KR20100115268A - Solid state drive - Google Patents

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KR20100115268A
KR20100115268A KR1020090033916A KR20090033916A KR20100115268A KR 20100115268 A KR20100115268 A KR 20100115268A KR 1020090033916 A KR1020090033916 A KR 1020090033916A KR 20090033916 A KR20090033916 A KR 20090033916A KR 20100115268 A KR20100115268 A KR 20100115268A
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semiconductor memory
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memory device
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KR1020090033916A
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윤석원
김현규
윤영식
정대선
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주식회사 바른전자
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    • G06F3/06Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0668Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
    • G06F3/0671In-line storage system
    • G06F3/0673Single storage device
    • G06F3/0679Non-volatile semiconductor memory device, e.g. flash memory, one time programmable memory [OTP]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
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    • H05K5/0256Details of interchangeable modules or receptacles therefor, e.g. cartridge mechanisms
    • H05K5/026Details of interchangeable modules or receptacles therefor, e.g. cartridge mechanisms having standardized interfaces

Abstract

PURPOSE: A solid state drive is provided to offer single package type SSD with increased storage capacity, reduced size, and improved reliability. CONSTITUTION: A host interface(100) of the LGA(Land Grid Array) or the BGA(Ball Grid Array) type is connected to external host. A controller(300) is electrically connected to the host interface and semiconductor memory device. The controller controls data read and write operation about the semiconductor memory device and data transceiver operation with the external host. The number of host interface terminal is determined by the host interface communication protocol. The above semiconductor memory device is the nonvolatile memory.

Description

솔리드 스테이트 드라이브 {Solid State Drive}Solid State Drives {Solid State Drive}

본 발명은 데이타 저장 장치 (data storage device)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 솔리드 스테이트 드라이브 (solid state drive, SSD)에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to data storage devices, and more particularly to solid state drives (SSDs).

솔리드 스테이트 드라이브 (solid state drive, 이하에서는 'SSD'라 함)는, 데이타 저장 매체로서 하드 디스크가 아닌, 예를 들면, 플래시 메모리, DDR 메모리 등과 같은 반도체 메모리 소자를 사용하는 데이타 저장 장치이다. SSD는, 전통적인 데이타 저장 장치인 HDD(hard disk drive)와 달리 모터 및 기계적 구동 장치를 필요로 하지 않으므로, 작동시 열과 소음을 거의 발생시키지 않고, 외부충격에 매우 강하며, 전력 소모량이 매우 적다. 뿐만아니라, SSD는 HDD에 비하여 월등히 향상된 데이타 전송/쓰기/읽기 속도를 발휘할 수 있다. 그리하여, SSD는 HDD를 대체할 수 있는 차세대 저장 장치로서 주목받고 있다.A solid state drive (hereinafter referred to as 'SSD') is a data storage device that uses a semiconductor memory element such as, for example, a flash memory, a DDR memory, but not a hard disk as a data storage medium. SSDs, unlike traditional hard disk drives (HDDs), do not require motors and mechanical drives, generate little heat and noise during operation, are extremely resistant to external shocks, and consume very little power. In addition, SSDs can achieve significantly improved data transfer / write / read rates compared to HDDs. Thus, SSDs are attracting attention as next-generation storage devices that can replace HDDs.

종래의 SSD는 FDM(Flash Disk Module)과 같은 DOM(Disk On Module)의 형태를 취하고 있다. 종래의 DOM 형태의 SSD는 통상적으로 16 MB ~ 2 GB의 용량을 가지고 있으며, 낸드(NAND) 플래시 콘트롤러, IDE 또는 SATA 인터페이스 회로, 및 IDE 또는 SATA 커넥터를 구비하고 있다. 이러한 DOM 형태의 SSD는, 호스트(host)와의 8/16 비트 전송을 지원하고, 기존 OS(즉,도스, 윈도, 유닉스 등)의 파일 시스템을 지원하도록 제작된다. 그리하여, 종래의 DOM 형태의 SSD는 외형 및 기능 측면에서 기존의 HDD와 100% 호환이 가능하다. Conventional SSDs take the form of a disk on module (DOM) such as a flash disk module (FDM). Conventional DOM-type SSDs typically have capacities ranging from 16 MB to 2 GB and are equipped with NAND flash controllers, IDE or SATA interface circuits, and IDE or SATA connectors. This DOM-type SSD is designed to support 8 / 16-bit transfer with a host and to support file systems of existing OSs (ie, DOS, Windows, Unix, etc.). Thus, the conventional SSD SSD is 100% compatible with the existing HDD in terms of appearance and functionality.

