JP7238177B2 - system - Google Patents

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本発明の実施形態は、システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to systems.

従来、コネクタが形成された基板上に、NANDフラッシュメモリなどの不揮発性半導体記憶素子が搭載された半導体装置が用いられている。また、半導体装置には、不揮発性半導体記憶素子の他に、揮発性半導体記憶素子や、不揮発性半導体素子および揮発性半導体素子を制御するコントローラが搭載される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor device has been used in which a nonvolatile semiconductor memory element such as a NAND flash memory is mounted on a substrate on which a connector is formed. In addition to the nonvolatile semiconductor memory elements, the semiconductor device also includes a volatile semiconductor memory element and a controller that controls the nonvolatile semiconductor element and the volatile semiconductor element.

このような半導体装置は、その使用環境や規格などに合わせて、基板の形状や大きさが制約される場合がある。そして、基板の形状や大きさに合わせて不揮発性半導体記憶素子などを配置しつつ、その性能特性の劣化を抑えることが求められている。 The shape and size of the substrate of such a semiconductor device may be restricted in accordance with the usage environment, standards, and the like. In addition, it is required to arrange nonvolatile semiconductor memory elements and the like according to the shape and size of the substrate while suppressing deterioration of their performance characteristics.

特開2010-79445号公報JP 2010-79445 A

本発明の一つの実施形態は、基板の形状や大きさの制限に合わせて不揮発性半導体素子などを配置しつつ、その性能特性の劣化を抑えることができるシステムを提供することを目的とする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a system capable of suppressing deterioration of performance characteristics while arranging non-volatile semiconductor elements and the like according to restrictions on the shape and size of a substrate.

本発明の一つの実施形態によれば、コネクタと、揮発性半導体メモリと、第1から第n(nは2以上の整数)の不揮発性半導体メモリと、コントローラと、第1から第nの回路素子と、多層配線基板と、コンピュータとを備えるシステムが提供される。前記不揮発性半導体メモリは、底面に複数のボール状電極をそれぞれ有する。前記コントローラは、前記揮発性半導体メモリ及び前記第1から第nの不揮発性半導体メモリを制御する。前記第1から第nの回路素子には、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた皮膜と、前記皮膜を覆う膜とがそれぞれ形成される。前記多層配線基板には、前記揮発性半導体メモリと前記第1から第nの不揮発性半導体メモリと前記第1から第nの回路素子と前記コントローラと前記コネクタとが搭載される。前記多層配線基板は、平面視において長方形状に形成され、短辺に前記コネクタが設けられている。前記コンピュータは、前記コネクタと接続される。前記第1から第nの不揮発性半導体メモリは、前記多層配線基板の長手方向に沿って一列に並べて配置される。平面視において、前記コントローラは、前記コネクタと前記第1から第nの不揮発性半導体メモリとの間に配置される。前記多層配線基板は、表面層と、裏面層と、複数の内部配線層と、第1から第nの信号線と、第(n+1)から第2nの信号線と、第(2n+1)から第3nの信号線とを備える。前記表面層には、前記揮発性半導体メモリと、前記第1から第nの不揮発性半導体メモリと、前記コントローラと、を搭載するための配線パターンが形成される。前記裏面層には、底面に複数のボール状電極がそれぞれ設けられる第(n+1)から第2nの不揮発性半導体メモリを、前記第1から第nの不揮発性半導体メモリと前記多層配線基板とに対して対称の位置に搭載するための配線パターンが形成される。前記複数の内部配線層は、前記表面層と前記裏面層との間に設けられる。前記複数の内部配線層には、配線パターンが形成される。前記第1から第nの信号線は、前記コントローラと前記第1から第nの回路素子とをそれぞれ接続する。前記第(n+1)から第2nの信号線は、前記第1から第nの回路素子と前記第1から第nの不揮発性半導体メモリとをそれぞれ接続する。前記第(n+1)から第2nの信号線は、前記内部配線層を通る部分を備える。前記第(2n+1)から第3nの信号線は、前記第(n+1)から第2nの信号線から分岐され前記第(n+1)から第2nの不揮発性半導体メモリをそれぞれ接続する。 According to one embodiment of the present invention, a connector, a volatile semiconductor memory, first to n-th (n is an integer equal to or greater than 2) non-volatile semiconductor memories, a controller, and first to n-th circuits A system is provided that includes an element, a multilayer wiring board, and a computer. Each of the nonvolatile semiconductor memories has a plurality of ball-shaped electrodes on its bottom surface. The controller controls the volatile semiconductor memory and the first to n-th nonvolatile semiconductor memories. A first electrode, a second electrode, a film provided between the first electrode and the second electrode, and a film covering the film are formed on the first to n-th circuit elements, respectively. be done. The volatile semiconductor memory, the first to n-th nonvolatile semiconductor memories, the first to n-th circuit elements, the controller, and the connector are mounted on the multilayer wiring board. The multilayer wiring board is formed in a rectangular shape in plan view, and the connectors are provided on short sides thereof. The computer is connected with the connector. The first to n-th nonvolatile semiconductor memories are arranged in a line along the longitudinal direction of the multilayer wiring board. In plan view, the controller is arranged between the connector and the first to n-th nonvolatile semiconductor memories. The multilayer wiring board includes a surface layer, a back layer, a plurality of internal wiring layers, first to nth signal lines, (n+1)th to 2nth signal lines, and (2n+1)th to 3nth signal lines. and a signal line. A wiring pattern for mounting the volatile semiconductor memory, the first to n-th nonvolatile semiconductor memories, and the controller is formed on the surface layer. (n+1)-th to 2n-th nonvolatile semiconductor memories having a plurality of ball-shaped electrodes provided on the bottom surface of the back surface layer, respectively, are provided with respect to the first to n-th nonvolatile semiconductor memories and the multilayer wiring board; Wiring patterns are formed for mounting at symmetrical positions. The plurality of internal wiring layers are provided between the surface layer and the back layer. Wiring patterns are formed in the plurality of internal wiring layers. The first to n-th signal lines connect the controller and the first to n-th circuit elements, respectively. The (n+1)th to 2nth signal lines connect the first to nth circuit elements and the first to nth nonvolatile semiconductor memories, respectively. The (n+1)th to 2nth signal lines have portions passing through the internal wiring layer. The (2n+1)th to 3nth signal lines branch from the (n+1)th to 2nth signal lines and connect the (n+1)th to 2nth nonvolatile semiconductor memories, respectively.

