求スペックは、実装面積、重量、および消費電力においてそれぞれより小さなものが求められる。また、コントローラは各種用途向け対応として品種が多種あり、またセキュリティ対策として仕様の更新頻度が高いことが予想されるので、新規のパッケージ製品の開発期間を短くして、民生機器に共通なコスト低減が重視される。   The inventor of the present application has studied a semiconductor disk device suitable for incorporation into various portable information terminals (palm size PCs, handy terminals), digital cameras and the like as main application target products. The required specifications are required to be smaller in terms of mounting area, weight, and power consumption. In addition, there are various types of controllers for various applications, and it is expected that the frequency of updating the specifications will be high as a security measure. Therefore, the development period of new package products will be shortened, reducing the cost common to consumer devices. Is emphasized.

上記特開平6−250799号公報に開示されている半導体ディスク装置の構成ユニットを単一の半導体チップに構成する、いわゆるシステムLSI化することには以下の問題が挙げられる。(1)新たなプロセスを開発する必要が生じ、またプロセス工数も増えることからコスト増加に繋がる。(2)全構成ユニットを同一プロセスで製造すると、各々を専用のプロセスで製造した場合と比較して、個別ユニットの性能低下の問題がある。(3)コントローラユニットの仕様変更に伴いチップ全体の設計をし直すことは、開発コストの低減、開発TATの短縮に不利である。(4)各構成ユニットを平面配置することから、単一チップサイズとしては大きくなる。   There are the following problems in forming a so-called system LSI in which the constituent units of the semiconductor disk device disclosed in the above-mentioned JP-A-6-250799 are configured on a single semiconductor chip. (1) It becomes necessary to develop a new process and the number of process steps increases, leading to an increase in cost. (2) When all the constituent units are manufactured by the same process, there is a problem that the performance of each individual unit is reduced as compared with the case where each unit is manufactured by a dedicated process. (3) Redesigning the entire chip as the controller unit specifications change is disadvantageous in reducing development costs and development TAT. (4) Since each component unit is arranged in a plane, the single chip size is increased.

また、特開平11−86546号公報に記載のように、複数のチップを並列置きして1パッケージに纏めたLSIは、同様にその実装面積は各チップの面積の総和よりも小さくはならない範囲での実装面積縮小に留まる。   Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-86546, an LSI in which a plurality of chips are arranged in parallel and combined into one package is similarly within a range in which the mounting area does not become smaller than the total area of each chip. The mounting area will be reduced.

(1)本願発明の第1の目的は、携帯される小型情報端末などへの組み込みに適して実装面積が小さく、かつコントローラの仕様変更などによる機種変更に迅速に対応可能な、開発TAT(Turn Around Time:素材投入から製品出荷までに要する時間。開発着手から開発完了までに要する日数。)を短く、かつ開発コストを低く抑えた半導体ディスク装置のパッケージ形態を提案することである。   (1) The first object of the present invention is to develop TAT (Turn), which has a small mounting area suitable for incorporation into a portable information terminal and the like, and can respond quickly to model changes due to changes in controller specifications. Around Time: Proposes a semiconductor disk device package configuration that shortens the development cost from the start of development to the product shipment.

さらに、本願発明者は半導体ディスク装置をMCPで構成する案において、メモリチップと、コントローラチップとを1つのパッケージに実装する製品のテストの問題を検討した。既存のメモリ、およびコントローラ(ロジック)は個別にパッケージ化されて、個別にテストを実施し、プリント基板上に実装されて接続されていた。この使用形態の2つのチップの組み合わせを1つのパッケージとして製品化する場合に、通常はメモリとコントローラとのプリント基板上の「配線」もパッケージ内部に取り入れることを考える。ところが、製品出荷前のテストにおいて問題が生ずる。既存のメモリ、コントローラともに単一のパッケージとしてテストを行っていた場合には、メモリはメモリテスタにてテストを行い、コントローラはロジックテスタにてテストを行っていた。これら既成のテスト環境は、上記のように1つのパッケージ内にメモリとコントローラを取り込み、しかも内部接続をすると従来と同一条件では使用出来ない。内部接続をしたことによって、例えばメモリのテストをメモリテスタにて行う場合には、コントローラを接続したことによる影響(リーク電流など)が皆無ではないので、従来の既成のメモリテスト環境によって同等のテストを実施出来ない。コントローラのテストに関しても、同様のことが言える。すなわち、内部接続の影響を可能な限り低減させたり、影響を考慮した解析を取り入れるとしても、テスト品質の悪化が見込まれる。   Further, the inventor of the present application examined the problem of testing a product in which a memory chip and a controller chip are mounted in one package in a scheme in which the semiconductor disk device is configured by MCP. Existing memories and controllers (logic) were individually packaged, individually tested, and mounted and connected on a printed circuit board. When a combination of two chips of this usage form is commercialized as one package, it is considered that the “wiring” on the printed circuit board of the memory and the controller is usually incorporated in the package. However, problems arise in the test before product shipment. When the existing memory and controller were tested as a single package, the memory was tested with a memory tester and the controller was tested with a logic tester. These ready-made test environments cannot be used under the same conditions as before when the memory and the controller are incorporated into one package as described above and are connected internally. For example, when a memory test is performed by a memory tester due to internal connection, there is no influence (leakage current etc.) due to the connection of the controller. Cannot be implemented. The same is true for controller testing. That is, even if the influence of the internal connection is reduced as much as possible, or the analysis considering the influence is taken in, the test quality is expected to deteriorate.

さらに、メモリテスタとロジックテスタの特性を比較すると、メモリテスタが、メモリの大容量化に伴いテスト時間が長大化する中で、メモリ多数個同時テストを基本にしてテスト生産性を上げる方式を採用している。他方、ロジックテスタは、長大なテストパターンを被試験LSIに印加するため多くの信号端子を使用するが、テスト所要時間はメモリテスト時間に比較して、一般に2桁程度小さい。この特性のため、ロジックテスタでは、被試験LSIの装着回転を早めてテスト生産性を上げる方式を採用している。このような、特性の異なるテスタ機能を両方兼ね備えた混合テスタを開発すると仮定したならば、この混合テスタに装着した被試験(MCP)パッケージには両機能のテストを実行出来るであろうが、ロジックテストが終了した後、メモリテストが終了するまでの長い時間、ロジックテスト用の端子が遊ぶことになり、結局テスト生産性を損なうと予測される。   Furthermore, comparing the characteristics of the memory tester and the logic tester, the memory tester adopts a method that increases test productivity based on the simultaneous testing of a large number of memories as the test time increases as the memory capacity increases. is doing. On the other hand, the logic tester uses many signal terminals to apply a long test pattern to the LSI under test, but the test time is generally about two orders of magnitude shorter than the memory test time. Because of this characteristic, the logic tester employs a method of increasing test productivity by speeding up the mounting rotation of the LSI under test. If it is assumed that a mixed tester having both tester functions with different characteristics is developed, a test of both functions (MCP) package mounted on the mixed tester can be performed. After the test is completed, the terminal for logic test is played for a long time until the memory test is completed, and it is predicted that the test productivity is eventually lost.

そのため、高価なテストシステムを効率良く利用するというテスト生産性の観点から、MCP内のメモリチップとロジックチップとを個別に2度試験する方式が有力と考えられる。よって、メモリテスタ、及び被試験パッケージにはコントローラを接続したことによる影響を切り離す機能を付加し、ロジックテスタ、及び被試験パッケージにはメモリを接続したことによる影響を切り離す機能を付加する修正を加える事になると予測される。   Therefore, from the viewpoint of test productivity in which an expensive test system is efficiently used, a method of separately testing the memory chip and the logic chip in the MCP twice is considered to be promising. Therefore, the memory tester and the package under test are modified to add the function of separating the influence of connecting the controller, and the logic tester and the package under test are modified to add the function of separating the influence of connecting the memory. Expected to be a thing.

そこで、
(2)本願発明の第2の目的は、従来個別のチップ対応で構築された高価なテストシステムを効率よく利用可能で、新たなテスト環境を開発するコストと工数を押さえて、製品開発TATを短縮するMCPの実装形態を提案することである。
Therefore,
(2) The second object of the present invention is to make it possible to efficiently use an expensive test system that has been conventionally built for individual chips, and to reduce the cost and man-hours for developing a new test environment. It is to propose a shortened MCP implementation.

(3)さらに、テスト環境開発の効率を考慮した上記(2)の解決手段は、組み合わされる複数チップの種別、内蔵する機能、及びパッケージ形態が変わっても、広くMCP全般に適用可能かを探る。   (3) Further, the solution (2) considering the efficiency of the test environment development investigates whether it can be widely applied to all MCPs even if the types of multiple chips to be combined, built-in functions, and package forms change. .

(4)さらに、システムLSIにおいて、複数のLSIコアのテスト環境開発の問題を考慮すると、本発明を同様に適用可能かを探る。   (4) Further, considering the problem of developing a test environment for a plurality of LSI cores in a system LSI, it is investigated whether the present invention can be similarly applied.

各種携帯情報端末、ディジタルカメラ等の組み込み向け半導体ディスク装置に適した実装形態を考察すると、特に(1)実装面積の小さい点、(2)製造コストの安さの観点で評価すると、チップ面積が40mm2以上の場合には、システムLSI化して1チップとするよりも、メモリチップとコントローラチップをスタック型パッケージに実装(3次元実装化)する方が優ると見積もられる。(NIKKEI MICRODEVICES 1999年8月号pp.40〜pp.45参照)複数の異種チップ(メモリチップとコントローラチップの組み合わせ等)を3次元実装して1パッケージ化する形態を検討する。通常、複数チップの外形形状、及び電極パッド配置が異なることから、DDP、スタックメモリのように同一形状、仕様の複数チップを積層するパッケージとは形態が異なる。現在広く使用されるパッケージタイプで現有設備を兼用化可能により製作コストを下げられる点と、実装面積の縮小効果が高い点を考慮して、以下の2形式が挙げられる。 When considering mounting forms suitable for embedded semiconductor disk devices such as various portable information terminals and digital cameras, the chip area is 40 mm, especially when evaluated in terms of (1) small mounting area and (2) low manufacturing cost. In the case of 2 or more, it is estimated that it is better to mount the memory chip and the controller chip on the stack package (three-dimensional mounting) than to make the system LSI into one chip. (Refer to NIKKEI MICRODEVICES August 1999 issue pp. 40-45.) Consider a form in which multiple different types of chips (combination of memory chip and controller chip, etc.) are three-dimensionally mounted into one package. Usually, since the outer shape and electrode pad arrangement of a plurality of chips are different, the form is different from a package in which a plurality of chips having the same shape and specifications are stacked, such as DDP and stack memory. Considering the fact that the manufacturing cost can be reduced by using the existing equipment with the widely used package type and the effect of reducing the mounting area is high, there are the following two types.

(1)LOC(Lead On Chip)構造の半導体チップに第2の半導体チップを積層して、四方向リード配列構造のTQFP(Thin Quad Flat Package)型。   (1) A TQFP (Thin Quad Flat Package) type having a four-way lead arrangement structure in which a second semiconductor chip is stacked on a semiconductor chip having a LOC (Lead On Chip) structure.

(2)小型のBGA(Ball Grid Array)タイプをベースにした積層チップCSP(Chip Size Package)型。   (2) Stacked chip CSP (Chip Size Package) type based on the small BGA (Ball Grid Array) type.

CSP型は、実装面積の縮小効果では優るが、製品設計などの開発期間が短く、かつ製造コストが低い観点では、コストが安いリードフレームを使用するTQFP型が優る。   The CSP type is superior in the effect of reducing the mounting area, but the TQFP type using a lead frame with a low cost is superior from the viewpoint of a short development period such as product design and low manufacturing cost.

各種携帯情報端末、ディジタルカメラ等への組み込みに適した半導体ディスク装置のパッケージ形態としては、既存のチップを組み合わせてパッケージ化する製品設計などの開発期間も短く、単一のリードフレームに複数のチップを積層する構造によって製造コストが最も低いTQFP型を第1の解として、第1の実施の形態に開示する。この半導体ディスク装置のメモリの拡張に関しては、パッケージにメモリ拡張端子を設ける。外部に接続した拡張メモリを、コントローラが内蔵メモリと同様にアクセスを可能とする仕様を備える。   As a package form of a semiconductor disk device suitable for incorporation into various portable information terminals, digital cameras, etc., the development period of product design that combines and packages existing chips is short, and multiple chips in a single lead frame The TQFP type having the lowest manufacturing cost due to the structure in which the layers are stacked is disclosed as the first solution in the first embodiment. For expansion of the memory of this semiconductor disk device, a memory expansion terminal is provided on the package. It has specifications that allow the controller to access externally connected expansion memory in the same way as the built-in memory.

さらに、本願発明の第2の目的であるMCP内に取り込んだ複数チップのテスト容易化対策を以下のように提案する。   Further, the following is proposed as a second object of the present invention, a measure for facilitating the test of a plurality of chips incorporated in the MCP.

実施の形態1では、半導体ディスク装置を構成するパッケージ内のコントローラとフラッシュメモリの間は基本的に内部接続しない。そして、コントローラチップ、及びフラッシュメモリチップの各電極パッドはそれぞれ独立にパッケージの外部端子と接続する。なお、電源、又はグランドは、両チップとも共通の外部端子に接続することはある。上記の半導体ディスク装置を使用の際は、ボード上に実装されて、ボード上の配線によって上記外部端子間が接続される。コントローラはフラッシュメモリを外部端子、及びボード上の配線を経由してアクセスする。   In the first embodiment, there is basically no internal connection between the controller and the flash memory in the package constituting the semiconductor disk device. Each electrode pad of the controller chip and the flash memory chip is independently connected to an external terminal of the package. Note that the power supply or ground may be connected to a common external terminal for both chips. When the semiconductor disk device is used, it is mounted on a board and the external terminals are connected by wiring on the board. The controller accesses the flash memory via an external terminal and wiring on the board.

このような構成にすることによって、本願発明のパッケージ内のフラッシュメモリ、及びコントローラは、外部端子を介してパッケージ外部より見れば、それぞれ独立に動作する。従って、従来の個別のチップ対応に開発されたテスト環境に、本願発明のパッケージを装着して、順次メモリテスト、ロジックテストを個別チップの場合と同等に実行することができる。本願発明の方式によれば、メモリテスト、及びロジックテストの環境に、それぞれ他のチップの影響を遮蔽する機能を付加しなくても、従来と同等な信頼性あるテストを実行することができる。   With such a configuration, the flash memory and the controller in the package of the present invention operate independently when viewed from the outside of the package through the external terminals. Therefore, the package of the present invention can be mounted on a conventional test environment developed for individual chips, and the memory test and the logic test can be sequentially executed in the same manner as in the case of individual chips. According to the system of the present invention, it is possible to execute a reliable test equivalent to the conventional one without adding a function for shielding the influence of other chips to the environment of the memory test and the logic test.