이와 같이, 종래의 DOM 형태의 SSD는, 40 핀 IDE 커넥터, 44 핀 미니(mini)-IDE 커넥터 또는 SATA 커넥터를 통해 호스트 인터페이스와 접속될 수 있으므로, PC, 인터넷 단말기 (internet terminal), 인터넷 셋톱 박스 (internet set top box) 등에 폭 넓게 채용되고 있다.As such, the conventional DOM-type SSD can be connected to the host interface via a 40-pin IDE connector, a 44-pin mini-IDE connector or a SATA connector, thereby providing a PC, an internet terminal, and an Internet set-top box. Widely used in (internet set top box) and the like.

그러나, UMPC(Ultra Mobile Personal Computer) 또는 MID(Mobile Internet Device) 등과 같은 새로이 떠오르는 호스트 시스템, 즉, 더욱 복잡한 기능, 더욱 축소된 폼팩터(form factor), 및 더욱 열악한 환경에서의 고도의 신뢰성이 요구되는 호스트 시스템에 적용되기에는, 종래의 FDM 또는 DOM 형태의 SSD는 여전히 적합하지 않다. However, emerging host systems such as Ultra Mobile Personal Computers (UMPCs) or Mobile Internet Devices (MIDs), i.e. more complex functionality, smaller form factors, and higher reliability in harsh environments are required. To be applied to host systems, conventional FDM or DOM type SSDs are still not suitable.

구체적으로 설명하면, 종래의 FDM 또는 DOM 형태의 SSD는 충분하지 못한 저장용량을 가지고 있다. 또한, 종래의 FDM 또는 DOM 형태의 SSD는 IDE 커넥터, 미니-IDE 커넥터 또는 SATA 커넥터를 구비함에 따라, 더 이상의 소형화가 불가능하다. 또한, 종래의 FDM 또는 DOM 형태의 SSD는, 모듈(module) 형태의 내부 구조 상의 취약부로 인하여, 외부로부터의 충격 및 고온다습한 외부환경에 여전히 민감할 수 밖에 없으며, 더욱 열악한 환경에서는 품질 및 신뢰성에 하자가 발생할 소지가 매우 크다.Specifically, a conventional SSD in the form of FDM or DOM has insufficient storage capacity. In addition, the conventional FDM or DOM type SSD has an IDE connector, a mini-IDE connector or a SATA connector, it is impossible to further miniaturize. In addition, the SSD of the conventional FDM or DOM type, due to the weakness of the internal structure of the module (module), it is still sensitive to the external shock and high temperature and high humidity environment, the quality and reliability in more harsh environment Defects are very likely to occur.

본 발명에서는, 증가된 저장용량, 더욱 축소된 외형크기 및 향상된 신뢰성을 용이하게 달성할 수 있는 단일 패키지 형태의 SSD를 제공하고자 한다. It is an object of the present invention to provide an SSD in a single package that can easily achieve increased storage capacity, further reduced size and improved reliability.

본 발명에서 제공하는 단일 패키지 형태의 SSD는,SSD of a single package provided by the present invention,

외부 호스트와 접속되기 위한 LGA(land grid array) 또는 BGA(ball grid array) 형태의 호스트 인터페이스;A host interface in the form of a land grid array (LGA) or a ball grid array (BGA) for connecting to an external host;

적어도 하나의 반도체 메모리 소자; 및At least one semiconductor memory device; And

상기 호스트 인터페이스 및 상기 반도체 메모리 소자와 전기적으로 연결되어, 외부 호스트와의 데이타 송수신 동작 및 상기 반도체 메모리 소자에 대한 데이타 읽기쓰기 동작을 제어하는 콘트롤러;를 포함한다.And a controller electrically connected to the host interface and the semiconductor memory device to control data transmission / reception with an external host and data read / write operations to the semiconductor memory device.

본 발명의 SSD의 다른 구현예에 있어서, 상기 호스트 인터페이스의 단자수는 호스트 인터페이스 통신 프로토콜에 따라 결정된다.In another embodiment of the SSD of the present invention, the number of terminals of the host interface is determined according to the host interface communication protocol.