図1は、第1の実施の形態にかかる半導体装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a configuration example of a semiconductor device according to a first embodiment. 図2は、半導体装置の概略構成を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the semiconductor device. 図3は、半導体装置の詳細な構成を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the detailed configuration of the semiconductor device. 図4は、抵抗素子の概略構成を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a resistive element. 図5は、基板の表面層(第1層)における回路構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the circuit configuration in the surface layer (first layer) of the substrate. 図6は、基板の裏面層(第8層)における回路構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the circuit configuration in the back layer (eighth layer) of the substrate. 図7は、ドライブ制御回路とNANDメモリとを接続する配線の構成を示す図であって、基板の層構成の概念図である。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of wiring that connects the drive control circuit and the NAND memory, and is a conceptual diagram of the layer configuration of the substrate. 図8は、第1の実施の形態の変形例1にかかる半導体装置の概略構成を示す底面図である。FIG. 8 is a bottom view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to Modification 1 of the first embodiment. 図9は、ドライブ制御回路とNANDメモリとを接続する配線の構成を示す図であって、基板の層構成の概念図である。FIG. 9 is a diagram showing the configuration of wiring that connects the drive control circuit and the NAND memory, and is a conceptual diagram of the layer configuration of the substrate. 図10は、第2の実施の形態にかかる半導体装置の詳細な構成を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the detailed configuration of the semiconductor device according to the second embodiment. 図11は、図10に示すA-A線に沿った矢視断面図である。11 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 10. FIG. 図12は、第2の実施の形態の変形例1にかかる半導体装置の概略構成を示す底面図である。FIG. 12 is a bottom view of a schematic configuration of a semiconductor device according to Modification 1 of the second embodiment. 図13は、図12に示すB-B線に沿った矢視断面図である。13 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. 12. FIG. 図14は、第3の実施の形態にかかる半導体装置の概略構成を示す平面図である。FIG. 14 is a plan view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to a third embodiment; 図15は、NANDメモリの底面を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the bottom surface of the NAND memory. 図16は、第3の実施の形態の変形例1にかかる半導体装置の概略構成を示す底面図である。FIG. 16 is a bottom view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to Modification 1 of the third embodiment. 図17は、第4の実施の形態にかかる半導体装置の概略構成を示す平面図である。FIG. 17 is a plan view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to a fourth embodiment; FIG. 図18は、第4の実施の形態の変形例1にかかる半導体装置の概略構成を示す底面図である。FIG. 18 is a bottom view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to Modification 1 of the fourth embodiment.

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる半導体記憶装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。 Semiconductor memory devices according to embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In addition, the present invention is not limited by these embodiments.

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態にかかる半導体装置の構成例を示すブロック図である。半導体装置100は、SATAインタフェース(ATA I/F)2などのメモリ接続インタフェースを介してパーソナルコンピュータあるいはCPUコアなどのホスト装置(以下、ホストと略す)1と接続され、ホスト1の外部メモリとして機能する。ホスト1としては、パーソナルコンピュータのCPU、スチルカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置のCPUなどがあげられる。また、半導体装置100は、RS232Cインタフェース(RS232C I/F)などの通信インタフェース3を介して、デバッグ用機器200との間でデータを送受信することができる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a configuration example of a semiconductor device according to a first embodiment. A semiconductor device 100 is connected to a host device (hereinafter abbreviated as host) 1 such as a personal computer or a CPU core via a memory connection interface such as a SATA interface (ATA I/F) 2, and functions as an external memory of the host 1. do. Examples of the host 1 include the CPU of a personal computer, the CPU of an imaging device such as a still camera and a video camera, and the like. Also, the semiconductor device 100 can transmit and receive data to and from the debugging device 200 via the communication interface 3 such as an RS232C interface (RS232C I/F).

半導体装置100は、不揮発性半導体記憶素子としてのNAND型フラッシュメモリ(以下、NANDメモリと略す)10と、コントローラとしてのドライブ制御回路4と、NANDメモリ10よりも高速記憶動作が可能な揮発性半導体記憶素子であるDRAM20と、電源回路5と、状態表示用のLED6と、ドライブ内部の温度を検出する温度センサ7とを備えている。温度センサ7は、例えばNANDメモリ10の温度を直接または間接的に測定する。ドライブ制御回路4は、温度センサ7による測定結果が一定温度以上となった場合に、NANDメモリ10への情報の書き込みなどを制限して、それ以上の温度上昇を抑制する。 The semiconductor device 100 includes a NAND flash memory (hereinafter abbreviated as NAND memory) 10 as a nonvolatile semiconductor memory element, a drive control circuit 4 as a controller, and a volatile semiconductor capable of faster memory operation than the NAND memory 10. It has a DRAM 20 as a storage element, a power supply circuit 5, a status display LED 6, and a temperature sensor 7 for detecting the temperature inside the drive. The temperature sensor 7 directly or indirectly measures the temperature of the NAND memory 10, for example. The drive control circuit 4 restricts writing of information to the NAND memory 10 when the temperature measured by the temperature sensor 7 exceeds a certain temperature, thereby suppressing a further temperature rise.

電源回路5は、ホスト1側の電源回路から供給される外部直流電源から複数の異なる内部直流電源電圧を生成し、これら内部直流電源電圧を半導体装置100内の各回路に供給する。また、電源回路5は、外部電源の立ち上がりを検知し、パワーオンリセット信号を生成して、ドライブ制御回路4に供給する。 The power supply circuit 5 generates a plurality of different internal DC power supply voltages from an external DC power supply supplied from the power supply circuit on the host 1 side, and supplies these internal DC power supply voltages to each circuit in the semiconductor device 100 . Also, the power supply circuit 5 detects the rise of the external power supply, generates a power-on reset signal, and supplies it to the drive control circuit 4 .

図2は、半導体装置100の概略構成を示す平面図である。図3は、半導体装置100の詳細な構成を示す平面図である。電源回路5、DRAM20、ドライブ制御回路4、NANDメモリ10は、配線パターンが形成された基板8上に搭載される。基板8は、平面視において略長方形形状を呈する。略長方形形状を呈する基板8の一方の短辺側には、ホスト1に接続されて、上述したSATAインタフェース2、通信インタフェース3として機能するコネクタ9が設けられている。コネクタ9は、ホスト1から入力された電源を電源回路5に供給する電源入力部として機能する。コネクタ9は、例えばLIFコネクタである。なお、コネクタ9には、基板8の短手方向に沿った中心位置からずれた位置にスリット9aが形成されており、ホスト1側に設けられた突起(図示せず)などと嵌まり合うようになっている。これにより、半導体装置100が表裏逆に取り付けられることを防ぐことができる。 FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the semiconductor device 100. FIG. FIG. 3 is a plan view showing the detailed configuration of the semiconductor device 100. FIG. The power supply circuit 5, DRAM 20, drive control circuit 4, and NAND memory 10 are mounted on a substrate 8 on which wiring patterns are formed. The substrate 8 has a substantially rectangular shape in plan view. A connector 9 that is connected to the host 1 and functions as the above-described SATA interface 2 and communication interface 3 is provided on one short side of the board 8 having a substantially rectangular shape. The connector 9 functions as a power input section that supplies power input from the host 1 to the power supply circuit 5 . Connector 9 is, for example, a LIF connector. A slit 9a is formed in the connector 9 at a position deviated from the central position along the width direction of the substrate 8 so as to fit with a projection (not shown) provided on the host 1 side. It has become. This can prevent the semiconductor device 100 from being mounted upside down.

基板8は、合成樹脂を重ねて形成された多層構造になっており、例えば8層構造となっている。なお、基板8の層数は8層に限られない。基板8には、合成樹脂で構成された各層の表面あるいは内層に様々な形状で配線パターンが形成されている。基板8に形成された配線パターンを介して、基板8上に搭載された電源回路5、DRAM20、ドライブ制御回路4、NANDメモリ10同士が電気的に接続される。 The substrate 8 has a multi-layer structure formed by stacking synthetic resins, and has an eight-layer structure, for example. Note that the number of layers of the substrate 8 is not limited to eight. On the substrate 8, wiring patterns of various shapes are formed on the surface of each layer made of synthetic resin or on the inner layer. The power supply circuit 5, the DRAM 20, the drive control circuit 4, and the NAND memory 10 mounted on the substrate 8 are electrically connected to each other through wiring patterns formed on the substrate 8. FIG.