独立したテストを可能とする本願発明のMCPの構成は、実施の形態1のフラッシュメモリとコントローラ(ASIC)の組み合わせのMCPに限らず、如何なるパッケージ形態の、如何なる複数チップの組み合わせのMCPにおいて、同様の効果をもって適用されうる。   The configuration of the MCP of the present invention that enables independent testing is not limited to the MCP of the combination of the flash memory and the controller (ASIC) of the first embodiment, but is the same in any MCP of any package form and any combination of multiple chips. It can be applied with the effect of

また、本願発明の変形例として、MCP内の複数チップ間の内部配線上にセレクタを設け、外部端子よりテストモード信号をセレクタへ入力することによって、複数チップ間の接続を切り離して、それぞれのチップを外部端子より独立にテストするモードと、複数チップ間を内部接続してチップ間のアクセスをパッケージ内部で可能とするモードをセレクタによって選択可能とする方式も考えられる。   Further, as a modification of the present invention, a selector is provided on the internal wiring between a plurality of chips in the MCP, and a test mode signal is input to the selector from an external terminal, so that the connection between the plurality of chips is disconnected. A mode is also conceivable in which a selector can select a mode in which a chip is independently tested from an external terminal, and a mode in which a plurality of chips are internally connected to allow access between chips within the package.

この場合は、モード信号によって接続を切り換えるスイッチ機能を備えたセレクタをパッケージ内の内部配線上、またはコントローラチップ内に設置することになる。   In this case, a selector having a switch function for switching the connection by a mode signal is installed on the internal wiring in the package or in the controller chip.

フラッシュメモリとコントローラの組み合わせに従ったシステムプログラムをフラッシュメモリに内蔵して、そのシステムプログラムが稼働することを保証したパッケージを提供する。   A system program according to a combination of a flash memory and a controller is built in the flash memory, and a package that guarantees that the system program operates is provided.

本願発明によれば、複数種の半導体チップを単一パッケージ内に収納することによって、実装面積の縮小を図るとともに、パッケージ内部の複数チップ間の内部接続を可能な範囲で排除して、各チップの各端子(電極パッド)をパッケージの外部端子と独立に接続することによって、パッケージ内の各チップをテストする際に、被テストチップ以外のチップからの信号、リーク電流などの影響を排除して、各チップを独立にテストしうる環境を提供できる。これは、チップ個別を被試験の対象として開発された既存のテストシステムをそのまま、または僅かの訂正によって適用することができ、各チップを独立にテストすればテストの信頼性も保証される。その結果、新たなテストシステムの開発に工数と、費用を掛ける必要が無くなるため、製品の開発TAT、コストを押さえることができる。   According to the present invention, by storing a plurality of types of semiconductor chips in a single package, the mounting area can be reduced, and internal connections between a plurality of chips in the package can be eliminated to the extent possible. By independently connecting each terminal (electrode pad) to the external terminal of the package, when testing each chip in the package, it eliminates the influence of signals, leakage current, etc. from chips other than the chip under test It is possible to provide an environment where each chip can be tested independently. This can be applied to an existing test system developed for each individual chip as it is, or with a slight correction, and if each chip is tested independently, the reliability of the test is also guaranteed. As a result, it is not necessary to spend man-hours and costs for the development of a new test system, so that the product development TAT and cost can be reduced.

本願発明の変形方式として、パッケージ内にテスト用セレクタを設けて、内部接続をモード信号によって切り換え、各チップを独立にテストする方式も、上記と同様に個別チップ対応のテストシステムを使用することが可能であり、同様の効果がある。ただし、セレクタをパッケージ内の内部配線上、またはコントローラチップ内などに設置する設計が必要となる。   As a modification of the present invention, a test selector is provided in the package, the internal connection is switched by a mode signal, and each chip is tested independently. It is possible and has the same effect. However, it is necessary to design the selector on the internal wiring in the package or in the controller chip.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態(実施例)を詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.

(実施の形態1)
図1に本願発明の単一の半導体パッケージ10にて構成された半導体ディスク装置100のブロック図を示す。半導体ディスク装置100を構成するメモリチップ20とコントローラチップ30は、半導体パッケージ10内においては内部接続せずに、該半導体パッケージ10が有する外部端子群11〜16(各外部端子群は複数の外部端子により構成されるが、以後まとめて「外部端子」と呼ぶ)に、メモリチップ20とコントローラチップ30の各信号端子(複数の電極パッドを以後まとめて「電極パッド21,22,31〜34」と呼ぶ)をそれぞれ独立に内部接続する。すなわち、コントローラチップ30は、外部ホスト装置よりアドレス/各種アクセス信号を入出力する電極パッド31及びデータ/コマンド信号を入出力する電極パッド32を前記半導体パッケージ10のホスト装置への接続用の外部端子11(ホストインタフェース)と内部接続317,318し、メモリへアドレス/データ/コマンド各信号を出力し、及びメモリからのデータ信号を入力するための電極パッド33を前記半導体パッケージ10の外部端子12(メモリインタフェース)と内部接続し、さらに、メモリへのアクセス制御信号を入出力する電極パッド34を前記半導体パッケージ10のアクセス制御信号用の外部端子13,16と内部接続している。また、メモリチップ20は、コントローラ30からのアドレス/データ/コマンド各信号を入力し、及びコントローラ30へデータ信号を出力するための電極パッド21を前記半導体パッケージ10の外部端子14と内部接続し、コントローラとの間でアクセス制御信号を入出力する電極パッド22を前記半導体パッケージ10のアクセス制御信号用の外部端子15と内部接続している。前記以外のコントローラチップ30、メモリチップ20それぞれが、前記半導体パッケージ10の外部と接続して入出力を行う必要がある信号、電源(Vcc)、グランド(Vss)などは、適宜、コントローラチップ30、メモリチップ20のその他の電極パッドと前記半導体パッケージ10のその他の外部端子とが内部接続される。その際に、グランド(Vss)、電源(Vcc)などの電極パッドが共通の外部端子へ、又は一部の信号が共通の外部端子へ、又は内部接続されることも考えられる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a block diagram of a semiconductor disk device 100 composed of a single semiconductor package 10 of the present invention. The memory chip 20 and the controller chip 30 constituting the semiconductor disk device 100 are not internally connected in the semiconductor package 10, but are connected to the external terminal groups 11 to 16 included in the semiconductor package 10 (each external terminal group includes a plurality of external terminals). The signal terminals of the memory chip 20 and the controller chip 30 (hereinafter, a plurality of electrode pads are collectively referred to as “electrode pads 21, 22, 31 to 34”). Are internally interconnected independently. That is, the controller chip 30 includes an electrode pad 31 for inputting / outputting an address / various access signals and an electrode pad 32 for inputting / outputting a data / command signal from the external host device as external terminals for connecting the semiconductor package 10 to the host device. 11 (host interface) and internal connections 317, 318, output address / data / command signals to the memory, and electrode pads 33 for inputting data signals from the memory are external terminals 12 (memory interface) of the semiconductor package 10. In addition, an electrode pad 34 for inputting / outputting an access control signal to / from the memory is internally connected to the external terminals 13 and 16 for the access control signal of the semiconductor package 10. Further, the memory chip 20 inputs address / data / command signals from the controller 30 and internally connects the electrode pads 21 for outputting the data signals to the controller 30 with the external terminals 14 of the semiconductor package 10, Electrode pads 22 for inputting / outputting access control signals to / from the controller are internally connected to the external terminals 15 for access control signals of the semiconductor package 10. Other than the above, the controller chip 30 and the memory chip 20 are connected to the outside of the semiconductor package 10, and signals that need to be input / output, power supply (Vcc), ground (Vss), etc. Other electrode pads of the memory chip 20 and other external terminals of the semiconductor package 10 are internally connected. At that time, electrode pads such as ground (Vss) and power supply (Vcc) may be connected to a common external terminal, or some signals may be connected to a common external terminal or internally.

本願発明の半導体パッケージ10は、マザーボード150に実装されて、ボード上のメモリバス301によって前記半導体パッケージ10の外部端子12(メモリインタフェース)と外部端子14とが外部接続され、同様に、ボード150上の制御バス302によって前記半導体パッケージ10の外部端子13と外部端子15とが外部接続されることによって、前記コントローラ30と前記メモリ20とが接続されて、半導体ディスク装置としてのアクセス制御が可能となる。   The semiconductor package 10 of the present invention is mounted on a motherboard 150, and external terminals 12 (memory interface) and external terminals 14 of the semiconductor package 10 are externally connected by a memory bus 301 on the board. By externally connecting the external terminal 13 and the external terminal 15 of the semiconductor package 10 through the control bus 302, the controller 30 and the memory 20 are connected to enable access control as a semiconductor disk device. .

このように、半導体パッケージ10内のコントローラチップ30とメモリチップ20を内部で接続することを極力避けた実装形態とすることによって、外部端子よりテストシステムによってそれぞれ各チップを個別にテストする際に、他のチップからの影響を押さえ、信頼性のあるテストを実行することができる。   In this way, by making the mounting form that avoids connecting the controller chip 30 and the memory chip 20 in the semiconductor package 10 inside as much as possible, when testing each chip individually by the test system from the external terminal, Reliable tests can be performed while suppressing the influence from other chips.

また、本願発明の半導体ディスク装置100は、メモリの記憶容量を拡張することを可能とするため、外部に拡張メモリ50を接続するメモリ拡張端子16を設けて、コントローラ30にてアクセス可能とする。メモリ拡張は、マザーボード150上に同様に実装された拡張メモリ50を、コントローラ30と内蔵メモリ20とを接続するメモリバス301、及び制御バス302に同一階層(アドレス、各種制御信号等が共通に供給される接続形態)にて接続する。アクセス制御信号303の一部は、コントローラ30と内蔵メモリ20との間の入出力と共通に、拡張メモリ50にも入出力される。拡張メモリ専用アクセス制御信号304は、コントローラ30からメモリ拡張端子16を介して、拡張メモリ50へ直接入出力される。内蔵メモリ20と拡張メモリ50のどちらをアクセスするかは、後述するチップイネーブル信号F_CEA_1〜 F_CEA_5のどれが発生されるかによって決定される。拡張メモリ50は、内蔵メモリ20と同一仕様のメモリチップか、または記憶容量が異なるメモリチップが、単一または複数のパッケージ構成として実装される。   Further, in the semiconductor disk device 100 of the present invention, in order to be able to expand the storage capacity of the memory, a memory expansion terminal 16 for connecting the expansion memory 50 to the outside is provided so that the controller 30 can access it. For memory expansion, the expansion memory 50 mounted in the same manner on the motherboard 150 is supplied to the memory bus 301 connecting the controller 30 and the built-in memory 20 and the control bus 302 in the same hierarchy (address, various control signals, etc. are supplied in common). Connected). A part of the access control signal 303 is input / output to / from the expansion memory 50 in common with the input / output between the controller 30 and the built-in memory 20. The expansion memory dedicated access control signal 304 is directly input / output from the controller 30 to the expansion memory 50 via the memory expansion terminal 16. Which of the built-in memory 20 and the extended memory 50 is accessed is determined by which of chip enable signals F_CEA_1 to F_CEA_5 described later is generated. The extended memory 50 is mounted with a memory chip having the same specifications as the built-in memory 20 or a memory chip having a different storage capacity as a single or a plurality of package configurations.

図2に本発明の半導体ディスク装置100を単一のパッケージ10内に構成した例を示す。図2は、四方向リード配列構造であるTQFP(Thin Quad Flat Package)型の半導体パッケージ10の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図、図3は図2のA−A線に沿う模式的断面図、図4は図2のB−B線に沿う模式的断面図、及び図5は図2のC−C線に沿う模式的断面図である。   FIG. 2 shows an example in which the semiconductor disk device 100 of the present invention is configured in a single package 10. FIG. 2 is a plan view of the TQFP (Thin Quad Flat Package) type semiconductor package 10 having a four-way lead arrangement structure with the top of the resin sealing body removed, and FIG. 3 is taken along line AA in FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2, and FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line CC in FIG.

図2,図3,図4及び図5に示すように、本実施の形態1の半導体ディスク装置100は、方形状の半導体基板の主面30Xに複数の電極パッド4が形成されたコントローラチップ30と、該コントローラチップ30の半導体基板よりも大きい寸法の方形状の半導体基板の主面20Xに複数の電極パッド4が形成されたメモリチップ20と、前記コントローラチップ30及び前記メモリチップ20の外側辺に配置され、インナー部7Aとアウター部7Bからなり、かつ前記コントローラチップ30及び前記メモリチップ20の各電極パッド4と前記インナー部7Aとが導電性のワイヤ8を介して電気的に接続された複数のリード7と、前記メモリチップ20を支持する支持リード6と、前記コントローラチップ30及び前記メモリチップ20、ワイヤ8並びにリード7のインナー部7Aを樹脂封止した樹脂封止体9とを有している。   As shown in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5, the semiconductor disk device 100 according to the first embodiment has a controller chip 30 in which a plurality of electrode pads 4 are formed on a main surface 30X of a rectangular semiconductor substrate. A memory chip 20 in which a plurality of electrode pads 4 are formed on a main surface 20X of a rectangular semiconductor substrate having a size larger than that of the semiconductor substrate of the controller chip 30, and the outer sides of the controller chip 30 and the memory chip 20 The electrode part 4 of the controller chip 30 and the memory chip 20 and the inner part 7A are electrically connected via a conductive wire 8 and composed of an inner part 7A and an outer part 7B. A resin seal in which a plurality of leads 7, a support lead 6 that supports the memory chip 20, the controller chip 30, the memory chip 20, the wire 8, and the inner portion 7A of the lead 7 are sealed with resin. And a body 9.

前記支持リード6は、前記複数のリード7からなるリード群の間に配置された吊りリード部6Aと、リード7のインナー部7Aの先端で囲まれた中央空間部に配置される半導体チップ支持リード部(バスバー)6Bとが一体に形成されたリードからなる。前記複数のリード7、及び前記支持リード6からなるリードフレームは、例えば鉄(Fe)−ニッケル(Ni)系の合金又は銅(Cu)若しくは銅系の合金からなる平板材にエッチング加工又はプレス加工を施して所定のリードパターンを形成することによって製造される。   The support lead 6 is a semiconductor chip support lead disposed in a central space portion surrounded by a suspension lead portion 6A disposed between the lead group consisting of the plurality of leads 7 and an inner portion 7A of the lead 7. The part (bus bar) 6B is composed of a lead integrally formed. The lead frame including the plurality of leads 7 and the support lead 6 is etched or pressed into a flat plate material made of, for example, an iron (Fe) -nickel (Ni) alloy or copper (Cu) or a copper alloy. Is applied to form a predetermined lead pattern.

前記コントローラチップ30の主面30Xと反対側の面(裏面)は、前記メモリチップ20の主面(表面)20X上に載置され、そのままの状態で前記コントローラチップ30の裏面と前記メモリチップ20の主面20Xが接着剤5で接着固定されて半導体チップ積層体を構成している。前記半導体チップ積層体の前記メモリチップ20の主面20Xに前記半導体チップ支持リード6Bが接着固定されて前記半導体チップ積層体を支持している。前記支持リード6Bの上面はワイヤ8の頂部よりも低くなっている。   The surface (back surface) opposite to the main surface 30X of the controller chip 30 is placed on the main surface (front surface) 20X of the memory chip 20, and the back surface of the controller chip 30 and the memory chip 20 are left as they are. The main surface 20X is bonded and fixed with an adhesive 5 to constitute a semiconductor chip laminate. The semiconductor chip support lead 6B is bonded and fixed to the main surface 20X of the memory chip 20 of the semiconductor chip stack to support the semiconductor chip stack. The upper surface of the support lead 6B is lower than the top of the wire 8.