본 발명의 SSD의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 호스트 인터페이스 통신 프로토콜은 IDE(integrated drive electronics), EIDE(enhanced integrated drive electronics), SATA(serial AT attachment), SCSI(small computer system interface), SAS(serial attached SCSI) 또는 콤팩트플래시(compact flash)이다.In another embodiment of the SSD of the present invention, the host interface communication protocol is integrated drive electronics (IDE), enhanced integrated drive electronics (EIDE), serial AT attachment (SATA), small computer system interface (SAS), SAS (SAS). serial attached SCSI) or compact flash.

본 발명의 SSD의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자는 비휘발성 메모리이다.In another embodiment of the SSD of the present invention, the semiconductor memory device is a nonvolatile memory.

본 발명의 SSD의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자는 베어칩(bare chip)의 형태로 실장된다.In another embodiment of the SSD of the present invention, the semiconductor memory device is mounted in the form of a bare chip.

본 발명의 SSD의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자는 적층 배열로 실장된다.In another embodiment of the SSD of the present invention, the semiconductor memory devices are mounted in a stacked arrangement.

본 발명의 SSD의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 SSD는 상기 반도체 메모리 소자와 상기 콘트롤러를 외부환경으로부터 차단하기 위한 수지밀봉부를 더 포함한다.In another embodiment of the SSD of the present invention, the SSD further comprises a resin sealing part for blocking the semiconductor memory device and the controller from an external environment.

본 발명의 SSD의 또 다른 구현예는 내부회로 테스트용 단자를 더 포함한다.Another embodiment of the SSD of the present invention further includes a terminal for testing an internal circuit.

본 발명의 단일 패키지 형태의 SSD는 증가된 저장용량, 더욱 축소된 외형크기 및 향상된 신뢰성을 용이하게 달성할 수 있다.SSDs in the form of a single package of the present invention can easily achieve increased storage capacity, further reduced size and improved reliability.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 단일 패키지 형태의 SSD를 더욱 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 구현예에 따른 단일 패키지 형태의 SSD를 도식적으로 나타내는 단면도이다.Hereinafter, a single packaged SSD of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 1. 1 is a cross-sectional view schematically showing an SSD in the form of a single package according to an embodiment of the present invention.

도 1의 구현예의 SSD는, 기판(10), 기판(10)의 일면에 형성되어 있는 호스트 인터페이스(100), 기판(10)의 타면에 실장되어 있는 반도체 메모리 소자(200), 기판(10)의 타면에 실장되어 있는 콘트롤러(300), 및 기판(10)의 타면에 실장되어 있는 반도체 메모리 소자(200)와 콘트롤러(300)를 외부환경으로부터 차단하는 수지밀 봉부(400)를 포함하고 있다. 그리하여, 도 1의 구현예의 SSD의 전체적인 외형은 단일 패키지 형태의 반도체 소자와 유사하다.The SSD of the embodiment of FIG. 1 includes a substrate 10, a host interface 100 formed on one surface of the substrate 10, a semiconductor memory device 200 mounted on the other surface of the substrate 10, and a substrate 10. The controller 300 is mounted on the other side of the substrate, and the resin sealing part 400 is provided to block the semiconductor memory device 200 and the controller 300 mounted on the other surface of the substrate 10 from the external environment. Thus, the overall appearance of the SSD of the embodiment of FIG. 1 is similar to a semiconductor device in the form of a single package.

기판(10)은, 예를 들면, 회로패턴 및 비아홀과 같은 전기적 연결 수단을 구비하므로써, 호스트 인터페이스(100), 반도체 메모리 소자(200) 및 콘트롤러(300)의 전기적 연결을 제공한다. The substrate 10 includes electrical connection means such as, for example, circuit patterns and via holes, thereby providing electrical connection of the host interface 100, the semiconductor memory device 200, and the controller 300.