次に、基板8に対する電源回路5、DRAM20、ドライブ制御回路4、NANDメモリ10の配置について説明する。図2や図3に示すように、電源回路5およびDRAM20がコネクタ9の近傍に配置される。そして、電源回路5およびDRAM20の隣にドライブ制御回路4が配置される。そして、ドライブ制御回路4の隣にNANDメモリ10が配置される。すなわち、基板8の長手方向に沿ってコネクタ9側から、DRAM20、ドライブ制御回路4、NANDメモリ10の順に並べて配置される。 Next, the arrangement of the power supply circuit 5, the DRAM 20, the drive control circuit 4, and the NAND memory 10 with respect to the substrate 8 will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, power supply circuit 5 and DRAM 20 are arranged near connector 9 . Drive control circuit 4 is arranged next to power supply circuit 5 and DRAM 20 . A NAND memory 10 is arranged next to the drive control circuit 4 . That is, along the longitudinal direction of the substrate 8, the DRAM 20, the drive control circuit 4, and the NAND memory 10 are arranged in this order from the connector 9 side.

なお、複数のNANDメモリ10が基板8上に搭載され、これら複数のNANDメモリ10が基板8の長手方向に沿って並べて配置される。なお、第1の実施の形態では、4つのNANDメモリ10を配置しているが、複数のNANDメモリ10が配置されるのであれば、搭載されるNANDメモリ10の数はこれに限られない。 A plurality of NAND memories 10 are mounted on the substrate 8 and arranged side by side along the longitudinal direction of the substrate 8 . Although four NAND memories 10 are arranged in the first embodiment, the number of mounted NAND memories 10 is not limited to this as long as a plurality of NAND memories 10 are arranged.

また、4つのNANDメモリ10のうち、2つのNANDメモリ10が基板8の一方の長辺側に寄せて配置され、残りの2つのNANDメモリ10が基板8の他方の長辺側に寄せて配置される。 Two NAND memories 10 out of the four NAND memories 10 are arranged close to one long side of the substrate 8, and the remaining two NAND memories 10 are arranged close to the other long side of the substrate 8. be done.

また、基板8には、抵抗素子12が搭載される。抵抗素子12は、ドライブ制御回路4とNANDメモリ10とを接続する配線パターン(配線)の途中に設けられ、NANDメモリ10へ入出力される信号に対する抵抗として機能する。図4は、抵抗素子12の概略構成を示す斜視図である。抵抗素子12は、図4に示すように、電極12cの間に設けられた複数の抵抗皮膜12aが、保護膜12bによってまとめて被覆されて構成されている。1つのNANDメモリ10に対して1つの抵抗素子12が設けられる。そして、それぞれの抵抗素子12が、その抵抗素子12に接続されたNANDメモリ10の近傍に配置される。 A resistance element 12 is mounted on the substrate 8 . The resistance element 12 is provided in the middle of the wiring pattern (wiring) connecting the drive control circuit 4 and the NAND memory 10 and functions as a resistance for signals input/output to/from the NAND memory 10 . FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of the resistance element 12. As shown in FIG. As shown in FIG. 4, the resistive element 12 is constructed by collectively covering a plurality of resistive films 12a provided between electrodes 12c with a protective film 12b. One resistance element 12 is provided for one NAND memory 10 . Each resistive element 12 is arranged near the NAND memory 10 connected to the resistive element 12 .

次に、基板8に形成される配線パターンについて説明する。図3に示すように、電源回路5とドライブ制御回路4との間には、電子部品などがほとんど搭載されていない領域Sがある。基板8の領域Sには、コネクタ9とドライブ制御回路4とを接続する信号線(SATA信号線)が配線パターンの一部として形成されている。このように、基板8上には、ドライブ制御回路4を挟んでコネクタ9側にはSATA信号線14が形成され、その反対側には、NANDメモリ10が基板8の長手方向に沿って一列に並べて配置される。 Next, wiring patterns formed on the substrate 8 will be described. As shown in FIG. 3, between the power supply circuit 5 and the drive control circuit 4, there is an area S in which almost no electronic components are mounted. A signal line (SATA signal line) connecting the connector 9 and the drive control circuit 4 is formed in the area S of the substrate 8 as part of the wiring pattern. Thus, on the substrate 8, the SATA signal line 14 is formed on the connector 9 side with the drive control circuit 4 interposed therebetween, and the NAND memories 10 are arranged in a row along the longitudinal direction of the substrate 8 on the opposite side. placed side by side.

図5は、基板8の表面層(第1層)L1における回路構成を示す図である。図6は、基板8の裏面層(第8層)L8における回路構成を示す図である。基板8の表面層L1の領域Sでは、ドライブ制御回路4が配置される位置からコネクタ9の近傍までSATA信号線14が形成されている。そして、コネクタ9の近傍でビアホール15によってSATA信号線14は基板8の裏面層L8まで貫通し、裏面層L8に形成されたSATA信号線14によってコネクタ9に到達する。コネクタ9部分で基板8の裏面層L8側に電極を形成する必要がある場合には、このようにSATA信号線14を基板8の裏面層L8まで貫通させる必要がある。 FIG. 5 is a diagram showing the circuit configuration in the surface layer (first layer) L1 of the substrate 8. As shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing the circuit configuration in the back layer (eighth layer) L8 of the substrate 8. As shown in FIG. A SATA signal line 14 is formed from the position where the drive control circuit 4 is arranged to the vicinity of the connector 9 in the region S of the surface layer L1 of the substrate 8 . In the vicinity of the connector 9, the SATA signal line 14 penetrates to the back layer L8 of the substrate 8 through the via hole 15, and reaches the connector 9 by the SATA signal line 14 formed in the back layer L8. If it is necessary to form an electrode on the back layer L8 side of the substrate 8 at the connector 9 portion, the SATA signal line 14 must be passed through to the back layer L8 of the substrate 8 in this manner.

基板8の裏面層L8は、SATA信号線14を除くほとんどの領域がグランド18となっている。また、図示は省略するが、基板8の表面層L1と裏面層L8との間の内層においては、SATA信号線14と重なる部分にはSATA信号線14以外の配線パターンがほとんど形成されていない。すなわち、基板8において領域Sと重なる部分には、SATA信号線14以外の配線パターンがほとんど形成されていない。 Most of the area of the rear surface layer L8 of the substrate 8 except for the SATA signal line 14 serves as a ground 18. As shown in FIG. Although not shown, in the inner layer between the surface layer L1 and the back layer L8 of the substrate 8, almost no wiring pattern other than the SATA signal line 14 is formed in the portion overlapping the SATA signal line 14. That is, almost no wiring pattern other than the SATA signal lines 14 is formed in the portion of the substrate 8 that overlaps with the region S. FIG.

また、表面層L1において、SATA信号線14の一部が途切れているが、基板8上の該当部分に搭載された中継素子16(図3も参照)によって、SATA信号線14を通る信号は中継されるため特に問題とならない。また、基板8の表面は、図示しない絶縁性の保護膜で覆われており、表面層L1に形成された配線パターンの絶縁性は確保されている。 In addition, although part of the SATA signal line 14 is interrupted in the surface layer L1, the signal passing through the SATA signal line 14 is relayed by the relay element 16 (see also FIG. 3) mounted on the relevant portion on the substrate 8. It is not a problem because it is Further, the surface of the substrate 8 is covered with an insulating protective film (not shown) to ensure the insulating properties of the wiring pattern formed on the surface layer L1.

図7は、ドライブ制御回路4とNANDメモリ10とを接続する配線の構成を示す図であって、基板8の層構成の概念図である。なお、図7では、図面の簡略化のために基板8の層構造の一部を省略して示している。 FIG. 7 is a diagram showing the configuration of wiring connecting the drive control circuit 4 and the NAND memory 10, and is a conceptual diagram of the layer configuration of the substrate 8. As shown in FIG. In FIG. 7, part of the layer structure of the substrate 8 is omitted for simplification of the drawing.