樹脂封止体9の平面形状は方形状で形成され、本実施の形態1においては例えば長方形で形成されている。この樹脂封止体9の四辺に沿って複数のリードのアウター部7Bが配列されている。リードのアウター部7Bは面実装型形状として例えばガルウィング形状に成形されている。   The planar shape of the resin sealing body 9 is formed in a rectangular shape, and in the first embodiment, for example, it is formed in a rectangular shape. A plurality of lead outer portions 7B are arranged along the four sides of the resin sealing body 9. The outer portion 7B of the lead is formed in a gull wing shape, for example, as a surface mount type shape.

前記半導体パッケージ10は、前記コントローラチップ30の主面30Xから前記メモリチップ20の主面(表面)20Xとの間にタブが存在しないので、薄型化を図ることができる。また、前記半導体チップ支持リード6Bを前記メモリチップ20の主面20Xに接着固定することによって、前記支持リード6の厚さはワイヤ8のループ高さで相殺され、前記支持リード6による樹脂封止体9の厚さへの影響はない。この結果、複数チップを積層した前記半導体パッケージ10の薄型化を図り、TSOP型で構成することができる。   Since the semiconductor package 10 does not have a tab between the main surface 30X of the controller chip 30 and the main surface (front surface) 20X of the memory chip 20, the thickness can be reduced. Further, by bonding and fixing the semiconductor chip support lead 6B to the main surface 20X of the memory chip 20, the thickness of the support lead 6 is offset by the loop height of the wire 8, and resin sealing by the support lead 6 is performed. There is no effect on the thickness of the body 9. As a result, it is possible to reduce the thickness of the semiconductor package 10 in which a plurality of chips are stacked, and to form a TSOP type.

なお、実施例ではコントローラチップ30の面積よりも、メモリチップ20の面積の方が大きくなっている。このような場合には、両チップの厚さを同じとするよりは、大面積のチップの方が曲げ強度は弱くなることから、チップ厚さは大面積側のチップの方を厚くすることが考えられる。   In the embodiment, the area of the memory chip 20 is larger than the area of the controller chip 30. In such a case, since the bending strength of the large-area chip is weaker than that of the two chips having the same thickness, the chip thickness can be increased for the large-area chip. Conceivable.

以上のスタック型MCPをTSOP型で構成するためには、各チップの各電極パッド4と、4辺に配置されたリード7のインナー部7Aとをワイヤ8で接続する場合に、ワイヤの近接、交差を避けるため、複数チップの電極パッドの総配置数が、各辺のリード数の比に応じて、各方向に振り分けられることが必要である。図2に示す例では、コントローラチップ30の1辺側の電極パッドの配置を、他の3辺側の電極パッドの配置に比べて粗として、メモリチップ20の電極パッドの配置を対応する1辺側に集めて、両チップを組み合わせている。これにより、4辺の電極パッド数の比がリード数の比とほぼ同じくして、接続ワイヤの交差を無くしている。   In order to configure the above-described stack type MCP in the TSOP type, when connecting each electrode pad 4 of each chip and the inner portion 7A of the lead 7 arranged on the four sides with the wire 8, the proximity of the wire, In order to avoid crossing, the total number of electrode pads of a plurality of chips needs to be distributed in each direction according to the ratio of the number of leads on each side. In the example shown in FIG. 2, the arrangement of the electrode pads on one side of the controller chip 30 is rougher than the arrangement of the electrode pads on the other three sides, and the arrangement of the electrode pads on the memory chip 20 is one side corresponding. Gather to the side and combine both chips. As a result, the ratio of the number of electrode pads on the four sides is substantially the same as the ratio of the number of leads, and the intersection of the connection wires is eliminated.

図6は、上記のようにワイヤ接続をした図2に示す半導体パッケージ10の外部端子(リードのアウター部7B)の信号配置例を端子名を記して示す。例えば、VCC端子はコントローラ用電源電位端子で、例えば3.3ボルト(V)又は5ボルト(V)である。VCCf端子はメモリ用電源電位端子で、例えば3.3ボルト(V)である。VSS端子は基準電位(例えば0ボルト)に電位固定される基準電位端子である。I/O0端子〜I/O7端子はメモリチップ20の電極パッド21と接続され、メモリへのアドレス/データ/コマンド入出力端子である。F_DA(0)端子〜F_DA(7)端子はコントローラチップ30の電極パッド33と接続され、メモリとのアドレス/データ/コマンド入出力端子である。F_CEA_1端子〜F_CEA_5端子はコントローラがパッケージ内のメモリ20を選択する場合はF_CEA_1端子よりチップイネーブル信号1を出力し、外部の拡張メモリ50を選択する場合には、 F_CEA_2端子〜F_CEA_5端子を選択して該当拡張メモリへチップイネーブル信号2〜5を出力する。F_OEA端子はメモリよりデータを読み出す場合にコントローラより設定する。F_RDY_1,F_RDY_2端子はメモリへの書込み、消去動作の場合にコントローラより設定する。F_WEA端子はメモリライトイネーブル信号をコントローラより設定する。F_SC_A1,F_SC_A2端子はコントローラよりシリアルクロックを設定する。F_CDEA端子はメモリ書込み時に、マルチプレックスバスを制御するためコントローラより設定する。F_RES端子はRESET信号をコントローラより設定する。表1に各外部端子に割り付けた機能の一覧を示す。   FIG. 6 shows an example of signal arrangement of the external terminals (outer portions 7B of the leads) of the semiconductor package 10 shown in FIG. For example, the VCC terminal is a controller power supply potential terminal, for example, 3.3 volts (V) or 5 volts (V). The VCCf terminal is a memory power supply potential terminal, for example, 3.3 volts (V). The VSS terminal is a reference potential terminal that is fixed at a reference potential (for example, 0 volt). The I / O0 to I / O7 terminals are connected to the electrode pads 21 of the memory chip 20 and are address / data / command input / output terminals for the memory. The F_DA (0) terminal to F_DA (7) terminal are connected to the electrode pad 33 of the controller chip 30 and are address / data / command input / output terminals for the memory. The F_CEA_1 to F_CEA_5 terminals output the chip enable signal 1 from the F_CEA_1 terminal when the controller selects the memory 20 in the package, and select the F_CEA_2 to F_CEA_5 terminals to select the external expansion memory 50 Chip enable signals 2 to 5 are output to the corresponding extended memory. The F_OEA pin is set by the controller when reading data from the memory. The F_RDY_1 and F_RDY_2 pins are set by the controller for memory write / erase operations. The F_WEA terminal sets the memory write enable signal from the controller. The F_SC_A1 and F_SC_A2 pins set the serial clock from the controller. The F_CDEA terminal is set by the controller to control the multiplex bus when writing to the memory. The F_RES pin sets the RESET signal from the controller. Table 1 shows a list of functions assigned to each external terminal.

Figure 0004471990
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図7は、図6のように半導体パッケージ10の外部端子に信号を割り付けた実施の形態1において、当該半導体パッケージ10をボードに実装して使用する際に、ユーザがボード上配線にて短絡接続(回路において、電位の異なる2点間を極めて低い抵抗の導体によって接続する)をする必要がある外部端子の組み合せ例と、ボード上配線例を示す。すなわち、例えばコントローラに内部接続されたピン番号44のF_DA(0)端子と、メモリに内部接続されたピン番号9のI/O0端子とを外部接続している。また、コントローラに内部接続されたピン番号47のF_RDY_1端子と、メモリに内部接続されたピン番号5のRDY/Busy端子とを外部接続する。その他の端子も図7の組み合わせのように外部接続することによって、本発明の半導体装置100を半導体ディスク装置として機能させる。ボード上の外部接続配線を図7に示すように交差無く配線すれば、ボード上単一配線層にて短絡接続することができる。ボード上の配線層を増やすのを押さえ、他の配線への邪魔となる程度は小さい。このように、ボード上配線になるべく交差を起こさないような順序付けをした外部端子への信号割付が必要と考えられる。   FIG. 7 shows the first embodiment in which signals are assigned to the external terminals of the semiconductor package 10 as shown in FIG. 6. When the semiconductor package 10 is mounted on a board and used, the user short-circuits the wiring on the board. A combination example of external terminals that need to be connected between two points having different potentials by a conductor having a very low resistance in a circuit and a wiring example on a board are shown. That is, for example, an F_DA (0) terminal having a pin number 44 internally connected to the controller and an I / O0 terminal having a pin number 9 internally connected to the memory are externally connected. Further, the F_RDY_1 terminal of pin number 47 internally connected to the controller and the RDY / Busy terminal of pin number 5 internally connected to the memory are externally connected. The other terminals are also externally connected as in the combination of FIG. 7 so that the semiconductor device 100 of the present invention functions as a semiconductor disk device. If the external connection wiring on the board is wired without crossing as shown in FIG. 7, it can be short-circuited by a single wiring layer on the board. The degree to which the increase of the wiring layer on the board is suppressed and the other wiring is disturbed is small. In this way, it is considered necessary to assign signals to the external terminals that are ordered so as not to cross each other as much as possible on the board.

図8にコントローラ30のブロックダイアグラムの1例を、また、図9にはフラッシュメモリ20のブロックダイアグラムの1例を示す。   FIG. 8 shows an example of a block diagram of the controller 30, and FIG. 9 shows an example of a block diagram of the flash memory 20.

図8に示すコントローラの機能は、ホスト装置とのインタフェースがPCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)が規定した仕様に準拠しており、メモリCardモード、I/O Cardモード、及びIDE(Integrated Device Electronics)準拠モードのいずれの動作モードもサポートしている。ホスト装置より、メモリCard、又はI/O Card(PCCard)と同様のアクセス方法にて、又は従来のIDE準拠のハードディスク装置と同様のインタフェースにてメモリへのアクセスを可能とする。本コントローラは図示のように、16ビットCPUをコアプロセッサ38として、ホストインタフェースコントロールユニット35、データトランスファーコントロールユニット36、およびメモリインタフェースコントロールユニット37から構成されている。   The functions of the controller shown in FIG. 8 are based on the specifications specified by PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) for the interface with the host device, and the memory card mode, I / O card mode, and IDE (Integrated Device Electronics). ) Supports any operation mode of compliant mode. It is possible to access the memory from the host device by an access method similar to that of a memory card or I / O card (PCCard), or by an interface similar to that of a conventional IDE-compliant hard disk device. As shown in the figure, this controller comprises a host interface control unit 35, a data transfer control unit 36, and a memory interface control unit 37 with a 16-bit CPU as a core processor 38.

ホストインタフェースコントロールユニット35には、 PCCard仕様にてアクセスされる場合に、ホスト装置側より参照されるハードウエア資源の各種属性情報CIS(Card Information Structure)を記録するレジスタ、及び各種カード標準仕様をCCR(Card Configuration Register)に備える。ホスト装置より本半導体ディスク装置100へアクセスする場合は、ホスト装置よりホスト装置接続用の外部端子(ホストインタフェース)11を経由して、例えば、ATA規格(AT Attachment:ハードディスクのインタフェースの一つであるIDEをANSI(米国規格協会)が規格化したもの)に準拠したコマンドを送り、前記CISを参照して接続を確立した後、データの読み書き等を実行する。前記ホストインタフェースコントロールユニット35は、前記コマンドを取り込み、解釈して、アクセス先頭位置を示すアドレス、データレングス、及び送られて来た書込みデータをタスクレジスタに一旦格納する。また、データを読み出す場合には、メモリから読み出したデータをタスクレジスタに一旦蓄積してから、 ATA規格に準拠したコマンドによってホスト装置へ送出する。   The host interface control unit 35 has a register for recording various attribute information CIS (Card Information Structure) of hardware resources referred to from the host device side when accessed by the PCCard specification, and various card standard specifications as CCR. Prepare for (Card Configuration Register). When accessing the semiconductor disk device 100 from the host device, it is one of the interfaces of the ATA standard (AT Attachment: hard disk), for example, via an external terminal (host interface) 11 for connecting the host device from the host device. A command compliant with ANSI (standardized by ANSI (American National Standards Institute)) is sent to establish a connection with reference to the CIS, and then read and write data. The host interface control unit 35 takes in and interprets the command, and temporarily stores the address indicating the access head position, the data length, and the received write data in the task register. When data is read, the data read from the memory is temporarily stored in the task register, and then sent to the host device by a command conforming to the ATA standard.

メモリインタフェースコントロールユニット37は、本半導体ディスク装置100に内蔵、または拡張されるメモリの固有の特性に応じて、インタフェースを構成するものである。メモリ固有に決められたメモリコマンドを使用して、メモリをアクセス制御する。メモリの仕様が変われば、本メモリインタフェースコントロールユニット37の仕様のみを変更する。メモリインタフェースコントロールユニット37は、ホスト装置よりアクセスされたアドレスが、内蔵の(フラッシュ)メモリに対応するか、外部の拡張(フラッシュ)メモリに対応するかを判定して、該当する(フラッシュ)メモリに対応するチップイネーブル信号を発生する。それと供に、ホスト装置からのATA準拠コマンドは、該当する(フラッシュ)メモリを制御するメモリコマンドに変換されて、該当する(フラッシュ)メモリへ外部端子12(メモリインタフェース)を介して送られる。チップイネーブル信号を受け取った(フラッシュ)メモリはアクティブステートになり、メモリインタフェースコントロールユニット37からのメモリコマンドによって動作モードが設定されてアクセス制御される。   The memory interface control unit 37 constitutes an interface according to the specific characteristics of the memory built in or expanded in the semiconductor disk device 100. Memory access control is performed using memory commands determined in a memory specific manner. If the memory specification changes, only the specification of the memory interface control unit 37 is changed. The memory interface control unit 37 determines whether the address accessed from the host device corresponds to the built-in (flash) memory or external expansion (flash) memory, and stores it in the corresponding (flash) memory. A corresponding chip enable signal is generated. At the same time, the ATA-compliant command from the host device is converted into a memory command for controlling the corresponding (flash) memory, and sent to the corresponding (flash) memory via the external terminal 12 (memory interface). The (flash) memory that has received the chip enable signal enters an active state, and an operation mode is set by a memory command from the memory interface control unit 37 and access control is performed.

《フラッシュメモリの全体構成》
メモリインタフェースコントロールユニット37によってアクセス制御する例えばフラッシュメモリ20の全体的な構成を図9に示す。
<Overall configuration of flash memory>
FIG. 9 shows an overall configuration of, for example, the flash memory 20 that is access-controlled by the memory interface control unit 37.