호스트 인터페이스(100)는 LGA(land grid array) 또는 BGA(ball grid array)의 형태를 갖는다. LGA(land grid array)는 반도체 패키지 방식의 일종으로서, 반도체 패키지의 밑바닥에 칩 전극을 어레이 형태로 형성한 패키지 방식을 지칭하는 용어로 알려져 있다. 본 발명에서 LGA는 그러한 LGA 반도체 패키지 방식에 채용되는 어레이 형태의 전극 형성 방식을 지칭한다. BGA(ball grid array)는 반도체 패키지 방식의 일종으로서, 반도체칩을 얹은 인쇄 회로 기판(PCB)의 뒷면에, 솔더볼이 부착된 납땜 단자를 2차원 어레이상으로 줄지어 배열해 리드를 대신하는 패키지 방식을 지칭하는 용어로 알려져 있다. 본 발명에서 BGA는 그러한 BGA 반도체 패키지 방식에 채용되는 2차원 어레이 상의 납땜 단자 형태의 전극 형성 방식을 지칭한다. 이러한 형태를 취하므로써, 호스트 인터페이스(100)는, 종래의 SSD에 구비되어 있는 표준적인 IDE 포트, 미니-IDE 포트 또는 SATA 포트와 비교하여, 매우 축소된 점유공간을 갖는다. 그에 따라, SSD의 전체적인 외형 크기의 축소가 가능해진다. 또한, 호스트 인터페이스(100)의 점유공간 축소로부터 얻은 여유공간에 더 많은 반 도체 메모리 소자를 실장시키므로써, SSD의 저장용량을 더욱 강화시킬 수도 있다. 게다가, LGA 또는 BGA 형태의 호스트 인터페이스(100)는, 종래의 SSD에 구비되어 있는 표준적인 IDE 포트, 미니-IDE 포트 또는 SATA 포트와 비교하여, 저렴할 뿐만 아니라, SSD 제조공정을 훨씬 더 단순화시킬 수 있다.The host interface 100 may be in the form of a land grid array (LGA) or a ball grid array (BGA). Land grid array (LGA) is a kind of semiconductor package method and is known as a term referring to a package method in which chip electrodes are formed in an array form on the bottom of the semiconductor package. In the present invention, LGA refers to an array electrode formation method employed in such an LGA semiconductor package method. A ball grid array (BGA) is a type of semiconductor package. A package that replaces leads by arranging solder terminals with solder balls in a two-dimensional array on the back of a printed circuit board (PCB) on which semiconductor chips are placed. Known as a term that refers to. In the present invention, BGA refers to an electrode forming method in the form of solder terminals on a two-dimensional array employed in such a BGA semiconductor package method. By taking this form, the host interface 100 has a much smaller footprint compared to the standard IDE port, mini-IDE port or SATA port provided in a conventional SSD. As a result, the overall size of the SSD can be reduced. In addition, by mounting more semiconductor memory devices in the free space obtained from the reduction of the occupied space of the host interface 100, the storage capacity of the SSD may be further enhanced. In addition, the host interface 100 in the form of LGA or BGA is inexpensive compared to the standard IDE port, mini-IDE port or SATA port provided in the conventional SSD, and can greatly simplify the SSD manufacturing process. have.

외부 호스트로부터 탈착이 가능한 SSD를 제공하는 경우, 호스트 인터페이스(100)가 LGA 형태인 것이 바람직하다. 외부 호스트에 고착되는 "임베디드 SSD (embedded SSD)"를 제공하는 경우, 호스트 인터페이스(100)가 BGA 형태인 것이 바람직하다.When providing a detachable SSD from an external host, the host interface 100 is preferably in the form of LGA. When providing an "embedded SSD" fixed to an external host, the host interface 100 is preferably in the form of a BGA.

호스트 인터페이스(100)의 단자수(또는, 핀수)는, 선택되는 호스트 인터페이스 통신 프로토콜에 따라, 용이하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 호스트 인터페이스 통신 프로토콜로서 IDE가 선택되는 경우, 호스트 인터페이스(100)의 단자수는 40 일 수 있으며, 미니-IDE인 경우에는 44, SATA인 경우에는 7 일 수 있다. The number of terminals (or pins) of the host interface 100 may be easily determined according to the selected host interface communication protocol. For example, when IDE is selected as the host interface communication protocol, the number of terminals of the host interface 100 may be 40, 44 in the case of mini-IDE, and 7 in the case of SATA.