図7に示すように、ドライブ制御回路4と抵抗素子12とを接続する配線は、基板8の表面層L1でドライブ制御回路4に接続されて、ビアホール21によって基板8の内層に引き込まれる。そして、その配線は基板8の内層を引き回されて再度ビアホール22によって基板8の表面層L1に引き出され、抵抗素子12に接続される。 As shown in FIG. 7, the wiring that connects the drive control circuit 4 and the resistance element 12 is connected to the drive control circuit 4 on the surface layer L1 of the substrate 8 and drawn into the inner layer of the substrate 8 through the via hole 21 . Then, the wiring is routed through the inner layer of the substrate 8 and pulled out to the surface layer L1 of the substrate 8 again through the via hole 22 and connected to the resistance element 12 .

また、抵抗素子12とNANDメモリ10とを接続する配線は、基板8の表面層L1で抵抗素子12に接続されて、ビアホール23によって基板8の内層に引き込まれる。そして、その配線は基板8の内層を引き回されて再度ビアホール24によって基板8の表面層L1に引き出され、NANDメモリ10に接続される。 Also, the wiring that connects the resistance element 12 and the NAND memory 10 is connected to the resistance element 12 on the surface layer L1 of the substrate 8 and drawn into the inner layer of the substrate 8 through the via hole 23 . Then, the wiring is routed through the inner layer of the substrate 8 and pulled out again to the surface layer L1 of the substrate 8 through the via hole 24 to be connected to the NAND memory 10 .

上述したように、NANDメモリ10の近傍に抵抗素子12が配置されるため、ドライブ制御回路4と抵抗素子12とを接続する配線よりも、抵抗素子12とNANDメモリ10とを接続する配線のほうが短くなる。 As described above, since the resistance element 12 is arranged near the NAND memory 10, the wiring connecting the resistance element 12 and the NAND memory 10 is more convenient than the wiring connecting the drive control circuit 4 and the resistance element 12. Shorten.

ここで、半導体装置100にはNANDメモリ10が複数設けられているので、抵抗素子12とNANDメモリ10とを接続する配線も基板8に複数形成される。NANDメモリ10の近傍に抵抗素子12が配置されるため、抵抗素子12とNANDメモリ10とを接続する複数の配線同士の長さのばらつきが抑えられる。 Here, since a plurality of NAND memories 10 are provided in the semiconductor device 100 , a plurality of wirings connecting the resistive elements 12 and the NAND memories 10 are also formed on the substrate 8 . Since the resistance element 12 is arranged in the vicinity of the NAND memory 10, variations in the lengths of the wirings connecting the resistance element 12 and the NAND memory 10 can be suppressed.

以上説明したように、電源回路5、ドライブ制御回路4、DRAM20、NANDメモリ10、SATA信号線14を配置することで、平面視において略長方形形状を呈する基板8上に、これらの各要素を適切に配置することができる。 As described above, by arranging the power supply circuit 5, the drive control circuit 4, the DRAM 20, the NAND memory 10, and the SATA signal lines 14, these elements can be appropriately arranged on the substrate 8, which has a substantially rectangular shape in plan view. can be placed in

また、電源回路5がコネクタ9の近傍、かつSATA信号線14を避けた位置に配置されることで、電源回路5から発生するノイズを他の要素やSATA信号線14が拾いにくくなり、半導体装置100の動作の安定性の向上を図ることができる。 Further, by arranging the power supply circuit 5 in the vicinity of the connector 9 and away from the SATA signal line 14, noise generated from the power supply circuit 5 is less likely to be picked up by other elements and the SATA signal line 14. The stability of the operation of 100 can be improved.

また、DRAM20がSATA信号線14を避けた位置に配置されることで、DRAM20から発生するノイズをSATA信号線14が拾いにくくなり、半導体装置100の動作の安定性の向上を図ることができる。 Further, by arranging the DRAM 20 at a position avoiding the SATA signal line 14, noise generated from the DRAM 20 is less likely to be picked up by the SATA signal line 14, and the stability of the operation of the semiconductor device 100 can be improved.

また、一般的にDRAM20はドライブ制御回路4の近傍に配置するのが好ましい。第1の実施の形態では、DRAM20をドライブ制御回路4の近傍に配置しているので、半導体装置100の性能特性の劣化を抑えることができる。 Also, it is generally preferable to arrange the DRAM 20 near the drive control circuit 4 . In the first embodiment, since the DRAM 20 is arranged in the vicinity of the drive control circuit 4, deterioration of performance characteristics of the semiconductor device 100 can be suppressed.

また、4つのNANDメモリ10のうち、2つのNANDメモリ10が基板8の一方の長辺側に寄せて配置され、残りの2つのNANDメモリ10が基板8の他方の長辺側に寄せて配置される。このように構成することで、配線パターンが基板8の一方に偏るのを抑えることができ、バランスよく配線パターンを形成することができる。 Two NAND memories 10 out of the four NAND memories 10 are arranged close to one long side of the substrate 8, and the remaining two NAND memories 10 are arranged close to the other long side of the substrate 8. be done. By configuring in this way, it is possible to prevent the wiring pattern from biasing toward one side of the substrate 8, and the wiring pattern can be formed in a well-balanced manner.

また、NANDメモリ10の近傍に抵抗素子12が配置されるため、抵抗素子12とNANDメモリ10とを接続する配線同士の長さのばらつきが抑えられるため、半導体装置100の性能特性の劣化を抑えることができる。 In addition, since the resistance element 12 is arranged near the NAND memory 10, variations in the lengths of the wirings connecting the resistance element 12 and the NAND memory 10 are suppressed, so deterioration of the performance characteristics of the semiconductor device 100 is suppressed. be able to.

また、基板8の裏面層L8において、SATA信号線14を除くほとんどの領域がグランド18となっているので、例えば、半導体装置100をホスト1に取り付けた状態でホスト1側の機器が半導体装置100の裏面層側に存在する場合、その装置からのノイズの影響が、半導体装置100の配線パターンや、NANDメモリ10などの各要素に及ぶのを抑えることができる。同様に、半導体装置100の配線パターンや各要素からのノイズの影響を、ホスト1側の装置が拾いにくくなる。 In addition, most of the area on the back surface layer L8 of the substrate 8 except for the SATA signal line 14 is the ground 18. Therefore, for example, when the semiconductor device 100 is attached to the host 1, the equipment on the host 1 side is the semiconductor device 100. , the influence of noise from the device can be suppressed from reaching the wiring pattern of the semiconductor device 100 and each element such as the NAND memory 10 . Similarly, it becomes difficult for the device on the host 1 side to pick up the influence of noise from the wiring pattern and each element of the semiconductor device 100 .

また、本実施の形態のように、コネクタ9部分で基板8の裏面層側に電極を形成する必要がある場合に、コネクタ9の近傍でSATA信号線14を基板8の裏面層L8まで貫通させることで、裏面層L8に形成されるSATA信号線14をより短くすることができる。これにより、ホスト1側の機器が半導体装置100の裏面層側に存在する場合、その装置からのノイズをSATA信号線14が拾いにくくなる。 Further, when it is necessary to form electrodes on the back surface layer side of the substrate 8 at the connector 9 portion as in this embodiment, the SATA signal line 14 is passed through to the back surface layer L8 of the substrate 8 in the vicinity of the connector 9. Thus, the SATA signal line 14 formed on the back surface layer L8 can be made shorter. As a result, when the device on the host 1 side exists on the back layer side of the semiconductor device 100, the SATA signal line 14 is less likely to pick up noise from that device.