メモリマトリックス(メモリアレイ)201は、電気的に消去及び書き込み可能な不揮発性のメモリセルトランジスタをアレイ状に多数有する。メモリセルトランジスタは、例えば図20に例示されるように、半導体基板若しくはメモリウェルSUBに形成されたソースS及びドレインDと、チャンネル領域にトンネル酸化膜を介して形成されたフローティングゲートFG、そしてフローティングゲートに層間絶縁膜を介して重ねられたコントロールゲートCGを有して構成される。コントロールゲートCGはワード線221に、ドレインDはビット線220に、ソースSは図示を省略するソース線に接続される。   A memory matrix (memory array) 201 has a large number of nonvolatile memory cell transistors that can be electrically erased and written in an array. For example, as illustrated in FIG. 20, the memory cell transistor includes a source S and a drain D formed in a semiconductor substrate or a memory well SUB, a floating gate FG formed in a channel region via a tunnel oxide film, and a floating The control gate CG is configured to overlap the gate via an interlayer insulating film. The control gate CG is connected to the word line 221, the drain D is connected to the bit line 220, and the source S is connected to a source line not shown.

外部入出力端子I/O0〜I/O7は、アドレス入力端子、データ入力端子、データ出力端子、及びコマンド入力端子に兼用される。外部入出力端子I/O0〜I/O7から入力されたXアドレス信号(セクタアドレス信号)はマルチプレクサ202を介してXアドレスバッファ203に供給される。Xアドレスデコーダ204はXアドレスバッファ203から出力される内部相補アドレス信号をデコードしてワード線221を駆動する。   The external input / output terminals I / O0 to I / O7 are also used as address input terminals, data input terminals, data output terminals, and command input terminals. An X address signal (sector address signal) input from the external input / output terminals I / O 0 to I / O 7 is supplied to the X address buffer 203 via the multiplexer 202. The X address decoder 204 decodes the internal complementary address signal output from the X address buffer 203 and drives the word line 221.

(前記ビット線220の一端側には、図示を省略するセンスラッチ回路が設けられ、他端には同じく図示を省略するデータラッチ回路が設けられている)。前記ビット線220はYアドレスデコーダ206から出力される選択信号に基づいてYゲートアレイ回路207で選択される。外部入出力端子I/O0〜I/O7から入力されたYアドレス信号はYアドレスカウンタ205にプリセットされ、プリセット値を起点に順次インクリメントされたアドレス信号が前記Yアドレスデコーダ206に与えられる。Yゲートアレイ回路207で選択されたビット線220は、データ出力動作時には出力バッファ208の入力端子に導通され、データ入力動作時にはデータ制御回路209を介して入力バッファ210の出力端子に導通される。前記ビット線220には、1セクタ分の書込みデータを保持するデータレジスタ215が設けられている。書込みデータは、外部入出力端子I/O0〜I/O7から8ビットずつ入力されてデータレジスタ215に記憶され、1セクタ分の書込みデータを保持した際に、Xアドレスにて指定されたセクタアドレスに書込みがなされる。   (A sense latch circuit (not shown) is provided on one end side of the bit line 220, and a data latch circuit (not shown) is also provided on the other end). The bit line 220 is selected by the Y gate array circuit 207 based on a selection signal output from the Y address decoder 206. The Y address signal input from the external input / output terminals I / O0 to I / O7 is preset in the Y address counter 205, and the address signal sequentially incremented from the preset value is given to the Y address decoder 206. The bit line 220 selected by the Y gate array circuit 207 is conducted to the input terminal of the output buffer 208 during the data output operation, and is conducted to the output terminal of the input buffer 210 via the data control circuit 209 during the data input operation. The bit line 220 is provided with a data register 215 that holds write data for one sector. Write data is input 8 bits at a time from the external input / output terminals I / O0 to I / O7, stored in the data register 215, and when the write data for one sector is held, the sector address specified by the X address Is written to.

出力バッファ208、入力バッファ210と前記入出力端子I/O0〜I/O7との接続は前記マルチプレクサ202で制御される。入出力端子I/O0〜I/O7から供給されるコマンドはマルチプレクサ202及び入力バッファ210を介してモード制御回路211に与えられる。前記データ制御回路209は、入出力端子I/O0〜I/O7から供給されるデータの他に、モード制御回路211の制御に従った論理値のデータをメモリアレイ201に供給可能にする。   Connections between the output buffer 208 and the input buffer 210 and the input / output terminals I / O 0 to I / O 7 are controlled by the multiplexer 202. Commands supplied from the input / output terminals I / O 0 to I / O 7 are given to the mode control circuit 211 via the multiplexer 202 and the input buffer 210. The data control circuit 209 makes it possible to supply the memory array 201 with logical value data in accordance with the control of the mode control circuit 211 in addition to the data supplied from the input / output terminals I / O0 to I / O7.

制御信号バッファ回路212には、アクセス制御信号としてチップイネーブル信号CE、出力イネーブル信号OE、書き込みイネーブル信号WE、シリアルクロック信号SC、リセット信号RES及びコマンドイネーブル信号CDEが供給される。モード制御回路211は、それら信号の状態に応じて外部との信号インタフェース機能などを制御し、また、コマンドコードに従って内部動作を制御する。   The control signal buffer circuit 212 is supplied with a chip enable signal CE, an output enable signal OE, a write enable signal WE, a serial clock signal SC, a reset signal RES, and a command enable signal CDE as access control signals. The mode control circuit 211 controls the signal interface function with the outside according to the state of these signals, and controls the internal operation according to the command code.

入出力端子I/O0〜I/O7に対するコマンド又はデータ入力の場合、前記信号CDEがアサートされ、コマンドであれば更に信号WEがアサート、データであればWEがネゲートされる。アドレス入力であれば、前記信号CDEがネゲートされ、信号WEがアサートされる。これにより、モード制御回路211は、外部入出力端子I/O0〜I/O7からマルチプレクス入力されるコマンド、データ及びアドレスを区別できる。モード制御回路211は、消去や書込み動作中にレディー・ビジー信号RDY/Busyをアサートしてその状態を外部に知らせることができる。   When a command or data is input to the input / output terminals I / O0 to I / O7, the signal CDE is asserted. If the command is a command, the signal WE is further asserted, and if it is data, WE is negated. If it is an address input, the signal CDE is negated and the signal WE is asserted. Thereby, the mode control circuit 211 can distinguish commands, data, and addresses that are multiplexed from the external input / output terminals I / O0 to I / O7. The mode control circuit 211 can assert the ready / busy signal RDY / Busy during an erase or write operation to notify the state to the outside.

内部電源回路213は、書込み、消去ベリファイ、読み出しなどのための各種動作電源222を生成して、前記Xアドレスデコーダ204やメモリセルアレイ201に供給する。   The internal power supply circuit 213 generates various operation power supplies 222 for writing, erasing verification, reading, and the like, and supplies them to the X address decoder 204 and the memory cell array 201.

前記モード制御回路211は、メモリコマンドに従ってフラッシュメモリ20を全体的に制御する。フラッシュメモリ20の動作は、基本的にメモリコマンドによって決定される。フラッシュメモリ20に割り当てられているメモリコマンドは、例えば表2に例示されるように、読み出し、消去、追加書込み、書き換え、消去ベリファイ、リセット、及びステータスレジスタリード・クリア等の各コマンドとされる。   The mode control circuit 211 controls the flash memory 20 as a whole according to the memory command. The operation of the flash memory 20 is basically determined by a memory command. Memory commands assigned to the flash memory 20 are commands such as read, erase, additional write, rewrite, erase verify, reset, and status register read / clear, as exemplified in Table 2.

Figure 0004471990
Figure 0004471990

フラッシュメモリ20はその内部状態を示すためにステータスレジスタ214を有し、その内容は、信号OEをアサートすることによって入出力端子I/O0〜I/O7から読み出すことができる。例えば、追加書込みコマンドに従って、前記モード制御回路211がデータ書込みの制御を行い、書込み結果がベリファイされる。エラーの場合は、所定回数リトライがなされ、それでもエラーの場合には前記ステータスレジスタ214に書込み異常のフラグがセットされる。コントローラ30は追加書込みコマンド発行後に、ステータスレジスタリードコマンドを発行することによって、データ書き込みが正常に終了したか否かを確認することができる。   The flash memory 20 has a status register 214 to indicate its internal state, and the contents can be read from the input / output terminals I / O0 to I / O7 by asserting the signal OE. For example, according to the additional write command, the mode control circuit 211 controls the data write, and the write result is verified. In the case of an error, retry is performed a predetermined number of times, and in the case of an error, a write abnormality flag is set in the status register 214. After issuing the additional write command, the controller 30 can confirm whether or not the data writing has been completed normally by issuing a status register read command.

図8のメモリインタフェースコントロールユニット37は、ホスト装置より指定されるアクセス先頭位置を示すディスクアドレス(トラック番号、セクタ番号、等)と、(フラッシュ)メモリのメモリアドレス(ブロック番号、セクタ番号、チップ番号、等)との対応関係が定義されていて、それを参照して、ホスト装置より指定されたディスクアドレスを対応する(フラッシュ)メモリのメモリアドレスに変換する。例えば、図10は64Mビットフラッシュメモリのメモリマップを示し、1セクタが512bytes単位のデータbytesと16bytesのControl bytesより構成されている。メモリインタフェースコントロールユニット37は、このメモリの1セクタ単位のシーケンシャルリード/ライトアクセスを制御する。データ書き込みモードの場合には、データバッファ39に蓄積されたライトデータを512バイト単位に切り出して、それをメモリインタフェース12、メモリバス301を介して、例えば8ビット単位でフラッシュメモリへ転送する。また、読み出しモードの場合には、フラッシュメモリより8ビット単位でリードデータが転送され、それがデータバッファ39に書き込まれる。フラッシュメモリ20のステータスレジスタ214より読み出された内部状態は、Control/statusレジスタに書き込まれる。そして、正常に読み出されたデータバッファ39のリードデータは、ホストインタフェースコントロールユニット35によってホストインタフェース11を介してホスト装置へ送られる。書き込みモードにおいてフラッシュメモリ20へ書き込んだデータを、再度読み出して、書き込みデータと照合することによって、正常に書き込まれたことを確認する処理も行われる。以上のフラッシュメモリ20のリード/ライト制御には、上記のメモリコマンド(表2)、アクセス制御信号が発行される。メモリインタフェースコントロールユニット37は、前記メモリインタフェース12を介して、メモリコマンド、アドレス、及びデータをマルチプレックスして送受信する。   The memory interface control unit 37 in FIG. 8 includes a disk address (track number, sector number, etc.) indicating an access head position designated by the host device, and a memory address (block number, sector number, chip number) of the (flash) memory. , Etc.) are defined, and the disk address designated by the host device is converted into the corresponding (flash) memory address by referring to it. For example, FIG. 10 shows a memory map of a 64-Mbit flash memory, and one sector is composed of data bytes in units of 512 bytes and control bytes of 16 bytes. The memory interface control unit 37 controls sequential read / write access for each sector of the memory. In the data write mode, the write data accumulated in the data buffer 39 is cut out in units of 512 bytes, and transferred to the flash memory in units of 8 bits, for example, via the memory interface 12 and the memory bus 301. In the read mode, read data is transferred from the flash memory in units of 8 bits and written to the data buffer 39. The internal state read from the status register 214 of the flash memory 20 is written to the Control / status register. The read data of the data buffer 39 that has been read normally is sent to the host device via the host interface 11 by the host interface control unit 35. The data written to the flash memory 20 in the write mode is read again and verified with the written data to confirm that the data has been normally written. For the read / write control of the flash memory 20 described above, the above memory command (Table 2) and access control signal are issued. The memory interface control unit 37 multiplexes and transmits and receives memory commands, addresses, and data via the memory interface 12.

図10に示す1セクタ毎に付加されている冗長バイトであるControl bytesには、1セクタのデータ領域の誤り訂正符号(ECC; error correcting code)、記憶可能領域/代替領域/不良領域等の識別符号、論理アドレス、書換え回数等の情報が書込まれる。各セクタは、初期段階で、又は随時記憶可能か否かチェックがなされ、エラーを生じたセクタは、上記「不良領域」の識別符号を付けて管理する。図10に示すフラッシュメモリでは、良セクタ(記憶可能領域/代替領域とするセクタ)が少なくとも16,057(98%)以上であることを保証している。また、書き込みエラーが生ずるデータ領域のメモリセルは、Control bytesのメモリセルによって代替えされる。   Control bytes, which are redundant bytes added to each sector shown in FIG. 10, identify error correcting code (ECC), storable area / alternative area / defective area, etc. Information such as a code, a logical address, and the number of rewrites is written. Each sector is checked at an initial stage or at any time to check whether it can be stored, and the sector in which an error has occurred is managed with the identification code of the “bad area”. In the flash memory shown in FIG. 10, it is guaranteed that the number of good sectors (storable area / sector used as alternative area) is at least 16,057 (98%). Further, the memory cell in the data area where the write error occurs is replaced with a memory cell of Control bytes.

図8のデータトランスファーコントロールユニット36は、ホスト装置から送られてきた書込みデータをデータバッファ39に格納した後、 BCH符号(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem code)理論などに基づき、誤り訂正符号ECCを作成して、Control bytesへ書込む。メモリインタフェースコントロールユニット37は、データバッファ39に格納した書込みデータと誤り訂正符号ECCをメモリへ書込む。また、データトランスファーコントロールユニット36は、メモリから読み出された読み出しデータをデータバッファ39に格納した後、同時に読み出されたControl bytes内の前記誤り訂正符号ECCに基づいて、読み出しデータの誤り訂正処理を行う。誤り訂正処理は、例えば1セクタ512bytesのデータのビット誤りを2ビットまで訂正する。   The data transfer control unit 36 shown in FIG. 8 stores the write data sent from the host device in the data buffer 39 and then creates an error correction code ECC based on the BCH code (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem code) theory. Write to Control bytes. The memory interface control unit 37 writes the write data stored in the data buffer 39 and the error correction code ECC into the memory. Further, the data transfer control unit 36 stores the read data read from the memory in the data buffer 39, and then performs error correction processing of the read data based on the error correction code ECC in the Control bytes read simultaneously. I do. In the error correction processing, for example, a bit error in data of 512 bytes per sector is corrected up to 2 bits.

また、メモリに格納する情報に特にセキュリティが要求される場合には、種々の暗号処理を実施する。データトランスファーコントロールユニット36は、データバッファ39に保持された書込みデータに暗号化処理を施し、及び読み出しデータに復号化処理を施す。使用される暗号としては、「共通かぎ暗号」では“MULTI2”や米国暗号標準DES(Data Encryption Standard)、「公開かぎ暗号」ではRSA暗号などが挙げられる。なお、ホスト装置側へ送出する読み出しデータに暗号化処理を施し、ホスト装置から受信したデータを復号化処理することも考えられる。   Further, when security is particularly required for information stored in the memory, various cryptographic processes are performed. The data transfer control unit 36 performs an encryption process on the write data held in the data buffer 39 and a decryption process on the read data. Examples of ciphers used include “MULTITI2” and US encryption standard DES (Data Encryption Standard) for “common key cipher” and RSA cipher for “public key cipher”. It is also conceivable that the read data sent to the host device side is encrypted and the data received from the host device is decrypted.