호스트 인터페이스(100)의 단자의 배열방식은 특별히 제한되지 않으며, 단순히, 적용하고자 하는 외부 호스트의 단자 배열방식과 일치시키면 된다. 역으로, 호스트 인터페이스(100)의 단자 배열방식에 따라 외부 호스트의 단자 배열방식을 변경시킬 수도 있다. 따라서, 본 발명의 SSD는, 임베디드 시스템 뿐만 아니라, 범용 시스템에도 용이하게 적용될 수 있다. 호스트 인터페이스(100) 단자의 배열방식의 구체적인 예를 도 3 및 도 4에 예시하였다. 도 3 및 도 4는, 도 1의 SSD의 저면도이다. 도 3에서는, 기판(10)의 저면의 중심부에, 호스트 인터페이스(100) 단자들이 배열되어 있다. 도 4에서는, 기판(10)의 저면의 주변부에, 호스트 인터페이스(100) 단자들이 배열되어 있다.The arrangement of the terminals of the host interface 100 is not particularly limited, and may simply be identical to the arrangement of the terminals of the external host to be applied. Conversely, the terminal arrangement method of the external host may be changed according to the terminal arrangement method of the host interface 100. Therefore, the SSD of the present invention can be easily applied to general-purpose systems as well as embedded systems. Specific examples of the arrangement of the host interface 100 terminals are illustrated in FIGS. 3 and 4. 3 and 4 are bottom views of the SSD of FIG. 1. In FIG. 3, terminals of the host interface 100 are arranged at the center of the bottom surface of the substrate 10. In FIG. 4, terminals of the host interface 100 are arranged at the periphery of the bottom of the substrate 10.

게다가, 호스트 인터페이스(100)가 LGA 또는 BGA 형태를 취하고 있기 때문에, 호스트 인터페이스(100)의 단자의 일부를 디스에이블 또는 인에이블시키므로써, 고정된 단자수 및 배열방식으로, 여러가지 종류의 호스트 인터페이스 통신 프로토콜을 지원하도록 하는 것이 매우 용이하다.In addition, since the host interface 100 takes the form of LGA or BGA, various types of host interface communication can be performed in a fixed number of terminals and in an arrangement manner by disabling or enabling some of the terminals of the host interface 100. It is very easy to have protocol support.

호스트 인터페이스(100)는, 호스트 인터페이스 통신 프로토콜 수행에 필요한 단자 뿐만아니라, 콘트롤러(300) 또는 반도체 메모리 소자(200)의 동작에 필요한 전력 공급용 단자를 더 포함할 수도 있다.The host interface 100 may further include a terminal for supplying power necessary for the operation of the controller 300 or the semiconductor memory device 200 as well as a terminal necessary for performing the host interface communication protocol.

반도체 메모리 소자(200)는, 예를 들면, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 백업 전원이 필요없다는 측면에서, 반도체 메모리 소자(200)는 비휘발성 메모리인 것이 바람직하다. 비휘발성 메모리로서는, 예를 들면, 플래시 메모리, EPROM, EEPROM, FeRAM, MRAM, PRAM, SONOS, RRAM, NRAM, 등이 사용될 수 있다. 플래시 메모리 소자로서는, 예를 들면, 낸드(nand) 플래시 메모리 소자 또는 노어(nor) 플래시 메모리 소자가 사용될 수 있다. The semiconductor memory device 200 may be, for example, a volatile memory or a nonvolatile memory. In terms of not requiring a backup power supply, the semiconductor memory device 200 is preferably a nonvolatile memory. As the nonvolatile memory, for example, flash memory, EPROM, EEPROM, FeRAM, MRAM, PRAM, SONOS, RRAM, NRAM, and the like can be used. As the flash memory element, for example, a nand flash memory element or a nor flash memory element can be used.

반도체 메모리 소자(200)는 베어칩(bare chip)의 형태로 실장되는 것이 바람직하다. 수지밀봉부를 갖는 패키지 형태의 반도체 메모리 소자에 비하여, 수지밀봉부가 생략된 베어칩 형태의 반도체 메모리 소자를 사용하므로써, SSD의 크기를 더욱 축소시킬 수 있다. 또한, 베어칩 형태의 반도체 메모리 소자를 사용하므로써, 한정된 공간 내에 더 많은 반도체 메모리 소자를 실장시킬 수 있으므로, SSD의 저 장용량을 더욱 증가시킬 수 있다.The semiconductor memory device 200 is preferably mounted in the form of a bare chip. Compared to the semiconductor memory device in the form of a package having a resin sealing part, the size of the SSD can be further reduced by using a bare chip type semiconductor memory device in which the resin sealing part is omitted. In addition, by using a semiconductor device in the form of a bare chip, since more semiconductor memory devices can be mounted in a limited space, the storage capacity of the SSD can be further increased.