また、基板8において領域Sと重なる部分には、SATA信号線14以外の配線パターンがほとんど形成されていないため、SATA信号線14に対するインピーダンスの管理を容易にすることができる。 In addition, almost no wiring pattern other than the SATA signal line 14 is formed in the portion of the substrate 8 that overlaps the area S, so that the impedance to the SATA signal line 14 can be easily managed.

なお、本実施の形態では、8層構造の基板8を例示したが、これに限られず、異なる層数の基板8であっても構わない。 Although the substrate 8 having an eight-layer structure is exemplified in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and the substrate 8 may have a different number of layers.

図8は、第1の実施の形態の変形例1にかかる半導体装置100の概略構成を示す底面図である。図9は、ドライブ制御回路4とNANDメモリ10とを接続する配線の構成を示す図であって、基板8の層構成の概念図である。なお、図9では、図面の簡略化のために基板8の層構造の一部を省略して示している。 FIG. 8 is a bottom view showing a schematic configuration of a semiconductor device 100 according to Modification 1 of the first embodiment. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of wiring that connects the drive control circuit 4 and the NAND memory 10, and is a conceptual diagram of the layer configuration of the substrate 8. As shown in FIG. In FIG. 9, part of the layer structure of the substrate 8 is omitted for simplification of the drawing.

本変形例1では、基板8の裏面層側に対してもNANDメモリ10が搭載され、半導体装置100は8つのNANDメモリ10を備える。基板8の裏面層側に搭載されるNANDメモリ10は、基板8の表面層側に搭載されたNANDメモリ10と対称となる位置に配置される。 In Modification 1, the NAND memory 10 is also mounted on the back surface layer side of the substrate 8 , and the semiconductor device 100 includes eight NAND memories 10 . The NAND memory 10 mounted on the back surface layer side of the substrate 8 is arranged at a position symmetrical to the NAND memory 10 mounted on the surface layer side of the substrate 8 .

なお、抵抗素子12は、基板8の裏面層側には搭載されず、表面層側にのみ搭載される。そのため、抵抗素子12とNANDメモリ10とを接続する配線は、基板8の内層を引き回されてビアホール24によって分岐され、基板8の表面層L1だけでなく裏面層L8にも引き出される。そして、表面層L1に引き出された配線には表面層側に設けられたNANDメモリ10が接続され、裏面層L8に引き出された配線には裏面層側に設けられたNANDメモリ10が接続される。すなわち、1つの抵抗素子12に対して2つのNANDメモリ10が接続されることとなる。 Note that the resistance element 12 is not mounted on the back surface layer side of the substrate 8, but is mounted only on the surface layer side. Therefore, the wiring that connects the resistance element 12 and the NAND memory 10 is routed through the inner layer of the substrate 8 and branched by the via hole 24, and is drawn out not only to the surface layer L1 of the substrate 8 but also to the back surface layer L8. The NAND memory 10 provided on the surface layer side is connected to the wiring drawn out to the surface layer L1, and the NAND memory 10 provided on the back layer side is connected to the wiring drawn out to the back layer L8. . That is, two NAND memories 10 are connected to one resistance element 12 .

このように、基板8の両面にNANDメモリ10を搭載することで、半導体装置100の記憶容量をより大きくすることが可能となる。また、抵抗素子12に対して、途中で配線を分岐することで複数(本変形例では2つ)のNANDメモリ10を接続することができ、ドライブ制御回路4の有するチャンネル数以上のNANDメモリ10を半導体装置100に備えることが可能となる。本変形例では、ドライブ制御回路4が4つのチャンネルを有しているが、それに対して8つのNANDメモリ10を設けることが可能となっている。なお、1つの配線に対して接続された2つのNANDメモリ10のうち、いずれのNANDメモリ10が動作するかは、NANDメモリ10のCE(チップイネーブル)がアクティブになっているか否かによってNANDメモリ10自身が判断する。 By mounting the NAND memories 10 on both sides of the substrate 8 in this manner, the storage capacity of the semiconductor device 100 can be increased. In addition, by branching the wiring on the way to the resistance element 12, a plurality of (two in this modification) NAND memories 10 can be connected, and the number of NAND memories 10 equal to or larger than the number of channels of the drive control circuit 4 can be connected. can be provided in the semiconductor device 100 . In this modification, the drive control circuit 4 has four channels, but eight NAND memories 10 can be provided for them. Note that which of the two NAND memories 10 connected to one wiring operates depends on whether CE (chip enable) of the NAND memory 10 is active or not. 10 decide for himself.

(第2の実施の形態)
図10は、第2の実施の形態にかかる半導体装置の詳細な構成を示す平面図である。図11は、図10に示すA-A線に沿った矢視断面図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 10 is a plan view showing the detailed configuration of the semiconductor device according to the second embodiment. 11 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 10. FIG. It should be noted that the same reference numerals are given to the same configurations as in the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

第2の実施の形態では、半導体装置102が備える4つのNANDメモリ10のすべてが、基板8の一方の長辺、より具体的には電源回路5が設けられている側の長辺側に寄せて並列配置されている。そして、すべてのNANDメモリ10を一方の長辺側に寄せることで他方の長辺側に空いたスペースに、抵抗素子12がまとめて配置される。 In the second embodiment, all the four NAND memories 10 provided in the semiconductor device 102 are moved to one long side of the substrate 8, more specifically, to the long side on which the power supply circuit 5 is provided. are arranged in parallel. By moving all the NAND memories 10 to one long side, the resistance elements 12 are collectively arranged in the space left on the other long side.

一般的に、NANDメモリ10は、基板8上に搭載される他の要素よりも高く構成される場合が多い。そのため、基板8の他方の長辺に沿った領域Tのうち抵抗素子12がまとめて配置される部分では、図11に示すように、NANDメモリ10が配置される領域Uよりも半導体装置102の高さを低く抑えることができる。 In general, NAND memory 10 is often constructed higher than other elements mounted on substrate 8 . Therefore, as shown in FIG. 11, in a region T along the other long side of the substrate 8, the portion where the resistor elements 12 are collectively arranged has a higher density of the semiconductor device 102 than the region U where the NAND memory 10 is arranged. Height can be kept low.

したがって、半導体装置102の一部の領域を、規格などの要求によって他の領域よりも低くしなければならない場合には、その領域を避けるようにNANDメモリ10を配置することで、その要求を満足する半導体装置102を得ることができる場合がある。本実施の形態では、基板8の他方の長辺に沿った領域を他の領域よりも低くしなければならない場合を例に挙げている。なお、DRAM20や温度センサ7も領域Tに設けられている。しかしながら、DRAM20や温度センサ7もNANDメモリ10より低く構成される場合が多いため、領域T全体で、領域Uよりも半導体装置102の高さを低く抑えることができる。 Therefore, if a part of the area of the semiconductor device 102 must be made lower than other areas due to requirements such as standards, the requirement can be satisfied by arranging the NAND memory 10 so as to avoid that area. In some cases, the semiconductor device 102 can be obtained. In this embodiment, the case where the area along the other long side of the substrate 8 must be made lower than the other areas is taken as an example. Note that the DRAM 20 and the temperature sensor 7 are also provided in the area T. FIG. However, since the DRAM 20 and the temperature sensor 7 are often configured lower than the NAND memory 10, the height of the semiconductor device 102 in the entire region T can be kept lower than in the region U.