以上のように、図8に示すコントローラ30を機能ブロックに分けることにより、ホスト装置とのインタフェース仕様が変わる場合には、ホストインタフェースコントロールユニット35の機能のみを変更して対処することができる。また、メモリの仕様が変わる場合には、同様にメモリインタフェースコントロールユニット37の機能のみを変更して対処することができる。   As described above, by dividing the controller 30 shown in FIG. 8 into functional blocks, when the interface specification with the host device changes, only the function of the host interface control unit 35 can be changed and dealt with. Further, when the memory specification changes, it is possible to cope with the same by changing only the function of the memory interface control unit 37.

図11に、図7に示した本願発明の半導体装置100をボード上に実装した実施の形態にて、さらに(フラッシュ)メモリを拡張する場合の接続例を示す。拡張(フラッシュ)メモリ50のI/O0〜I/O7端子は、内蔵(フラッシュ)メモリのI/O0〜I/O7端子と同様に、半導体装置100の外部で(ボード上で)、コントローラのF_DA(0)〜F_DA(7)端子と接続される。メモリバスにおいて、内蔵(フラッシュ)メモリも拡張(フラッシュ)メモリも同一階層(アドレス、データ、各種制御信号等が共通に供給される接続形態)にて接続される。その他のアクセス制御信号は、チップイネーブル信号CEは、コントローラの出力端子F_CEA_1,F_CEA_2がそれぞれ内蔵(フラッシュ)メモリと拡張(フラッシュ)メモリへ個別に接続される。シリアルクロック信号SCも同様に、コントローラの出力端子F_SC_A1,F_SC_A2がそれぞれ個別に接続される。レディー・ビジー信号RDY/Busyも同様に、コントローラの出力端子F_RDY_1,F_RDY_2がそれぞれ個別に接続される。コマンドイネーブル信号CDE、出力イネーブル信号OE、及び書き込みイネーブル信号WEの接続は、コントローラの信号端子と、内蔵(フラッシュ)メモリと拡張(フラッシュ)メモリの各信号端子が共通に接続される。   FIG. 11 shows a connection example when the (flash) memory is further expanded in the embodiment in which the semiconductor device 100 of the present invention shown in FIG. 7 is mounted on a board. The I / O 0 to I / O 7 terminals of the expansion (flash) memory 50 are external to the semiconductor device 100 (on the board), as well as the I / O 0 to I / O 7 terminals of the built-in (flash) memory. Connected to (0) to F_DA (7) terminals. In the memory bus, the built-in (flash) memory and the expansion (flash) memory are connected in the same hierarchy (connection form in which addresses, data, various control signals, etc. are supplied in common). As for the other access control signals, the chip enable signal CE has the output terminals F_CEA_1 and F_CEA_2 of the controller individually connected to the built-in (flash) memory and the expansion (flash) memory, respectively. Similarly, the serial clock signal SC is individually connected to the output terminals F_SC_A1 and F_SC_A2 of the controller. Similarly, the ready / busy signals RDY / Busy are individually connected to the output terminals F_RDY_1 and F_RDY_2 of the controller. The command enable signal CDE, the output enable signal OE, and the write enable signal WE are connected to the signal terminal of the controller and the signal terminals of the built-in (flash) memory and the expansion (flash) memory in common.

従って、拡張(フラッシュ)メモリ用としてのメモリ拡張端子(図1の外部端子16)は、チップイネーブル信号CE、シリアルクロック信号SC、及びレディー・ビジー信号RDY/Busyの各外部端子を総称したものとなる。   Accordingly, the memory expansion terminal (external terminal 16 in FIG. 1) for the expansion (flash) memory is a general term for the external terminals of the chip enable signal CE, the serial clock signal SC, and the ready / busy signal RDY / Busy. Become.

拡張メモリ50の実装形態は、例えば図25に示すように複数のメモリチップを三次元実装したパッケージの形態で、ボード上に実装される。所要とされるメモリ容量の増大に従い、可能性の高い実装形態と考えられる。半導体チップ51,52は例えば64メガビットのフラッシュメモリEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)が構成されている。半導体チップ51,52は、各々の裏面同士を向い合わせて、電極パッド4の配列方向に対して直交する方向に各々の位置をずらした状態で接着層5を介在して接着固定されている。半導体チップ51,52の各々は支持リード6Bに支持され、各電極パッド4とリード7の各々はワイヤ8によって電気的に接続され、樹脂封止体9によって全体が封止されている。   The extended memory 50 is mounted on the board in the form of a package in which a plurality of memory chips are three-dimensionally mounted, for example, as shown in FIG. As the required memory capacity increases, it is considered as a highly likely implementation. For example, the semiconductor chips 51 and 52 are configured as 64-megabit flash memory EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). The semiconductor chips 51 and 52 are bonded and fixed with the adhesive layer 5 interposed therebetween with their respective back surfaces facing each other and shifted in the direction orthogonal to the arrangement direction of the electrode pads 4. Each of the semiconductor chips 51 and 52 is supported by a support lead 6B, each electrode pad 4 and each lead 7 are electrically connected by a wire 8, and the whole is sealed by a resin sealing body 9.

図11の拡張メモリ50が上記のように複数チップ51,52構成の場合には、各拡張メモリ51,52はメモリチップ対応のアクセス制御信号(チップイネーブル信号CE、シリアルクロック信号SC、及びレディー・ビジー信号RDY/Busy等)がそれぞれ個別に接続される他は、コントローラ30と内蔵メモリ20との接続バスに共通に接続される。以上のようにして、マザーボード上に拡張メモリを加えた半導体ディスク装置が構成される。   When the extended memory 50 of FIG. 11 has a plurality of chips 51 and 52 as described above, each of the extended memories 51 and 52 has access control signals (chip enable signal CE, serial clock signal SC, ready The busy signal RDY / Busy and the like are individually connected to each other, and are commonly connected to a connection bus between the controller 30 and the built-in memory 20. As described above, the semiconductor disk device in which the expansion memory is added on the motherboard is configured.

以上説明した本願発明の半導体装置100は1つのパッケージ内に複数の異種半導体チップを内蔵しており、異種半導体チップであるが故にテスト内容が異なるため、パッケージを組み立てた後にそれぞれの半導体チップを互いに異なるテストをする必要がある。テストで不良箇所を特定する精度を高めるためには、一方の半導体チップに起因するリーク電流が、他方の半導体チップの入力端子、及び出力端子へ混入することを避ける必要がある。そのための解として、上記半導体装置100内の複数チップ間の内部接続は極力避けて、それぞれ独立にパッケージの外部端子に出すことが考えられる。グランドVssのみは最低限共用するとして、各チップの電源Vccを独立端子とすることにより、スタンバイ電流スクリーニングの試験精度を上げることができる。   Since the semiconductor device 100 of the present invention described above has a plurality of different types of semiconductor chips built in one package and the test contents are different because they are different types of semiconductor chips, the respective semiconductor chips are connected to each other after the package is assembled. Different tests need to be done. In order to increase the accuracy with which a defective portion is specified in a test, it is necessary to avoid the leakage current caused by one semiconductor chip from being mixed into the input terminal and the output terminal of the other semiconductor chip. As a solution for this, it is conceivable that internal connection between a plurality of chips in the semiconductor device 100 is avoided as much as possible, and each chip is independently provided to an external terminal of the package. Only the ground Vss is shared at a minimum, and the power supply Vcc of each chip is used as an independent terminal, so that the test accuracy of standby current screening can be improved.

上記半導体装置100のテストは、メモリテストシステムにて多数個同時にメモリテストを行うステップと、ロジックテストシステムにて高速にコントローラのテストを行うステップの2段階テストを行うことが効率がよい。これは、個別の半導体チップのテスト環境を利用することが可能で、半導体装置の開発のターン・アラウンド・タイム(TAT)を短縮する効果が大きい。   For the test of the semiconductor device 100, it is efficient to perform a two-stage test including a step of simultaneously performing a memory test in a memory test system and a step of performing a controller test at a high speed in a logic test system. This makes it possible to use a test environment for individual semiconductor chips, and has a great effect of shortening the turn-around time (TAT) of development of a semiconductor device.

(実施の形態2)
図12に、図6に示した外部端子例とは別案で、半導体装置100の外部で短絡接続をするし易さを考慮した外部端子配列案を示す。図6より変更をした考え方は、コントローラチップ30からの外部端子と、メモリチップ20からの外部端子との外部接続距離を短くするため、外部接続を要する端子を可能な範囲で隣接して配置することである。
(Embodiment 2)
FIG. 12 shows an external terminal arrangement plan in consideration of the ease of short-circuit connection outside the semiconductor device 100, which is a different plan from the external terminal example shown in FIG. The concept changed from FIG. 6 is that, in order to shorten the external connection distance between the external terminal from the controller chip 30 and the external terminal from the memory chip 20, the terminals requiring external connection are arranged adjacent to each other as much as possible. That is.

図6に示した実施の形態1は、既存のコントローラチップとメモリチップを1つのパッケージ内に実装した例であって、コントローラチップ、メモリチップの各電極パッドの配置は、元々は個別のパッケージ用に決められたものが主である。このような既存のチップを利用しても、積層した複数チップの水平方向の位置関係、多少の電極パッドの配置変更、ワイヤ接続位置の工夫等によって、図2に示すようにリードにワイヤで各電極パッドを接続して、外部端子を4辺に配置することが可能な例を示している。ただし、外部端子をボード上配線にて接続しなければならないユーザの負担も考えられる。   The first embodiment shown in FIG. 6 is an example in which an existing controller chip and memory chip are mounted in one package. The arrangement of the electrode pads of the controller chip and memory chip is originally for individual packages. The ones decided on are the main. Even if such an existing chip is used, each lead is wired with a wire as shown in FIG. 2 due to the positional relationship in the horizontal direction of a plurality of stacked chips, a slight change in the arrangement of electrode pads, a device for wire connection, etc. An example in which electrode pads are connected and external terminals can be arranged on four sides is shown. However, a burden on the user who has to connect the external terminal by wiring on the board is also conceivable.

図12の実施の形態2は、コントローラチップとメモリチップのそれぞれの接続を要する外部端子が隣接配置されるように、例えば、コントローラの電極パッドの配置をMCP用途に適した設計にしておけば、実現可能となる。接続対象の外部端子同士が隣接していれば、ユーザはボード上での短絡接続は容易となる。なお、チップ上の電極パッドの配置には種々の制約があるため、可能な範囲で接続対象の外部端子の隣接を実現することになると考えられる。   In the second embodiment of FIG. 12, for example, if the arrangement of the electrode pads of the controller is designed to be suitable for MCP use so that the external terminals that require connection between the controller chip and the memory chip are adjacently arranged, It becomes feasible. If the external terminals to be connected are adjacent to each other, the user can easily perform a short-circuit connection on the board. In addition, since there are various restrictions on the arrangement of the electrode pads on the chip, it is considered that the adjacent external terminals to be connected are realized as much as possible.

(実施の形態3)
図13に本願発明を実施するスタックドCSPの断面図の例を示す。実施の形態1と同様に、例えばコントローラチップ30とメモリチップ20とを1パッケージに納めた例であり、各チップの電極パッドよりワイヤ114によって配線層112の電極部に接続し、該配線層112のランド部117に絶縁性基板111の貫通孔116を通して外部端子115が接続して形成されている。前記配線層112は単層よりは多層となることが多い。
(Embodiment 3)
FIG. 13 shows an example of a cross-sectional view of a stacked CSP implementing the present invention. As in the first embodiment, for example, the controller chip 30 and the memory chip 20 are housed in one package, and the wiring layer 112 is connected to the electrode portion of the wiring layer 112 by the wire 114 from the electrode pad of each chip. The external terminal 115 is connected to the land portion 117 through the through hole 116 of the insulating substrate 111. The wiring layer 112 is often multi-layered rather than a single layer.

本実施例の場合も実施例1の場合と同様に、コントローラチップ30とメモリチップ20のアドレス、データ、コマンド、及びアクセス制御信号の入出力端子は基本的に内部接続せずに、それぞれ独立に上記外部端子115へ接続する。その他の信号、電源に関しても、基本的にそれぞれ独立に上記外部端子115へ接続する。   In the case of the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the input / output terminals of the address, data, command, and access control signal of the controller chip 30 and the memory chip 20 are basically not connected internally, but independently. Connect to the external terminal 115. Other signals and power sources are basically connected to the external terminal 115 independently of each other.

図14は、図13のCSPの外部端子115へ、外部接続が必要となる各信号のCSP内部接続、配線層内接続の様子を示した概念図の1例である。信号名は、図6に示されている信号名と共通である。図14に示すように外部端子115へ接続をした理由は、CSPをボードに実装した場合に、外部端子115の配列において、内部側に位置する外部端子115へのボード上の配線は、外部端子の配列のピッチが小さくなるほど配線密度を高くせねばならないために困難になる傾向にあることから、ボード上で外部接続する外部端子を、なるべく内部側の隣接する外部端子を選んで決めている。   FIG. 14 is an example of a conceptual diagram showing a state of CSP internal connection of each signal that requires external connection and connection in the wiring layer to the external terminal 115 of the CSP of FIG. The signal name is the same as the signal name shown in FIG. As shown in FIG. 14, the reason for connecting to the external terminal 115 is that when the CSP is mounted on the board, the wiring on the board to the external terminal 115 located on the inner side in the arrangement of the external terminals 115 is the external terminal. Since the wiring density has to be increased as the pitch of the array becomes smaller, it tends to be difficult. Therefore, the external terminals to be externally connected on the board are selected by selecting the adjacent external terminals on the inner side as much as possible.

図15に、図14で外部端子へ出力した対応する各信号端子を、ボード上で外部接続する例を示す。   FIG. 15 shows an example in which the corresponding signal terminals output to the external terminals in FIG. 14 are externally connected on the board.

(実施の形態4)
図16に示すようなリードフレームタイプMCM(Multi Chip Module)の実装形態においても本願発明を実施すれば、すなわち各チップを内部接続せずに、独立して外部端子と接続することにより、実施例1において述べた通り、MCM内の各チップのテスト環境を、個別のチップに対して開発したテスト環境と同じものにすることが出来る。図16の(a)は回路基板を用いたモジュールの例、(b)はリードフレームを用いたモジュールの例、(c)は回路基板とリードフレームを用いたモジュールの例であり、161は第1のLSIチップ、162は第2のLSIチップ、163は樹脂、164はワイヤ、165はリードフレーム、166は厚膜抵抗、167はチップコンデンサを示す。
(Embodiment 4)
In the lead frame type MCM (Multi Chip Module) mounting form as shown in FIG. 16, if the present invention is carried out, that is, each chip is not connected internally but connected to an external terminal independently. As described in 1, the test environment of each chip in the MCM can be the same as the test environment developed for each individual chip. 16A is an example of a module using a circuit board, FIG. 16B is an example of a module using a lead frame, FIG. 16C is an example of a module using a circuit board and a lead frame, and 161 is a first module. 1 LSI chip, 162 is a second LSI chip, 163 is resin, 164 is a wire, 165 is a lead frame, 166 is a thick film resistor, and 167 is a chip capacitor.

(実施の形態5)
上記した実施の形態1から実施の形態4までに記載した本願発明の技術思想を纏めると、複数チップを1パッケージ化する対象に対して同様に適用できる。
(Embodiment 5)
Summarizing the technical idea of the present invention described in the first to fourth embodiments, the present invention can be similarly applied to an object in which a plurality of chips are packaged.