복수의 반도체 메모리 소자(200)가 실장되는 경우, 반도체 메모리 소자(200)는 평면 배열로 또는 적층 배열로 실장될 수 있다. 구현하고자 하는 SSD의 외형의 종횡비에 따라, SSD의 외형크기 및 저장용량을 최적화하기 위한, 복수의 반도체 메모리 소자(200)의 배열 방식을 용이하게 선택할 수 있다. 바람직하게는, 베어칩 형태의 반도체 메모리 소자를 적층하므로써, 동일 폼팩터 하에서, 더 큰 저장용량의 SSD를 구현할 수 있다.When a plurality of semiconductor memory devices 200 are mounted, the semiconductor memory devices 200 may be mounted in a planar array or a stacked array. According to the aspect ratio of the external shape of the SSD to be implemented, an arrangement method of the plurality of semiconductor memory devices 200 may be easily selected to optimize the external size and storage capacity of the SSD. Preferably, by stacking a bare chip type semiconductor memory device, an SSD having a larger storage capacity may be implemented under the same form factor.

콘트롤러(300)는 호스트 인터페이스(100) 및 반도체 메모리 소자(200)와 전기적으로 연결되어, 외부 호스트와의 데이타 송수신 동작 및 반도체 메모리 소자(200)에 대한 데이타 읽기쓰기 동작을 제어한다. The controller 300 is electrically connected to the host interface 100 and the semiconductor memory device 200 to control data transmission / reception with an external host and data read / write operations with respect to the semiconductor memory device 200.

콘트롤러(300)는 원칩(one-chip) 소자 또는 복수의 소자로 구현될 수 있다. 콘트롤러(300)는 베어칩 형태의 원칩 소자인 것이 바람직하다. 콘트롤러(300)가 베어칩 형태의 원칩 소자인 경우, SSD의 크기를 더욱 축소시킬 수 있다.The controller 300 may be implemented as a one-chip device or a plurality of devices. The controller 300 is preferably a one-chip device in the form of a bare chip. When the controller 300 is a bare chip type one-chip device, the size of the SSD may be further reduced.

수지밀봉부(400)는 반도체 메모리 소자(200)와 콘트롤러(300)를 외부환경으로부터 차단하기 위하여, 반도체 메모리 소자(200)와 콘트롤러(300)를 덮고 있다. 본 발명의 SSD에 있어서, 수지밀봉부(400)에 의하여, 호스트 인터페이스(100) 만이 외부환경에 노출되도록 할 수 있다. 이와 같이, 수지밀봉부(400)에 의하여 반도체 메모리 소자(200)와 콘트롤러(300)가 외부환경으로부터 완벽하게 차단되므로써, 고 온 고습의 열악한 환경에서도, 본 발명의 SSD는 고도의 신뢰성을 발휘할 수 있다. 특히, 베어칩 형태의 반도체 메모리 소자(200) 또는 베어칩 형태의 콘트롤러(300)가 사용된 경우에도, 수지밀봉부(400)로 인하여, 본 발명의 SSD는 여전히 고도의 신뢰성을 발휘할 수 있다.The resin sealing part 400 covers the semiconductor memory device 200 and the controller 300 to block the semiconductor memory device 200 and the controller 300 from the external environment. In the SSD of the present invention, the resin sealing unit 400 may allow only the host interface 100 to be exposed to the external environment. As such, the semiconductor memory device 200 and the controller 300 are completely blocked by the resin sealing part 400 from the external environment, so that the SSD of the present invention can exhibit high reliability even in a harsh environment of high temperature and high humidity. have. In particular, even when the bare chip type semiconductor memory device 200 or the bare chip type controller 300 is used, due to the resin sealing part 400, the SSD of the present invention can still exhibit a high degree of reliability.

본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 본 발명의 SSD는 내부회로 테스트용 단자를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 내부회로 테스트용 단자는 콘트롤러에 연결된다. 또한, 콘트롤러는, 외부 호스트와의 데이타 송수신 동작 및 반도체 메모리 소자(200)에 대한 데이타 읽기쓰기 동작 이외에, 내부회로 테스트용 단자를 통하여 입력되는 테스트 요청 신호에 응답하는 루틴을 더 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the SSD of the present invention may further include an internal circuit test terminal. In this case, the terminal for internal circuit test is connected to the controller. The controller may further include a routine that responds to a test request signal input through an internal circuit test terminal, in addition to a data transmission / reception operation with an external host and a data read / write operation with respect to the semiconductor memory device 200.