図12は、第2の実施の形態の変形例1にかかる半導体装置102の概略構成を示す底面図である。図13は、図12に示すB-B線に沿った矢視断面図である。本変形例1では、第1の実施の形態の変形例1と同様に、基板8の裏面層側であって、表面層側に配置されたNANDメモリ10と対称な位置にもNANDメモリ10を設けている。これにより、半導体装置102の記憶容量をより大きくすることが可能となる。 FIG. 12 is a bottom view showing a schematic configuration of a semiconductor device 102 according to Modification 1 of the second embodiment. 13 is a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. 12. FIG. In Modification 1, as in Modification 1 of the first embodiment, the NAND memory 10 is also provided on the rear surface layer side of the substrate 8 and at a position symmetrical to the NAND memory 10 arranged on the surface layer side. are provided. This makes it possible to further increase the storage capacity of the semiconductor device 102 .

また、基板8の表面層側に配置されたNANDメモリ10と対称な位置にNANDメモリ10を設けることで、基板8の裏面層側でも一方の長辺側にNANDメモリ10が寄せて配置されるので、領域Tにおいて半導体装置102の高さを低く抑えることができる。 In addition, by providing the NAND memory 10 at a position symmetrical to the NAND memory 10 arranged on the surface layer side of the substrate 8, the NAND memory 10 is also arranged closer to one long side on the back surface layer side of the substrate 8. Therefore, the height of the semiconductor device 102 in the region T can be kept low.

また、抵抗素子12を基板8の表面層側のみに設けることや、1つの抵抗素子12に2つのNANDメモリ10を接続する構成や効果は、第1の実施の形態の変形例1で説明したものと同様である。 Also, the configuration and effects of providing the resistance element 12 only on the surface layer side of the substrate 8 and connecting two NAND memories 10 to one resistance element 12 have been described in the first modification of the first embodiment. It is the same as a thing.

(第3の実施の形態)
図14は、第3の実施の形態にかかる半導体装置の概略構成を示す平面図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施の形態では、ドライブ制御回路4に対してコネクタ9側に2つのNANDメモリ10が配置され、その反対側にさらに2つのNANDメモリ10が配置される。すなわち、基板8の長手方向に沿って、ドライブ制御回路4を挟むように複数のNANDメモリ10が配置されている。
(Third Embodiment)
FIG. 14 is a plan view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to a third embodiment; It should be noted that the same reference numerals are given to the same configurations as in the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, two NAND memories 10 are arranged on the connector 9 side with respect to the drive control circuit 4, and two more NAND memories 10 are arranged on the opposite side. That is, a plurality of NAND memories 10 are arranged along the longitudinal direction of the substrate 8 so as to sandwich the drive control circuit 4 .

このようにNANDメモリ10を分けて配置することで、4つのNANDメモリ10をドライブ制御回路4の一方側に並列配置するよりも、NANDメモリ10とドライブ制御回路4とを接続する配線の配線長のばらつきを抑えることができる。例えば、本実施の形態では、NANDメモリ10とドライブ制御回路4とを接続する配線のうち、一番短い配線と一番長い配線との比率は2倍程度に抑えることができる。一方、同じく4つのNANDメモリ10をドライブ制御回路4の一方側に並列配置した場合には、一番短い配線と一番長い配線との比率は4倍程度となってしまう。 By arranging the NAND memories 10 separately in this way, the wiring length of the wiring connecting the NAND memories 10 and the drive control circuit 4 can be reduced compared to arranging the four NAND memories 10 in parallel on one side of the drive control circuit 4 . variation can be suppressed. For example, in the present embodiment, the ratio of the shortest wiring to the longest wiring among the wirings connecting the NAND memory 10 and the drive control circuit 4 can be suppressed to approximately double. On the other hand, similarly, when four NAND memories 10 are arranged in parallel on one side of the drive control circuit 4, the ratio between the shortest wiring and the longest wiring becomes about four times.

このように、本実施の形態では配線長のばらつきを抑えることで、NANDメモリ10に対する最適なドライバー設定の差を小さくすることができる。そのため、データのエラー発生を抑えて、半導体装置103の動作の安定化を図ることができる。 As described above, in the present embodiment, by suppressing the variation in wiring length, the difference in optimal driver settings for the NAND memory 10 can be reduced. Therefore, the occurrence of data errors can be suppressed, and the operation of the semiconductor device 103 can be stabilized.

ドライブ制御回路4に対してコネクタ9側に設けられるNANDメモリ10は、SATA信号線14の上方に設けられることとなる。本実施の形態では、NANDメモリ10に、BGA(Ball Grid Array)タイプのものが用いられているため、表面層L1にSATA信号線14を形成する場合には、NANDメモリ10に形成されたボール状電極(バンプ)を避ける必要がある。 The NAND memory 10 provided on the connector 9 side with respect to the drive control circuit 4 is provided above the SATA signal line 14 . In the present embodiment, since a BGA (Ball Grid Array) type is used for the NAND memory 10, when forming the SATA signal line 14 on the surface layer L1, the ball It is necessary to avoid shaped electrodes (bumps).

しかしながら、図15に示すように、NANDメモリ10の底面には多くのボール状電極25が設けられているため、ボール状電極25を避けてSATA信号線14を形成することは難しい。そこで、本実施の形態では、コネクタ9とドライブ制御回路4とを接続するSATA信号線14は、基板8の内層に形成されている。 However, since many ball-shaped electrodes 25 are provided on the bottom surface of the NAND memory 10 as shown in FIG. 15, it is difficult to form the SATA signal lines 14 while avoiding the ball-shaped electrodes 25 . Therefore, in this embodiment, the SATA signal line 14 connecting the connector 9 and the drive control circuit 4 is formed in the inner layer of the substrate 8 .

また、基板8の一方の長辺側にNANDメモリ10が寄せて配置されるので、他方の長辺に沿った領域において半導体装置103の高さを低く抑えることができる。また、抵抗素子12をNANDメモリ10の近傍に配置することで半導体装置103の性能特性の劣化を抑えることができる。なお、半導体装置103が備えるNANDメモリ10の数は4つに限られず、複数であればそれ以上であっても構わない。 In addition, since the NAND memory 10 is arranged close to one long side of the substrate 8, the height of the semiconductor device 103 can be kept low in the region along the other long side. Further, by arranging the resistance element 12 in the vicinity of the NAND memory 10, deterioration of performance characteristics of the semiconductor device 103 can be suppressed. The number of NAND memories 10 included in the semiconductor device 103 is not limited to four, and may be more than four.

図16は、第3の実施の形態の変形例1にかかる半導体装置の概略構成を示す底面図である。本変形例1では、第1の実施の形態の変形例1と同様に、基板8の裏面層側であって、表面層側に配置されたNANDメモリ10と対称な位置にもNANDメモリ10を設けている。これにより、半導体装置103の記憶容量をより大きくすることが可能となる。 FIG. 16 is a bottom view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to Modification 1 of the third embodiment. In Modification 1, as in Modification 1 of the first embodiment, the NAND memory 10 is also provided on the rear surface layer side of the substrate 8 and at a position symmetrical to the NAND memory 10 arranged on the surface layer side. are provided. This makes it possible to further increase the storage capacity of the semiconductor device 103 .

また、基板8の表面層側に配置されたNANDメモリ10と対称な位置にNANDメモリ10を設けることで、基板8の裏面層側でも一方の長辺側にNANDメモリ10が寄せて配置されるので、他方の長辺に沿った領域において半導体装置103の高さを低く抑えることができる。 In addition, by providing the NAND memory 10 at a position symmetrical to the NAND memory 10 arranged on the surface layer side of the substrate 8, the NAND memory 10 is also arranged closer to one long side on the back surface layer side of the substrate 8. Therefore, the height of the semiconductor device 103 can be kept low in the region along the other long side.