例えば、図17に示す「従来実装形態」において、マザーボード、又はMCM回路基板上に実装されて所定の機能を実現していた既存の複数チップ(パッケージ形態、又はベアチップ形態で実装されているとする。)に対して、実装密度を高める要求が起こり、かつ製品数量が多くを見込めるのであれば、適当なグルーピングをした複数チップを1つのパッケージに納めることが考えられる。特に、三次元チップ実装は実装密度を高めるのに効果がある。   For example, in the “conventional mounting form” shown in FIG. 17, it is assumed that a plurality of existing chips (package form or bare chip form) mounted on a motherboard or an MCM circuit board and realizing a predetermined function are mounted. If there is a demand to increase the mounting density and a large number of products can be expected, it is conceivable that a plurality of chips with appropriate groupings are contained in one package. In particular, three-dimensional chip mounting is effective in increasing the mounting density.

上記のように、複数チップを1つのパッケージに納める場合に、本願発明ではなるべく複数チップ間の接続をパッケージ内に持ち込まずに、各チップの端子を独立にパッケージの外部端子と接続して外部へ出すことを特徴とする。これにより、パッケージ内の各チップをテストする環境は、それぞれのチップを単一のパッケージに収めてテストする環境と大変近い状況、又は同一環境にてテストすることができる。これは、既存のテスト環境がそのまま使用出来る可能性が高く、テスト信頼性が保証できる利点がある。さらに、新たなパッケージを開発する際のテスト開発に掛ける工数を削減出来るので、開発コストの低減、及び開発期間の短縮が図れる。   As described above, when a plurality of chips are accommodated in one package, in the present invention, the connection between the plurality of chips is not brought into the package as much as possible, and the terminals of each chip are independently connected to the external terminals of the package. It is characterized by putting out. As a result, the environment for testing each chip in the package can be tested in a situation very close to the environment for testing each chip in a single package, or in the same environment. This has the advantage that the existing test environment can be used as it is, and the test reliability can be guaranteed. Furthermore, since the number of man-hours required for test development when developing a new package can be reduced, the development cost can be reduced and the development period can be shortened.

もし、パッケージ内に複数チップ間の一部接続を収めるとするならば、各チップのテストの場合に、上記一部接続の影響を取り除く対策を施してテストしなければテスト信頼性を保証出来ない。上記のように、パッケージ内に複数チップ間の一部接続を収める場合としては、高速処理のために配線長を短くする必要がある場合などが考えられる。   If some connections between multiple chips are contained in a package, test reliability cannot be guaranteed unless testing is performed by taking measures to remove the effects of the above-mentioned partial connections in the test of each chip. . As described above, a case where a partial connection between a plurality of chips is accommodated in the package may be a case where the wiring length needs to be shortened for high-speed processing.

本願発明の適用は、図17に示すボード上などで直接接続して使用される密接な関係にあるチップ同士(ChipA,ChipB){近い関係のチップのグルーピング}のみならず、直接には接続はしないが、ある機能を実現するためには必要不可欠な組み合わせと見なせるチップ同士(ChipD,ChipE){遠い関係のチップのグルーピング}においても、同様の効果が考えられる。   The present invention can be applied not only to chips (Chip A, Chip B) {groups of closely related chips} that are directly connected and used on the board shown in FIG. However, the same effect can be considered for chips (ChipD, ChipE) {grouping of distantly related chips} that can be regarded as an indispensable combination for realizing a certain function.

また、特に上記の遠い関係のチップのグルーピングのパッケージは、パッケージ内部では接続が独立した構成(電源、又はグランドが共通となることは考えられる)となっているので、例え一個のチップが不良となって使用出来ない場合であっても、その他のチップが使用可能であれば、その他のチップの機能の範囲でパッケージを使用することが出来る。   In particular, the distantly related chip grouping package described above has a configuration in which the connections are independent within the package (the power supply or the ground can be shared), so that one chip is defective. Even if it cannot be used, if other chips can be used, the package can be used within the range of functions of the other chips.

(実施の形態6)
図18には、メモリとしてDRAMを使用して、画像処理等を実行するコントローラと組み合わせたパッケージの例を示す。
(Embodiment 6)
FIG. 18 shows an example of a package that uses a DRAM as a memory and is combined with a controller that executes image processing and the like.

さらに、図19には、DRAMとフラッシュメモリとを組み合わせたパッケージの例を示す。画像通信など大量の一時記憶メモリを必要とする携帯電話用途等に今後需要が伸びるものと考えられる。   Further, FIG. 19 shows an example of a package combining a DRAM and a flash memory. It is expected that demand will increase in the future for mobile phone applications that require a large amount of temporary storage memory such as image communication.

上記のいずれのパッケージにおいても、本願発明の独立端子の構成が考えられ、同様の効果が見込まれる。   In any of the above packages, the configuration of the independent terminal of the present invention is conceivable, and the same effect is expected.

(実施の形態7)
図21には、半導体パッケージ10内に収納した複数チップのテストを容易化するため、実施の形態1に開示する半導体ディスク装置100の別解を示す。本実施の形態7の半導体ディスク装置100は、半導体パッケージ10にテストモード切換え外部端子17を設け、外部よりテストモード切換え信号を入力する。半導体パッケージ10内の複数チップ20,30間は内部接続を行い、例えば内部バス311,312との交点、及び内部バス313,314,315との交点に接続切換えセレクタ61,62を設ける。
(Embodiment 7)
FIG. 21 shows another solution of the semiconductor disk device 100 disclosed in the first embodiment in order to facilitate testing of a plurality of chips housed in the semiconductor package 10. In the semiconductor disk device 100 of the seventh embodiment, a test mode switching external terminal 17 is provided in the semiconductor package 10 and a test mode switching signal is input from the outside. The plurality of chips 20 and 30 in the semiconductor package 10 are internally connected. For example, connection switching selectors 61 and 62 are provided at the intersections with the internal buses 311 and 312 and at the intersections with the internal buses 313, 314, and 315.

外部より入力したテストモード切換え信号に従って、例えば、コントローラチップ30のテストモードを指定した場合には、セレクタ61は内部バス311を介してコントローラチップ30を外部端子12に接続し、内部バス312を接続から切り離す。また、セレクタ62は、内部バス313,314を接続してコントローラチップ30を外部端子18に接続する。   For example, when the test mode of the controller chip 30 is designated according to the test mode switching signal input from the outside, the selector 61 connects the controller chip 30 to the external terminal 12 via the internal bus 311 and connects the internal bus 312. Disconnect from. The selector 62 connects the internal buses 313 and 314 to connect the controller chip 30 to the external terminal 18.

また、メモリチップ20のテストモードを指定した場合には、セレクタ61は外部端子12側の内部バス311と内部バス312を接続して、コントローラ側の内部バス311を切り離す。セレクタ62は、内部バス314,315を接続してメモリチップ20を外部端子18に接続し、内部バス313を切り離す。   When the test mode of the memory chip 20 is designated, the selector 61 connects the internal bus 311 on the external terminal 12 side and the internal bus 312 and disconnects the internal bus 311 on the controller side. The selector 62 connects the internal buses 314 and 315, connects the memory chip 20 to the external terminal 18, and disconnects the internal bus 313.

以上のテストモードの切り換えによって、外部端子12,18に接続したテストシステムによって、コントローラチップ30、又はメモリチップ20をそれぞれ独立にテストすることが出来る。これは、実施の形態1において、各チップを独立外部端子へそれぞれ繋いでテストする場合と、同じ効果が得られる。   By switching the test mode as described above, the controller chip 30 or the memory chip 20 can be independently tested by the test system connected to the external terminals 12 and 18. This is the same effect as in the case of testing in the first embodiment by connecting each chip to an independent external terminal.

本実施の形態の半導体ディスク装置100をマザーボードに実装して使用する場合には、上記テストモード切換え外部端子17に通常モードの信号を入力して、その信号に基づき、セレクタ61は内部バス311,312を接続し、セレクタ62は内部バス313,314,315を接続する。コントローラ30は、外部端子12,18に接続された拡張メモリ50を、内蔵メモリ20と同一階層にてアクセスすることができる。   When the semiconductor disk device 100 of the present embodiment is mounted on a motherboard and used, a normal mode signal is input to the test mode switching external terminal 17, and the selector 61 connects the internal buses 311 and 312 based on the signal. The selector 62 connects the internal buses 313, 314, and 315. The controller 30 can access the expansion memory 50 connected to the external terminals 12 and 18 in the same hierarchy as the built-in memory 20.

上記接続切換えセレクタ61,62は、テストモード切換え信号を解読するデコーダを備え、内蔵するスイッチ手段によって、切り離す内部バス側を高出力インピーダンス状態に制御する。なお、上記接続切換えセレクタ61,62は、上記複数チップ20,30内の各出力回路に配置されたトライステート(3ステート)形式の出力回路として把握することもできる。   The connection switching selectors 61 and 62 include a decoder for decoding the test mode switching signal, and the internal bus side to be disconnected is controlled to a high output impedance state by a built-in switch means. The connection switching selectors 61 and 62 can be understood as tri-state (3-state) type output circuits arranged in the output circuits in the plurality of chips 20 and 30.

上記接続切換えセレクタ61,62を半導体パッケージ10内に設置する場所は、例えばコントローラチップ30内の入出力端子部に組み込まれることが考えられる。   It is conceivable that the place where the connection switching selectors 61 and 62 are installed in the semiconductor package 10 is incorporated in an input / output terminal portion in the controller chip 30, for example.

図22に示す通り、コントローラチップ30内に接続切換えセレクタ63,64が、入出力端子部(電極パッド)33,34にそれぞれ接続されて組み込まれている。入出力端子部33,34は、外部端子との接続及びメモリチップ20との接続のため電極パッド数は増えることが見込まれるが、コントローラチップ30内に接続切換えセレクタ63,64が内蔵される利点がある。接続切換えセレクタ63,64の機能は、図21の接続切換えセレクタ61,62の機能と実質同一である。ただし、接続切換えセレクタ63,64はコントローラ内部回路との接続を切り換えることになる。テストモード切換え信号は、コントローラ30の電極パッド45へ共通に入力される。   As shown in FIG. 22, connection switching selectors 63 and 64 are incorporated in the controller chip 30 by being connected to input / output terminal portions (electrode pads) 33 and 34, respectively. The input / output terminal sections 33 and 34 are expected to increase the number of electrode pads due to the connection with external terminals and the memory chip 20, but the connection switching selectors 63 and 64 are built into the controller chip 30. There is. The functions of the connection switching selectors 63 and 64 are substantially the same as the functions of the connection switching selectors 61 and 62 of FIG. However, the connection switching selectors 63 and 64 switch the connection with the controller internal circuit. The test mode switching signal is commonly input to the electrode pad 45 of the controller 30.

図22に記載した実施例において、チップA30とチップB20に該当する具体例を挙げると、表3に示す組み合わせが考えられる。   In the embodiment shown in FIG. 22, when the specific examples corresponding to the chip A30 and the chip B20 are given, the combinations shown in Table 3 can be considered.

Figure 0004471990
Figure 0004471990

また、図21、図22に記載されたテストモード切換え信号端子17は、専用の外部端子である必要はなく、複数の他信号の組み合わせによってテストモード切換え信号の代用とする場合には、テストモード切換え信号端子17を設けなくてもよい。   In addition, the test mode switching signal terminal 17 described in FIGS. 21 and 22 does not need to be a dedicated external terminal. When the test mode switching signal is substituted by a combination of a plurality of other signals, The switching signal terminal 17 may not be provided.

上記のように接続切換えセレクタ61,62,63,64をパッケージ10内に設ければ、実施の形態1に記載の半導体ディスク装置100と同様に、チップ毎個別のテスト環境にてテストを行う事が出来る。また、相違点は、本実施例の半導体ディスク装置100は、複数チップ間の接続配線312,313,315を半導体パッケージ10内に取り入れることが出来る。   If the connection switching selectors 61, 62, 63, and 64 are provided in the package 10 as described above, a test can be performed in an individual test environment for each chip as in the semiconductor disk device 100 described in the first embodiment. I can do it. Also, the difference is that the semiconductor disk device 100 of the present embodiment can incorporate connection wirings 312, 313, 315 between a plurality of chips into the semiconductor package 10.

(実施の形態8)
図23に、前記実施の形態1,7にて説明したMCP型の半導体ディスク装置100の変形例を示す。本実施の形態の半導体ディスク装置100は、コントローラ30が内蔵メモリ20を選択して、活性化させるチップイネーブル信号CE1の信号経路をを、コントローラ30と内蔵メモリ20との間で内部接続する。また、コントローラ30が半導体ディスク装置100の外部に実装された拡張メモリ51,52を選択するチップイネーブル信号CE2、CEnを外部端子19を介して出力する。コントローラ30がメモリをアクセスするために必要なその他の全ての入出力信号は、内部バス316を経由して、内蔵メモリ20に内部接続する。また、前記内部バスは拡張メモリインタフェース41に接続して、マザーボード上の拡張メモリバス301を介して、コントローラ30は拡張メモリ51,52をアクセスすることが可能となる。なお、図23の実施例では、内部バス316を経由してその他の全ての入出力信号が内蔵メモリ20に内部接続しているが、その中の一部の信号を、実施の形態1の図1に示す様に、外部端子へ出して外部接続を経由してコントローラ30と内蔵メモリ20との接続を行うことを適宜取り入れることは考えられる。
(Embodiment 8)
FIG. 23 shows a modification of the MCP type semiconductor disk device 100 described in the first and seventh embodiments. In the semiconductor disk device 100 of the present embodiment, the controller 30 selects the internal memory 20 and internally connects the signal path of the chip enable signal CE1 to be activated between the controller 30 and the internal memory 20. Further, the controller 30 outputs chip enable signals CE 2 and CE n for selecting the expansion memories 51 and 52 mounted outside the semiconductor disk device 100 via the external terminal 19. All other input / output signals necessary for the controller 30 to access the memory are internally connected to the built-in memory 20 via the internal bus 316. The internal bus is connected to the expansion memory interface 41, and the controller 30 can access the expansion memories 51 and 52 via the expansion memory bus 301 on the motherboard. In the embodiment of FIG. 23, all other input / output signals are internally connected to the built-in memory 20 via the internal bus 316, but some of the signals are shown in FIG. As shown in FIG. 1, it is conceivable to appropriately take out the connection between the controller 30 and the built-in memory 20 through an external connection through an external terminal.

本実施例と、公知例「特開平6-250799号公報」との差違は、本実施例はMCP形式で構成した半導体ディスク装置であるのに対して、公知例は、1チップのLSI上に構成した半導体ディスク装置であること。および、本実施例の拡張メモリインタフェースは、アドレス/データ/コマンドをマルチプレックスしたインタフェースである。また、前記のように、一部の信号を外部端子へ出して外部接続を経由してコントローラ30と内蔵メモリ20との接続を行うことを実施すれば、拡張メモリインタフェース41は、拡張メモリ51,52と内蔵メモリ20との共通のインタフェースとなり、前記公知例の拡張メモリインタフェースが拡張メモリ専用のインタフェースであるのとは明確に異なる。   The difference between this embodiment and the publicly known example “Japanese Patent Laid-Open No. 6-250799” is that the semiconductor disk device of this embodiment is configured in the MCP format, whereas the publicly known example is on a one-chip LSI. It is a configured semiconductor disk device. The extended memory interface of this embodiment is an interface in which address / data / command is multiplexed. Further, as described above, if the connection between the controller 30 and the built-in memory 20 is performed via an external connection by outputting some signals to an external terminal, the expansion memory interface 41 is expanded memory 51, 52 is a common interface between the built-in memory 20 and the extended memory interface of the above-described known example is clearly different from the interface dedicated to the extended memory.