도 2에, 내부회로 테스트용 단자를 더 포함하는 본 발명의 SSD의 일구현예의 블록 다이어그램을 나타내었다. 내부회로 테스트용 단자(500)는 콘트롤러(300)에 연결된다. 또한, 콘트롤러(300)는, 외부 호스트와의 데이타 송수신 동작 및 반도체 메모리 소자(200)에 대한 데이타 읽기쓰기 동작 이외에, 내부회로 테스트용 단자를 통하여 입력되는 테스트 요청 신호에 응답하는 루틴을 더 포함한다. 2 is a block diagram of an embodiment of an SSD of the present invention further including an internal circuit test terminal. The internal circuit test terminal 500 is connected to the controller 300. The controller 300 may further include a routine for responding to a test request signal input through an internal circuit test terminal, in addition to a data transmission / reception operation with an external host and a data read / write operation with respect to the semiconductor memory device 200. .

예를 들어, 내부회로 테스트용 단자(500)는, 외부 GPIO 핀(external general purpose input/output pin), 정상 동작 모드와 테스트 모드를 위한 단자, 시스템 리셋을 위한 단자, 외부 클럭(clock) 입력을 위한 단자를 구비할 수 있다. 분석 및 테스트를 위한 요청(request) 신호를 내부회로 테스트용 단자(500)를 통해 보내면, 콘트롤러(300)의 내부회로 블록으로부터 인식신호를 받아 신호에 대한 아비트 레이션(arbitration)이 이루어지고, 그에 따라, 콘트롤러(300)의 각 내부블럭 및 메모리소자(200)(예를 들어, 낸드플래시)와의 데이타 인터페이스가 가능해진다. 이 상태에서 내부회로 테스트용 단자(500)를 통해 준비된 각각의 명령을 보내게 되면, 메모리 소자(200) 내에 읽기/쓰기가 가능해지고, 콘트롤러(300) 상태, 내부 클럭 상태, 메모리 소자(200) 상태 등에 관하여, 호스트 인터페이스(100)를 통해서는 불가능한 다양한 테스트의 수행이 가능해진다.For example, the internal circuit test terminal 500 may include an external GPIO pin, an external general purpose input / output pin, a terminal for a normal operation mode and a test mode, a terminal for system reset, and an external clock input. It may be provided with a terminal for. When a request signal for analysis and test is sent through the internal circuit test terminal 500, the recognition signal is received from the internal circuit block of the controller 300, and the abitration of the signal is performed. In addition, a data interface with each of the internal blocks of the controller 300 and the memory device 200 (for example, NAND flash) can be performed. In this state, when each prepared command is sent through the internal circuit test terminal 500, read / write is possible in the memory device 200, and the controller 300 state, the internal clock state, and the memory device 200 are transmitted. With respect to the state, etc., various tests that are not possible through the host interface 100 can be performed.

그리하여, 내부회로 테스트용 단자는, 호스트 인터페이스 단자를 통하지 않고, SSD 내부의 반도체 메모리 소자 또는 콘트롤러의 이상 유무를 판정하는 것을 가능하게 한다. 게다가, 내부회로 테스트용 단자는, 호스트 인터페이스 단자를 통해서는 판별할 수 없는 반도체 메모리 소자의 상태 또는 콘트롤러의 상태를 파악하는 것을 가능하게 한다. 또한, 본 발명의 SSD가 장착되어 있는 외부 호스트 시스템에 오류가 발생한 경우 (그에 따라, 외부 호스트와 SSD의 정상적인 접속 기능이 작동되지 않거나, 외부 호스트와 SSD의 접속 기능이 정상적으로 작동되는지의 여부가 확인되지 않는 경우), 내부회로 테스트용 단자를 이용하여 SSD의 상태를 파악하므로써, 외부 호스트 시스템의 오류가 SSD에 기인하는 것인지를 용이하게 판정할 수 있다. 이러한 판정은, 호스트 인터페이스를 통해서는 수행될 수 없다.Thus, the terminal for internal circuit test makes it possible to determine the abnormality of the semiconductor memory element or the controller inside the SSD without passing through the host interface terminal. In addition, the internal circuit test terminal makes it possible to grasp the state of the semiconductor memory element or the state of the controller which cannot be discriminated through the host interface terminal. In addition, when an error occurs in the external host system equipped with the SSD of the present invention (accordingly, it is determined whether the normal connection function of the external host and the SSD does not work or the connection function of the external host and the SSD is normally operated. If not), it is possible to easily determine whether the error of the external host system is due to the SSD by grasping the state of the SSD by using the internal circuit test terminal. This determination cannot be performed via the host interface.