また、抵抗素子12を基板8の表面層側のみに設けることや、1つの抵抗素子12に2つのNANDメモリ10を接続する構成や効果は、第1の実施の形態の変形例1で説明したものと同様である。 Also, the configuration and effects of providing the resistance element 12 only on the surface layer side of the substrate 8 and connecting two NAND memories 10 to one resistance element 12 have been described in the first modification of the first embodiment. It is the same as a thing.

(第4の実施の形態)
図17は、第4の実施の形態にかかる半導体装置の概略構成を示す平面図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施の形態では、ドライブ制御回路4に対してコネクタ9側に1つのNANDメモリ10が配置され、その反対側にさらに1つのNANDメモリ10が配置される。すなわち、半導体装置104は2つのNANDメモリ10を備える。
(Fourth embodiment)
FIG. 17 is a plan view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to a fourth embodiment; FIG. It should be noted that the same reference numerals are given to the same configurations as in the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, one NAND memory 10 is arranged on the connector 9 side with respect to the drive control circuit 4, and another NAND memory 10 is arranged on the opposite side. That is, the semiconductor device 104 has two NAND memories 10 .

本実施の形態のように、ドライブ制御回路4を挟むように2つのNANDメモリ10を配置した場合には、ドライブ制御回路4とNANDメモリ10とを接続する複数の配線の長さを略等しくすることができる。一方、同じく2つのNANDメモリ10をドライブ制御回路4の一方側に並列配置した場合には、一番短い配線と一番長い配線との比率は2倍程度となってしまう。 When two NAND memories 10 are arranged so as to sandwich the drive control circuit 4 as in the present embodiment, the lengths of the plurality of wires connecting the drive control circuit 4 and the NAND memories 10 are made substantially equal. be able to. On the other hand, similarly, when two NAND memories 10 are arranged in parallel on one side of the drive control circuit 4, the ratio between the shortest wiring and the longest wiring is approximately doubled.

このように、本実施の形態では複数の配線の配線長を略等しくすることで、NANDメモリ10に対する最適なドライバー設定も略等しくすることができる。そのため、データのエラー発生を抑えて、半導体装置104の動作の安定化を図ることができる。 In this way, in the present embodiment, by making the wiring lengths of a plurality of wires substantially equal, the optimal driver settings for the NAND memory 10 can also be made substantially equal. Therefore, the occurrence of data errors can be suppressed, and the operation of the semiconductor device 104 can be stabilized.

なお、SATA信号線14は、第3の実施の形態と同様に、基板8の内層に形成されている。また、基板8の一方の長辺側にNANDメモリ10が寄せて配置されるので、他方の長辺に沿った領域において半導体装置104の高さを低く抑えることができる。また、抵抗素子12をNANDメモリ10の近傍に配置することで半導体装置104の性能特性の劣化を抑えることができる。 The SATA signal line 14 is formed in the inner layer of the substrate 8 as in the third embodiment. Moreover, since the NAND memory 10 is arranged close to one long side of the substrate 8, the height of the semiconductor device 104 can be kept low in the region along the other long side. Further, by arranging the resistance element 12 in the vicinity of the NAND memory 10, the deterioration of the performance characteristics of the semiconductor device 104 can be suppressed.

図18は、第4の実施の形態の変形例1にかかる半導体装置の概略構成を示す底面図である。本変形例1では、第1の実施の形態の変形例1と同様に、基板8の裏面層側であって、表面層側に配置されたNANDメモリ10と対称な位置にもNANDメモリ10を設けている。これにより、半導体装置104の記憶容量をより大きくすることが可能となる。 FIG. 18 is a bottom view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to Modification 1 of the fourth embodiment. In Modification 1, as in Modification 1 of the first embodiment, the NAND memory 10 is also provided on the rear surface layer side of the substrate 8 and at a position symmetrical to the NAND memory 10 arranged on the surface layer side. are provided. This makes it possible to further increase the storage capacity of the semiconductor device 104 .

また、基板8の表面層側に配置されたNANDメモリ10と対称な位置にNANDメモリ10を設けることで、基板8の裏面層側でも一方の長辺側にNANDメモリ10が寄せて配置されるので、他方の長辺に沿った領域において半導体装置104の高さを低く抑えることができる。 In addition, by providing the NAND memory 10 at a position symmetrical to the NAND memory 10 arranged on the surface layer side of the substrate 8, the NAND memory 10 is also arranged closer to one long side on the back surface layer side of the substrate 8. Therefore, the height of the semiconductor device 104 can be kept low in the region along the other long side.

また、抵抗素子12を基板8の表面層側のみに設けることや、1つの抵抗素子12に2つのNANDメモリ10を接続する構成や効果は、第1の実施の形態の変形例1で説明したものと同様である。 Also, the configuration and effects of providing the resistance element 12 only on the surface layer side of the substrate 8 and connecting two NAND memories 10 to one resistance element 12 have been described in the first modification of the first embodiment. It is the same as a thing.

1 ホスト、2 SATAインタフェース(ATA /IF)、3 通信インタフェース、4 ドライブ制御回路(コントローラ)、5 電源回路、7 温度センサ、8 基板、9 コネクタ、9a スリット、10 NANDメモリ(NAND型フラッシュメモリ,不揮発性半導体記憶素子)、12 抵抗素子、12a 抵抗皮膜、12b 保護膜、12c 電極、14 SATA信号線(信号線)、15 ビアホール、18 グランド、20 DRAM(揮発性半導体記憶素子)、21,22,23,24 ビアホール、25 ボール状電極、100,102,103,104 半導体装置、200 デバッグ用機器、S,T,U 領域。
1 host, 2 SATA interface (ATA/IF), 3 communication interface, 4 drive control circuit (controller), 5 power supply circuit, 7 temperature sensor, 8 substrate, 9 connector, 9a slit, 10 NAND memory (NAND flash memory, nonvolatile semiconductor memory element), 12 resistance element, 12a resistive film, 12b protective film, 12c electrode, 14 SATA signal line (signal line), 15 via hole, 18 ground, 20 DRAM (volatile semiconductor memory element), 21, 22 , 23, 24 via hole, 25 ball-shaped electrode, 100, 102, 103, 104 semiconductor device, 200 debugging device, S, T, U region.

Claims (13)