(実施の形態9)
図24に、1個のLSI上にコントローラユニット70とメモリユニット80とを盛り込んだ半導体ディスクLSI60の構成例を示す。この様な構成のLSIのテストにおいても、各ユニットのテストを個別に、信頼性良く実施するためには、ユニット間の内部接続をなるべく避けた方が良いと考えられる。そのため、実施の形態1の例と同様に、当該LSIチップを封止した半導体パッケージ10の外部端子12,13,14,15,16と、各ユニット70,80の入出力部73,74,81,82とを独立に接続する半導体ディスクLSI60を構成する。本半導体ディスクLSIをボード上に実装後に、外部端子をボード上で接続して、半導体ディスク装置を構成する。コントローラ70は、外部端子(メモリインタフェース)12、メモリバス301、外部端子14を介してメモリユニット80をアクセスする。
(Embodiment 9)
FIG. 24 shows a configuration example of a semiconductor disk LSI 60 in which the controller unit 70 and the memory unit 80 are included on one LSI. Even in testing an LSI with such a configuration, in order to test each unit individually and with high reliability, it is considered better to avoid internal connections between the units as much as possible. Therefore, as in the example of the first embodiment, the external terminals 12, 13, 14, 15, 16 of the semiconductor package 10 enclosing the LSI chip and the input / output units 73, 74, 81 of the units 70, 80 are used. , 82 are independently connected to each other. After mounting the semiconductor disk LSI on the board, external terminals are connected on the board to constitute a semiconductor disk device. The controller 70 accesses the memory unit 80 via the external terminal (memory interface) 12, the memory bus 301, and the external terminal 14.

本実施例と、公知例「特開平6-250799号公報」との差違は、本実施例は単一のLSI上に構成されたコントローラとメモリが内部で接続されずに、半導体パッケージ10の外部端子を介して、ボード上の外部接続によって接続が完結される仕様となっていることである。このことは、メモリインタフェース12が、内蔵メモリ80と拡張メモリ50との共通のインタフェースとなり、公知例のインタフェースとは明確に異なる。   The difference between the present embodiment and the publicly known example “Japanese Patent Laid-Open No. 6-250799” is that the present embodiment is configured such that the controller and memory configured on a single LSI are not connected internally, and the outside of the semiconductor package 10 The specification is such that the connection is completed by an external connection on the board via the terminal. This is because the memory interface 12 is a common interface between the built-in memory 80 and the expansion memory 50, and is clearly different from the known interface.

なお、コントローラユニット70とメモリユニット80との信号接続を、上記のように全て外部接続とするばかりではなく、個別のユニットのテストに他ユニットとの接続の影響が大きい信号接続のみを外部端子を介して外部で接続することにして、その他の影響の小さい信号を内部接続とすることは考えられる。   Note that not only the signal connections between the controller unit 70 and the memory unit 80 are all external connections as described above, but only the signal connections that are greatly affected by the connection with other units are tested for individual units. It is conceivable that other signals having a small influence are used as internal connections by connecting them externally.

以上説明した本発明の実施態様の幾つかを整理すると下記の通りである。   Some of the embodiments of the present invention described above are summarized as follows.

〈態様1〉 単一パッケージ内に第1の半導体チップと、第2の半導体チップとを含む半導体装置において、
前記第1の半導体チップと、前記第2の半導体チップと、及び前記パッケージの外部端子との間の信号の内部接続部に設けられ、内部接続を切換えるセレクタと、
前記セレクタへテストモード信号を入力するテストモード入力外部端子と、
前記セレクタが前記テストモード信号に従って、前記第1の半導体チップの各入出力端子を前記パッケージの各外部端子と独立に接続して、前記第2の半導体チップの接続を切り離す第1のテストモードと、
前記セレクタが前記テストモード信号に従って、前記第2の半導体チップの各入出力端子を前記パッケージの各外部端子と独立に接続して、前記第1の半導体チップの接続を切り離す第2のテストモードと、
前記セレクタが通常モード信号に従って、前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップとを内部接続する通常モードと、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
<Aspect 1> In a semiconductor device including a first semiconductor chip and a second semiconductor chip in a single package,
A selector that is provided in an internal connection portion of a signal between the first semiconductor chip, the second semiconductor chip, and an external terminal of the package, and switches an internal connection;
A test mode input external terminal for inputting a test mode signal to the selector;
A first test mode in which the selector connects each input / output terminal of the first semiconductor chip independently from each external terminal of the package and disconnects the connection of the second semiconductor chip according to the test mode signal; ,
A second test mode in which the selector connects each input / output terminal of the second semiconductor chip independently from each external terminal of the package according to the test mode signal, and disconnects the connection of the first semiconductor chip; ,
A normal mode in which the selector internally connects the first semiconductor chip and the second semiconductor chip according to a normal mode signal;
A semiconductor device comprising:

〈態様2〉 前記セレクタが、前記第1の半導体チップの入出力端子部に組み込まれ、前記第1の半導体チップの入出力端子と前記第2の半導体チップの各入出力端子、及び前記第1の半導体チップの入出力端子と前記パッケージの各外部端子とを内部接続したことを特徴とする態様1に記載の半導体装置。   <Aspect 2> The selector is incorporated in the input / output terminal portion of the first semiconductor chip, the input / output terminals of the first semiconductor chip, the input / output terminals of the second semiconductor chip, and the first 2. The semiconductor device according to aspect 1, wherein the input / output terminals of the semiconductor chip and the external terminals of the package are internally connected.

〈態様3〉 前記テストモード信号が複数の他信号の組み合わせによって代用され、前記テストモード入力外部端子が複数の他信号入力外部端子によって代用されたことを特徴とする態様1、又は態様2に記載の半導体装置。   <Aspect 3> The aspect 1 or aspect 2, wherein the test mode signal is substituted by a combination of a plurality of other signals, and the test mode input external terminal is substituted by a plurality of other signal input external terminals. Semiconductor device.

〈態様4〉 第1の半導体チップと、第2の半導体チップとを単一パッケージ内に含む半導体装置において、
前記第1の半導体チップの各信号電極パッドと前記パッケージの第1の外部端子群の各端子とをそれぞれ1対1に前記パッケージ内で接続し、
前記第2の半導体チップの各信号電極パッドと前記パッケージの第2の外部端子群の各端子とをそれぞれ1対1に前記パッケージ内で接続し、
電源端子、又はグランド端子のいずれかが前記第1の半導体チップ、及び第2の半導体チップに共通接続していることを特徴とする半導体装置。
<Aspect 4> In a semiconductor device including a first semiconductor chip and a second semiconductor chip in a single package,
Each signal electrode pad of the first semiconductor chip and each terminal of the first external terminal group of the package are connected in a one-to-one relationship within the package,
Each signal electrode pad of the second semiconductor chip and each terminal of the second external terminal group of the package are connected one-to-one within the package,
Either a power supply terminal or a ground terminal is commonly connected to the first semiconductor chip and the second semiconductor chip.

〈態様5〉 前記第1の半導体チップは前記第2の半導体チップの上に載置され、かつ前記第1の半導体チップの回路形成面と反対側の面(裏面)と前記第2の半導体チップの回路形成面が接着固定され、
リードフレームの支持リード部が前記第2の半導体チップの回路形成面に接着固定されて、樹脂封止されたことを特徴とする態様1又は態様4に記載の半導体装置。
<Aspect 5> The first semiconductor chip is placed on the second semiconductor chip, and the surface (back surface) opposite to the circuit formation surface of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip. The circuit forming surface of
5. The semiconductor device according to aspect 1 or aspect 4, wherein the support lead portion of the lead frame is adhesively fixed to the circuit forming surface of the second semiconductor chip and sealed with resin.

〈態様6〉 前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップのそれぞれの入出力信号用の電極パッドに独立に接続された外部端子の中で、前記第1の半導体チップに接続された外部端子と、前記第2の半導体チップに接続された外部端子との接続対象の外部端子同士を少なくとも1組隣接した配置とすることを特徴とする態様1乃至態様5のいずれかの態様に記載の半導体装置。   <Aspect 6> Of the external terminals independently connected to the input / output signal electrode pads of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip, the external terminals connected to the first semiconductor chip The aspect according to any one of aspects 1 to 5, wherein at least one set of the external terminals to be connected to the terminals and the external terminals connected to the second semiconductor chip is disposed adjacent to each other. Semiconductor device.

〈態様7〉 メモリチップと、
ホスト装置に接続するための複数の入出力外部端子を有するホストインタフェースと、
前記ホストインタフェースを介して前記ホスト装置から受信したメモリアクセス要求に従って、前記メモリチップをアクセス制御するコントローラチップと、
前記コントローラチップが前記メモリをアクセスする信号の前記コントローラチップの各入出力端子と独立に接続された第1の複数の外部端子と、
前記メモリチップが前記コントローラよりアクセスされる信号の前記メモリチップの各入出力端子と独立に接続された第2の複数の外部端子とを備え、
前記第1の複数の外部端子と、前記第2の複数の外部端子とがそれぞれ外部接続されることにより前記コントローラにより前記メモリがアクセスされる仕様となっていることを特徴とする半導体装置。
<Aspect 7> A memory chip;
A host interface having a plurality of input / output external terminals for connection to a host device;
A controller chip for controlling access to the memory chip according to a memory access request received from the host device via the host interface;
A plurality of first external terminals independently connected to each input / output terminal of the controller chip of a signal for the controller chip to access the memory;
A second plurality of external terminals independently connected to each input / output terminal of the memory chip of a signal accessed by the controller;
The semiconductor device is characterized in that the memory is accessed by the controller by externally connecting the first plurality of external terminals and the second plurality of external terminals.

〈態様8〉 前記コントローラチップが、前記半導体装置の外部に接続される拡張メモリをアクセス制御するためのアクセス制御信号を入出力する第3の複数の外部端子をさらに備えたことを特徴とする態様7に記載の半導体装置。   <Aspect 8> The aspect in which the controller chip further includes a third plurality of external terminals for inputting / outputting access control signals for controlling access to an expansion memory connected to the outside of the semiconductor device. 8. The semiconductor device according to 7.

〈態様9〉 前記コントローラチップと前記メモリチップのそれぞれのアドレス、データ入出力用の電極パッドに接続された外部端子の中で、前記コントローラチップに接続された外部端子と、前記メモリチップに接続された外部端子との接続対象の外部端子同士を少なくとも1組隣接した配置とすることを特徴とする態様7に記載の半導体装置。   <Aspect 9> Of the external terminals connected to the address and data input / output electrode pads of the controller chip and the memory chip, the external terminals connected to the controller chip and the memory chip The semiconductor device according to aspect 7, wherein at least one set of external terminals to be connected to the external terminals is disposed adjacent to each other.

〈態様10〉 メモリチップと、
ホスト装置に接続するための複数の入出力外部端子を有するホストインタフェースと、
前記ホストインタフェースを介して前記ホスト装置から受信したメモリアクセス要求に従って、前記メモリチップをアクセス制御するコントローラチップと、
前記コントローラチップが前記メモリをアクセスする信号の前記コントローラチップの各入出力端子と1対1に接続された第1の複数の外部端子と、
前記メモリチップが前記コントローラチップよりアクセスされる信号の前記メモリチップの各入出力端子と1対1に接続された第2の複数の外部端子とを備えた半導体装置をマザーボードに実装して、
前記マザーボード上の配線にて、前記第1の複数の外部端子と、前記第2の複数の外部端子とをそれぞれ接続して構成されることを特徴とする半導体ディスク装置。
<Aspect 10> A memory chip;
A host interface having a plurality of input / output external terminals for connection to a host device;
A controller chip for controlling access to the memory chip according to a memory access request received from the host device via the host interface;
A plurality of first external terminals connected in a one-to-one relationship with each input / output terminal of the controller chip for a signal for the controller chip to access the memory;
Mounting a semiconductor device on a motherboard, the memory chip having each input / output terminal of the memory chip of a signal accessed from the controller chip and a plurality of second external terminals connected one-to-one;
A semiconductor disk device comprising: a plurality of first external terminals and a plurality of second external terminals connected to each other by wiring on the mother board.

〈態様11〉 単一の半導体チップ内にコントロールユニットと、メモリユニットとを備え、
前記コントロールユニットの1つの信号出力と前記半導体チップの第1の外部端子とが独立に内部接続され、
前記メモリユニットの1つの信号入力と前記半導体チップの第2の外部端子とが独立に内部接続され、
前記半導体チップの前記第1、及び第2の外部端子が前記半導体チップの外部で接続されることによって、前記コントロールユニットの信号出力と前記メモリユニットの信号入力との接続が完結される仕様を備えたことを特徴とする半導体装置。
<Aspect 11> A control unit and a memory unit are provided in a single semiconductor chip.
One signal output of the control unit and the first external terminal of the semiconductor chip are independently connected internally,
One signal input of the memory unit and the second external terminal of the semiconductor chip are internally connected independently,
The first and second external terminals of the semiconductor chip are connected outside the semiconductor chip, whereby the connection between the signal output of the control unit and the signal input of the memory unit is completed. A semiconductor device characterized by the above.

〈態様12〉 単一の半導体チップ内にコントロールユニットと、メモリユニットとを備え、
前記コントロールユニットの出力信号Aが、前記メモリチップへ入力する経路が、
前記コントロールユニットの出力部と前記半導体チップの第1の外部端子とを結ぶ第1の部分経路と、
前記半導体チップの第2の外部端子と前記メモリチップの入力部とを結ぶ第2の部分経路と、及び
前記半導体チップの第1の外部端子と第2の外部端子とを、前記半導体チップの外部にて短絡接続する第3の部分経路とによって構成されることを特徴とする半導体装置。
<Aspect 12> A control unit and a memory unit are provided in a single semiconductor chip.
The path through which the output signal A of the control unit is input to the memory chip is
A first partial path connecting the output unit of the control unit and the first external terminal of the semiconductor chip;
A second partial path connecting the second external terminal of the semiconductor chip and the input portion of the memory chip; and the first external terminal and the second external terminal of the semiconductor chip are connected to the outside of the semiconductor chip. And a third partial path that is short-circuited to form a semiconductor device.

〈態様13〉 前記コントロールユニットは、ホスト装置からのアクセスに応答するインタフェース機能と、及び前記ホスト装置からのアクセスを前記メモリユニット固有のアクセスに変換して前記メモリユニットをアクセス制御するインタフェース機能とを備えていることを特徴とする態様11、又は態様12に記載の半導体装置。   <Aspect 13> The control unit has an interface function for responding to an access from a host device, and an interface function for controlling access to the memory unit by converting the access from the host device into an access specific to the memory unit. The semiconductor device according to aspect 11 or aspect 12, which is provided.