본 발명의 SSD는 기존의 하드디스크를 대체하는 범용 데이타 저장 장치로서 사용될 수 있다. 특히, 소형 폼팩터가 요구되는 UMPC(ultra-mobile PC) 또는 MID(mobile internet device) 시스템에 유용하게 적용될 수 있다. 또한, 고온/고습 의 열악환 환경에서 극한의 신뢰성이 요구되는 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 임베디드 시스템에 적용될 수 있다.SSD of the present invention can be used as a general-purpose data storage device replacing the existing hard disk. In particular, it can be usefully applied to an ultra-mobile PC (UMPC) or mobile internet device (MID) system that requires a small form factor. It can also be applied to systems requiring extreme reliability in high temperature / high humidity thermal stress environments. It can also be applied to embedded systems.

도 1은, 본 발명의 일 구현예에 따른 단일 패키지 형태의 SSD를 도식적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing an SSD in the form of a single package according to an embodiment of the present invention.

도 2는, 내부회로 테스트용 단자를 더 포함하는 본 발명의 SSD의 일구현예의 블록 다이어그램이다.2 is a block diagram of one embodiment of an SSD of the present invention further including an internal circuit test terminal.

도 3은 본 발명의 SSD의 호스트 인터페이스 단자의 배열방식의 일예를 보여주는 저면도이다.3 is a bottom view illustrating an example of an arrangement method of a host interface terminal of an SSD of the present invention.

도 4는 본 발명의 SSD의 호스트 인터페이스 단자의 배열방식의 다른 예를 보여주는 저면도이다.Figure 4 is a bottom view showing another example of the arrangement of the host interface terminal of the SSD of the present invention.

Claims (8)

외부 호스트와 접속되기 위한 LGA 또는 BGA 형태의 호스트 인터페이스;A host interface in the form of LGA or BGA for connection with an external host; 적어도 하나의 반도체 메모리 소자; 및At least one semiconductor memory device; And 상기 호스트 인터페이스 및 상기 반도체 메모리 소자와 전기적으로 연결되어, 외부 호스트와의 데이타 송수신 동작 및 상기 반도체 메모리 소자에 대한 데이타 읽기쓰기 동작을 제어하는 콘트롤러;를 포함하는 단일 패키지 형태의 SSD.And a controller electrically connected to the host interface and the semiconductor memory device to control data transmission / reception with an external host and data read / write operations with respect to the semiconductor memory device. 제 1 항에 있어서, 상기 호스트 인터페이스의 단자수가 호스트 인터페이스 통신 프로토콜에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 단일 패키지 형태의 SSD.The SSD of claim 1, wherein the number of terminals of the host interface is determined according to a host interface communication protocol. 제 2 항에 있어서, 상기 호스트 인터페이스 통신 프로토콜이 IDE, EIDE, SATA, SCSI, SAS 또는 콤팩트플래시인 것을 특징으로 하는 단일 패키지 형태의 SSD. 3. The SSD of claim 2, wherein the host interface communication protocol is IDE, EIDE, SATA, SCSI, SAS or CompactFlash. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자가 비휘발성 메모리인 것을 특징으로 하는 단일 패키지 형태의 SSD.The SSD of claim 1, wherein the semiconductor memory device is a nonvolatile memory. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자가 베어칩의 형태로 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 단일 패키지 형태의 SSD.The SSD of claim 1, wherein the semiconductor memory device is mounted in the form of a bare chip. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자가 적층 배열로 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 단일 패키지 형태의 SSD. The SSD of claim 1, wherein the semiconductor memory devices are mounted in a stacked arrangement. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 메모리 소자와 상기 콘트롤러를 외부환경으로부터 차단하기 위한 수지밀봉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 패키지 형태의 SSD.The SSD of claim 1, further comprising a resin sealing part to block the semiconductor memory device and the controller from an external environment. 내부회로 테스트용 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 패키지 형태의 SSD.SSD of a single package form, characterized in that it further comprises an internal circuit test terminal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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