コネクタと、
揮発性半導体メモリと、
底面に複数のボール状電極をそれぞれ有する第1から第n(nは2以上の整数)の不揮発性半導体メモリと、
前記揮発性半導体メモリ及び前記第1から第nの不揮発性半導体メモリを制御するコントローラと、
第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた皮膜と、前記皮膜を覆う膜とがそれぞれ形成された第1から第nの回路素子と、
前記揮発性半導体メモリと前記第1から第nの不揮発性半導体メモリと前記第1から第nの回路素子と前記コントローラと前記コネクタとが搭載され、平面視において長方形状に形成され、短辺に前記コネクタが設けられた多層配線基板と、
前記コネクタと接続されるコンピュータと
を備え、
前記第1から第nの不揮発性半導体メモリは、前記多層配線基板の長手方向に沿って一列に並べて配置され、
平面視において、前記コントローラは、前記コネクタと前記第1から第nの不揮発性半導体メモリとの間に配置され、
前記多層配線基板は、
前記揮発性半導体メモリと、前記第1から第nの不揮発性半導体メモリと、前記コントローラと、を搭載するための配線パターンが形成された表面層と、
底面に複数のボール状電極がそれぞれ設けられる第(n+1)から第2nの不揮発性半導体メモリを、前記第1から第nの不揮発性半導体メモリと前記多層配線基板とに対して対称の位置に搭載するための配線パターンが形成された裏面層と、
前記表面層と前記裏面層との間に設けられ、配線パターンが形成された複数の内部配線層と、
前記コントローラと前記第1から第nの回路素子とをそれぞれ接続する第1から第nの信号線と、
前記第1から第nの回路素子と前記第1から第nの不揮発性半導体メモリとをそれぞれ接続するための第(n+1)から第2nの信号線であって、前記内部配線層を通る部分を備える第(n+1)から第2nの信号線と、
前記第(n+1)から第2nの信号線から分岐され前記第(n+1)から第2nの不揮発性半導体メモリをそれぞれ接続するための第(2n+1)から第3nの信号線と、
を備えるシステム。
a connector;
a volatile semiconductor memory;
first to n-th (n is an integer equal to or greater than 2) nonvolatile semiconductor memories each having a plurality of ball-shaped electrodes on the bottom;
a controller that controls the volatile semiconductor memory and the first to n-th nonvolatile semiconductor memories;
first to n-th circuit elements each having a first electrode, a second electrode, a film provided between the first electrode and the second electrode, and a film covering the film;
The volatile semiconductor memory, the first to n-th nonvolatile semiconductor memories, the first to n-th circuit elements, the controller, and the connector are mounted, and are formed in a rectangular shape in a plan view with short sides a multilayer wiring board provided with the connector;
a computer connected to the connector,
the first to n-th nonvolatile semiconductor memories are arranged in a line along the longitudinal direction of the multilayer wiring board;
In plan view, the controller is arranged between the connector and the first to n-th nonvolatile semiconductor memories,
The multilayer wiring board is
a surface layer formed with wiring patterns for mounting the volatile semiconductor memory, the first to n-th nonvolatile semiconductor memories, and the controller;
(n+1)th to 2nth nonvolatile semiconductor memories each having a plurality of ball-shaped electrodes provided on the bottom surface thereof are mounted at symmetrical positions with respect to the first to nth nonvolatile semiconductor memories and the multilayer wiring board. a back layer on which a wiring pattern for
a plurality of internal wiring layers provided between the surface layer and the back layer and having wiring patterns formed thereon;
first to n-th signal lines connecting the controller and the first to n-th circuit elements, respectively;
(n+1)-th to 2n-th signal lines for connecting the first to n-th circuit elements and the first to n-th nonvolatile semiconductor memories, respectively, and passing through the internal wiring layer; (n+1)th to 2nth signal lines provided;
(2n+1)th to 3nth signal lines branched from the (n+1)th to 2nth signal lines for connecting the (n+1)th to 2nth nonvolatile semiconductor memories, respectively;
A system with
前記第(n+1)から第2nの信号線のそれぞれは、前記複数の内部配線層の何れかの配線層である第1の配線層に形成される信号線と、前記複数の内部配線層の何れかの配線層であって前記第1の配線層と異なる第2の配線層に形成される信号線とを含む請求項1に記載のシステム。 Each of the (n+1)-th to 2n-th signal lines is a signal line formed in a first wiring layer which is one wiring layer of the plurality of internal wiring layers and a signal line formed in one of the plurality of internal wiring layers. 2. The system of claim 1, including one wiring layer and a signal line formed in a second wiring layer different from said first wiring layer. 前記第(n+1)から第2nの信号線のそれぞれは、前記第1の配線層に形成される信号線と前記第2の配線層に形成される信号線とを接続するために前記多層配線基板の表面とほぼ垂直方向に伸びる部分を含む請求項2に記載のシステム。 Each of the (n+1)th to 2nth signal lines is for connecting the signal line formed in the first wiring layer and the signal line formed in the second wiring layer to the multilayer wiring board. 3. The system of claim 2, including a portion extending substantially perpendicular to the surface of the. 前記多層配線基板は、前記コントローラと前記コネクタとを接続する第(3n+1)の信号線が設けられた領域と、前記揮発性半導体メモリが設けられた領域とが、平面視において、重複しないように構成される請求項1から請求項3の何れか1項に記載のシステム。 In the multilayer wiring board, a region provided with a (3n+1)th signal line connecting the controller and the connector and a region provided with the volatile semiconductor memory do not overlap in plan view. 4. A system as claimed in any one of claims 1 to 3, configured. 前記第(3n+1)の信号線はSATA信号線である請求項4に記載のシステム。 5. The system of claim 4, wherein the (3n+1)th signal line is a SATA signal line. 前記コネクタは、前記コンピュータと接続するための電極を前記多層配線基板の前記裏面層に備え、
前記第(3n+1)の信号線は、前記多層配線基板の裏面層を通って前記コネクタの電極に接続される部分と、前記複数の内部配線層の何れかの配線層に形成される部分と、を備える請求項4または請求項5に記載のシステム。
the connector includes an electrode for connection with the computer on the back layer of the multilayer wiring board;
The (3n+1)-th signal line has a portion connected to the electrode of the connector through the back surface layer of the multilayer wiring board, a portion formed in any wiring layer of the plurality of internal wiring layers, 6. A system according to claim 4 or claim 5, comprising:
平面視において、前記揮発性半導体メモリは、前記第1から第nの不揮発性半導体メモリから見て前記コネクタと同じ側に設けられるように構成される請求項1から請求項6の何れか1項に記載のシステム。 7. In plan view, the volatile semiconductor memory is arranged on the same side as the connector when viewed from the first to n-th nonvolatile semiconductor memories. The system described in . 温度センサをさらに備える請求項1から請求項7の何れか1項に記載のシステム。 8. The system of any one of claims 1-7, further comprising a temperature sensor. 前記第1から第nの信号線のそれぞれは、前記表面層に形成される第1の部分と、前記裏面層に形成される第2の部分と、前記第1の部分と前記第2の部分とを接続するために前記多層配線基板の表面とほぼ垂直方向に伸びる第3の部分とを含む請求項1から請求項8の何れか1項に記載のシステム。 Each of the first to n-th signal lines includes a first portion formed on the surface layer, a second portion formed on the back surface layer, the first portion and the second portion. 9. A system according to any one of claims 1 to 8, comprising a third portion extending substantially perpendicularly to the surface of the multilayer wiring board for connecting to. 前記多層配線基板の層数は8である請求項1から請求項9の何れか1項に記載のシステム。 10. The system according to any one of claims 1 to 9, wherein the multilayer wiring board has eight layers. 前記第k(kは1≦k≦nを満たす整数)の不揮発性半導体メモリは、前記第kの不揮発性半導体メモリのチップイネーブルに基づいて、前記第(n+k)の信号線からの信号に対して動作するか否かを判断する請求項1から請求項10の何れか1項に記載のシステム。 The k-th (k is an integer that satisfies 1≤k≤n) non-volatile semiconductor memory responds to the signal from the (n+k)-th signal line based on the chip enable of the k-th non-volatile semiconductor memory. 11. A system according to any one of claims 1 to 10, wherein the system determines whether to operate with the 前記多層配線基板に搭載される電源回路を更に備え、
前記コンピュータは、前記コネクタへ電源を入力し、
前記コネクタは、前記入力された電源を前記電源回路に供給し、
前記電源回路は、前記供給される電源に基づいて内部電圧を生成し、前記生成された内部電圧を前記第1から第nの不揮発性半導体メモリへ供給するように構成される請求項1から請求項11の何れか1項に記載のシステム。
Further comprising a power supply circuit mounted on the multilayer wiring board,
The computer inputs power to the connector,
the connector supplies the input power to the power supply circuit;
1. The power supply circuit is configured to generate an internal voltage based on the supplied power and to supply the generated internal voltage to the first to n-th nonvolatile semiconductor memories. Item 12. The system according to any one of Item 11.
前記nは、4である請求項1から請求項12の何れか1項に記載のシステム。 13. A system according to any preceding claim, wherein n is four.
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