〈態様14〉 前記第1の半導体チップがSRAM又はコントローラであり、前記第2の半導体チップがフラッシュメモリ(一括消去型EEPROM)又はDRAMであることを特徴とする態様1乃至態様3のいずれかの態様に記載の半導体装置。   <Aspect 14> Any one of Aspects 1 to 3, wherein the first semiconductor chip is an SRAM or a controller, and the second semiconductor chip is a flash memory (batch erase EEPROM) or a DRAM. A semiconductor device according to an aspect.

〈態様15〉 前記第1又は前記第2の半導体チップのいずれかがテストにおいて不良となり、機能させないこととして、残りの半導体チップのみを機能させることとした態様4に記載の半導体装置。   <Aspect 15> The semiconductor device according to aspect 4, wherein only one of the first semiconductor chip and the second semiconductor chip becomes defective in the test and does not function, and only the remaining semiconductor chip functions.

〈態様16〉 単一パッケージ内にメモリチップと、
ホスト装置に接続するための複数の入出力外部端子を有するホストインタフェースと、
前記ホストインタフェースを介して前記ホスト装置から受信したメモリアクセス要求に従って、前記メモリチップをアクセス制御するコントローラチップと、
前記コントローラチップが外部の拡張メモリをアクセスするための複数の入出力外部端子を有するメモリインタフェースとを含む半導体装置と、
前記半導体装置を実装するマザーボードと、
前記マザーボード上の配線にて、前記半導体装置のメモリインタフェースと接続された拡張メモリとにより構成されることを特徴とする半導体ディスク装置。
<Aspect 16> A memory chip in a single package;
A host interface having a plurality of input / output external terminals for connection to a host device;
A controller chip for controlling access to the memory chip according to a memory access request received from the host device via the host interface;
A semiconductor device including a memory interface having a plurality of input / output external terminals for the controller chip to access an external expansion memory;
A motherboard on which the semiconductor device is mounted;
A semiconductor disk device comprising: an extension memory connected to a memory interface of the semiconductor device by wiring on the mother board.

〈態様17〉 前記半導体装置が、前記メモリチップと前記コントローラチップとを積層して樹脂封止したパッケージ構造であることを特徴とする態様16に記載の半導体ディスク装置。   <Aspect 17> The semiconductor disk device according to Aspect 16, wherein the semiconductor device has a package structure in which the memory chip and the controller chip are laminated and sealed with resin.

〈態様18〉 前記拡張メモリが、複数メモリチップを積層して樹脂封止したパッケージ形態にて前記マザーボード上に実装されていることを特徴とする態様16に記載の半導体ディスク装置。   <Aspect 18> The semiconductor disk device according to Aspect 16, wherein the expansion memory is mounted on the motherboard in a package form in which a plurality of memory chips are stacked and sealed with resin.

本発明の半導体ディスク装置のブロック図である。1 is a block diagram of a semiconductor disk device of the present invention. 本発明の半導体ディスク装置の樹脂封止体の上部を除去した状態の平面図である。It is a top view of the state which removed the upper part of the resin sealing body of the semiconductor disc device of this invention. 図2に示すA−A線に沿う模式的断面図である。It is typical sectional drawing which follows the AA line shown in FIG. 図2に示すB−B線に沿う模式的断面図である。It is typical sectional drawing which follows the BB line shown in FIG. 図2に示すC−C線に沿う模式的断面図である。It is typical sectional drawing which follows the CC line shown in FIG. 本発明の半導体ディスク装置の半導体パッケージの外部端子に割り付けた信号配置例である。It is the example of signal arrangement | positioning allocated to the external terminal of the semiconductor package of the semiconductor disc apparatus of this invention. 本発明の半導体ディスク装置をボードに実装した際の接続配線例である。It is an example of connection wiring when the semiconductor disk device of the present invention is mounted on a board. 本発明の実施の形態1の半導体ディスク装置に備えられたコントローラのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a controller provided in the semiconductor disk device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の半導体ディスク装置に備えられたフラッシュメモリのブロック図である。1 is a block diagram of a flash memory provided in a semiconductor disk device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の半導体ディスク装置に備えられた64Mbフラッシュメモリのメモリマットである。It is a memory mat of a 64 Mb flash memory provided in the semiconductor disk device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1の半導体ディスク装置に拡張メモリを接続する例である。2 is an example in which an expansion memory is connected to the semiconductor disk device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2の半導体ディスク装置をボード上で接続するし易さを考慮した外部端子への信号割付例である。It is the example of signal allocation to the external terminal in consideration of the ease of connecting the semiconductor disk device of Embodiment 2 of this invention on a board. 本発明を実施するスタック型CSPの断面図である。It is sectional drawing of stack type CSP which implements this invention. 図13のCSPの外部端子へ各信号を接続させる1例である。It is an example which connects each signal to the external terminal of CSP of FIG. 図13のCSPの外部端子をボード上で接続する例である。It is an example which connects the external terminal of CSP of FIG. 13 on a board. 本発明を実施するリードフレームタイプMCMの例である。It is an example of the lead frame type MCM which implements this invention. 複数チップの独立端子1パッケージ化を説明する図である。It is a figure explaining the independent terminal 1 packaging of a several chip | tip. コントローラとDRAMを1パッケージ化した例を示す図である。It is a figure which shows the example which made the controller and DRAM 1 package. DRAMとフラッシュメモリを1パッケージ化した例を示す図である。It is a figure which shows the example which packaged DRAM and flash memory in 1 package. フラッシュメモリのメモリセルの断面図の例である。It is an example of sectional drawing of the memory cell of flash memory. テスト用セレクタを内蔵した半導体ディスク装置のブロックダイアグラムである。2 is a block diagram of a semiconductor disk device incorporating a test selector. テスト用セレクタをコントローラチップに内蔵した半導体ディスク装置のブロックダイアグラムである。2 is a block diagram of a semiconductor disk device in which a test selector is built in a controller chip. MCPが拡張メモリ用拡張端子を備えた実施例である。This is an embodiment in which the MCP includes an expansion terminal for expansion memory. システムLSIに本願発明の半導体ディスク装置を構成したブロックダイアグラムである。3 is a block diagram in which a semiconductor disk device of the present invention is configured in a system LSI. 拡張メモリの積層型パッケージの例である。It is an example of a stacked package of expansion memory.

符号の説明Explanation of symbols

4…電極パッド、5…接着剤、6A…吊りリード部、6B…支持リード部(バスバー)、7A…リードインナー部、7B…リードアウター部、8…ワイヤ、9…樹脂封止体、10…半導体パッケージ、11…ホストインタフェース(ホスト装置への接続用の外部端子)、12…メモリインタフェース(内蔵メモリと拡張メモリとに共通に使用されるアドレス/データ/コマンド用外部端子)、13…内蔵メモリ、拡張メモリ共通のアクセス制御信号用外部端子、14…内蔵メモリと接続されたアドレス/データ/コマンド用外部端子、15…内蔵メモリと接続されたアクセス制御信号用外部端子、16…拡張メモリ専用アクセス制御信号用外部端子(拡張メモリ端子)、17…テストモード切換え外部端子、18…拡張メモリアクセス制御用外部端子、19…拡張メモリチップ選択信号外部端子、20…内蔵メモリチップ、20X…メモリチップの主面(表面)、21,22…内蔵メモリチップの電極パッド(群)、30…コントローラチップ、30X…コントローラチップの主面(表面)、31〜34…コントローラチップの電極パッド(群)、35…ホストインタフェースコントロールユニット、36…データトランスファーコントロールユニット、37…メモリインタフェースコントロールユニット、38…コアプロセッサ、39…データバッファ、41…拡張メモリインタフェース、45…コントローラチップのモード切換え信号用電極パッド、50,51,52…拡張メモリ、60…半導体ディスクLSI、61,62…接続切換えセレクタ、63,64…コントローラ内蔵接続切換えセレクタ、70…コントローラユニット、71〜74…入出力部、80…メモリユニット、81,82…入出力部、100…半導体ディスク装置、111…絶縁性基板、112…配線層、113…絶縁性接着層、114…ワイヤ、115…外部端子、116…貫通孔、117…ランド部、118…樹脂封止体、150…マザーボード、161…第1のLSIチップ、162…第2のLSIチップ、163…樹脂、164…ワイヤ、165…リードフレーム、166…厚膜抵抗、167…チップコンデンサ、201…メモリマトリックス、202…マルチプレクサ、203…Xアドレスバッファ、204… Xアドレスデコーダ、205…Yアドレスカウンタ、206…Yアドレスデコーダ、207…Yゲートアレイ回路、208…出力バッファ、209…データ制御回路、210…入力バッファ、211…モード制御回路、212…制御信号バッファ回路、213…内部電源回路、214…ステータスレジスタ、215…データレジスタ、220…ビット線、221…ワード線、222…各種動作電源、301…メモリバス、302…制御バス、303…(アクセス制御信号)、304…(拡張メモリ専用アクセス制御信号)、311,312…内部バス(アドレス/データ/コマンド信号経路)、313,314,315…内部バス(アクセス制御信号パッケージ内経路)、316…内部バス(内蔵メモリ・拡張メモリ共通アクセス経路)、317,318…内部バス(ホストインタフェースとの信号接続経路)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Electrode pad, 5 ... Adhesive, 6A ... Suspension lead part, 6B ... Support lead part (bus bar), 7A ... Lead inner part, 7B ... Lead outer part, 8 ... Wire, 9 ... Resin sealing body, 10 ... Semiconductor package, 11 ... Host interface (external terminal for connection to host device), 12 ... Memory interface (external terminal for address / data / command commonly used for built-in memory and expansion memory), 13 ... Built-in memory , External terminals for access control signals common to expansion memories, 14... External terminals for addresses / data / commands connected to internal memories, 15... External terminals for access control signals connected to internal memories, 16. Control signal external terminal (expansion memory terminal), 17 ... Test mode switching external terminal, 18 ... External memory access control external terminal, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... External memory chip selection signal external terminal, 20 ... Built-in memory chip, 20X ... Main surface (front surface) of memory chip, 21, 22 ... Electrode pad (group) of built-in memory chip, 30 ... Controller chip, 30X ... Controller chip Main surface (surface), 31 to 34 ... electrode pads (group) of controller chip, 35 ... host interface control unit, 36 ... data transfer control unit, 37 ... memory interface control unit, 38 ... core processor, 39 ... data buffer , 41 ... expansion memory interface, 45 ... electrode pad for mode switching signal of controller chip, 50, 51, 52 ... expansion memory, 60 ... semiconductor disk LSI, 61, 62 ... connection switching selector, 63, 64 ... controller built-in connection switching selector DESCRIPTION OF SYMBOLS 70 ... Controller unit, 71-74 ... Input / output part, 80 ... Memory unit, 81, 82 ... Input / output part, 100 ... Semiconductor disk device, 111 ... Insulating substrate, 112 ... Wiring layer, 113 ... Insulating adhesive layer, DESCRIPTION OF SYMBOLS 114 ... Wire, 115 ... External terminal, 116 ... Through-hole, 117 ... Land part, 118 ... Resin sealing body, 150 ... Mother board, 161 ... 1st LSI chip, 162 ... 2nd LSI chip, 163 ... Resin, 164 ... Wire, 165 ... Lead frame, 166 ... Thick film resistor, 167 ... Chip capacitor, 201 ... Memory matrix, 202 ... Multiplexer, 203 ... X address buffer, 204 ... X address decoder, 205 ... Y address counter, 206 ... Y Address decoder, 207... Y gate array circuit, 208... Output buffer, 209 Data control circuit 210 ... Input buffer 211 ... Mode control circuit 212 ... Control signal buffer circuit 213 ... Internal power supply circuit 214 ... Status register 215 ... Data register 220 ... Bit line 221 ... Word line 222 ... Various operating power supplies, 301... Memory bus, 302... Control bus, 303... (Access control signal), 304... (Extended memory dedicated access control signal), 311, 312 ... internal bus (address / data / command signal path), 313 , 314, 315... Internal bus (access control signal package internal path), 316... Internal bus (internal memory / extended memory common access path), 317, 318... Internal bus (signal connection path with host interface).

Claims (3)

メモリチップと、
ホスト装置に接続するための複数の入出力外部端子を有する第1のインタフェースと、
前記第1のインタフェースを介して前記ホスト装置から受信したメモリアクセス要求に応答する機能と、
前記メモリアクセス要求に従って、前記メモリチップ固有のアクセスに変換して前記メモリチップをアクセス制御する機能とを備えたコントローラチップとを単一パッケージ内に含み、
前記コントローラチップが前記メモリチップをアクセスするための信号のインタフェースを前記パッケージの第1の複数の外部端子に設け、及び、
前記メモリチップがアクセスされるための信号のインタフェースを前記パッケージの第2の複数の外部端子に設けたことを特徴とする半導体装置。
A memory chip,
A first interface having a plurality of input / output external terminals for connection to a host device;
A function of responding to a memory access request received from the host device via the first interface;
A controller chip having a function of converting the memory chip-specific access according to the memory access request and controlling the access of the memory chip in a single package;
Providing a signal interface for the controller chip to access the memory chip at the first plurality of external terminals of the package; and
A semiconductor device, wherein a signal interface for accessing the memory chip is provided in a second plurality of external terminals of the package.
メモリチップと、
パッケージ外に接続するための複数の入出力外部端子を有する第1のインタフェースと、
前記第1のインタフェースを介して前記パッケージ外から受信したメモリアクセス要求に応答する機能と、及び前記メモリアクセス要求に従って、前記メモリチップ固有のアクセスに変換して前記メモリチップをアクセス制御する機能とを備えたコントローラチップとを単一パッケージ内に含み、
前記コントローラチップが前記メモリチップをアクセスするための信号のインタフェースを前記パッケージの複数の第1の外部端子に設け、及び前記メモリチップがアクセスされるための信号のインタフェースを前記パッケージの複数の第2の外部端子に設け、
前記メモリチップは、前記コントローラチップから前記第1および第2の外部端子を介することでアクセスされることを特徴とする半導体装置。
A memory chip,
A first interface having a plurality of input / output external terminals for connection outside the package;
A function of responding to a memory access request received from outside the package via the first interface, and a function of converting the access to the memory chip and controlling the access to the memory chip according to the memory access request. Controller chip with a single package,
A signal interface for the controller chip to access the memory chip is provided at a plurality of first external terminals of the package, and a signal interface for the memory chip to be accessed is provided at a plurality of second terminals of the package. Provided on the external terminal of
The memory chip is a semiconductor device characterized in that it is accessed by from the controller chip via the first and second external terminals.
前記パッケージは、前記メモリチップと前記コントローラチップの両方に電源電圧を与える第3の外部端子と、前記メモリチップと前記コントローラチップの両方にグランド電圧を与える第4の外部端子と、を有することを特徴とする請求項に記載の半導体装置。 The package includes a third external terminal for providing said memory chip and the controller chip both to the supply voltage, and a fourth external terminal for providing a ground voltage to both the controller chip and the memory chip, to have a The semiconductor device according to claim 2 .
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