TWI836585B - 記憶體系統 - Google Patents
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Abstract
本發明之一實施型態係提供改善散熱性能的記憶體系統、適當地擴散在記憶體系統產生的熱的標籤零件。
一實施型態所涉及的記憶體系統具備基板、第1半導體裝置、第2半導體裝置和標籤零件。第1半導體裝置係被配置在基板之第1面。第2半導體裝置係被配置在基板之第1面。標籤零件具有擴散來自第1半導體裝置之發熱的第1部分,和擴散來自第2半導體裝置之發熱的第2部分,和被配置在第1部分和第2部分之間,抑制第1半導體裝置和第2半導體裝置之間的熱傳導的第3部分。
Description
本發明之實施型態係關於記憶體系統及標籤零件。
本申請案享有以日本專利申請第2021-48945號(申請日:2021年3月23日)為基礎申請案的優先權。本申請案藉由參照該基準申請案包含基礎申請案的全部內容。
在SSD(Solid State Drives)安裝電子零件。當SSD動作時,被安裝的電子零件發熱。在SSD動作時電子零件發出之熱的散熱被期待。有在被安裝於SSD之零件的表面黏貼樹脂標籤之情形。一般而言,樹脂標籤由於熱傳導率低,故散熱性能低。
本發明之一實施型態係提供改善散熱性能的記憶體系統及標籤零件。
一實施型態所涉及之記憶體系統具備第1基板、第1半導體裝置、第2半導體裝置和標籤零件。第1半導體裝置係
被配置在第1基板之第1面。第2半導體裝置係被配置在第1基板之第1面。標籤零件具有擴散來自第1半導體裝置之發熱的第1部分,和擴散來自第2半導體裝置之發熱的第2部分,和被配置在第1部分和第2部分之間,抑制第1半導體裝置和第2半導體裝置之間的熱傳導的第3部分。
1A,1B,1C,1D,1E:記憶體系統
2:主機機器
3:電子機器
4,4M,4D:第1基板
4a,4Ma,4Da:第1面
4b,4Mb,4Db:第2面
5,5D,5U1,5U2:低熱傳導構件
6,6M1,6M2,6M3,61,62,63:高熱傳導構件
7,7A,7B,7C,7D,7E:標籤零件
8:第2基板
9D,9M:連接器
100:連接部
10,10A,10B:第1半導體裝置
12,15A~15D:金屬螺桿
13:螺紋切削
15H:溝部
19:空洞部
20:第2半導體裝置
21:CPU
22:內置記憶體(RAM)
23:主機I/F電路
24:功率管理積體電路(PMIC)
25:動態隨機存取記憶體(DRAM)
26:NANDI/F電路
27:DRAMI/F電路
30:框體
30U:上框體
30D:下框體
32:鍵盤
34:置掌部
50,52:電源線
[圖1A]為表示實施型態所涉及之標籤零件之一例的俯視圖。
[圖1B]為沿著圖1A之I-I線的剖面圖。
[圖2A]為第1實施型態所涉及之記憶體系統之俯視圖。
[圖2B]為沿著圖2A之II-II線的剖面圖。
[圖2C]為沿著圖2A之III-III線的剖面圖。
[圖3]為將第1實施型態所涉及之記憶體系統搭載於第2基板的剖面圖。
[圖4A]為第2實施型態所涉及之記憶體系統之俯視圖。
[圖4B]為沿著圖4A之IV-IV線的剖面圖。
[圖4C]為沿著圖4A之V-V線的剖面圖。
[圖5]為將第2實施型態所涉及之記憶體系統搭載於第2基板的剖面圖。
[圖6A]為第3實施型態所涉及之記憶體系統之俯視圖。
[圖6B]為沿著圖6A之VI-VI線的剖面圖。
[圖6C]為第3實施型態所涉及之記憶體系統之一例的鳥瞰圖。
[圖7A]為第4實施型態所涉及之記憶體系統之俯視圖。
[圖7B]為沿著圖7A之VII-VII線的剖面圖。
[圖8A]為第5實施型態所涉及之記憶體系統之剖面圖。
[圖8B]為適用於第5實施型態所涉及之記憶體系統之標籤零件的俯視圖。
[圖8C]為將第5實施型態所涉及之記憶體系統作為SSD裝置而構成的剖面圖。
[圖9]為實施形態之變形例1所涉及之標籤零件之俯視圖。
[圖10]係(a)為實施形態之變形例2所涉及之標籤零件之剖面圖。(b)為對應於圖10(a)之每X位置的熱傳導率之示意圖。
[圖11]係(a)為實施形態之變形例3所涉及之標籤零件之剖面圖。(b)為對應於圖11(a)之每X位置的熱傳導率之示意圖。
[圖12]為實施型態所涉及之記憶體系統之方塊圖。
[圖13]為搭載實施型態所涉及之記憶體系統的電子機器的鳥瞰圖。
參照圖面針對實施型態予以說明。在以下說明的說明書或圖面之記載中,對相同的構成要素標示相同符號省略說明。圖面為示意性者。再者,以下所示的實施型態係例示用以將技術性思想予以具體化的裝置或方法。實施型態係可以在申請專利範圍中追加各種變更。
(標籤零件)
圖1A為表示實施型態所涉及之標籤零件7之一例的俯視圖。再者,圖1B為沿著圖1A之I-I線的剖面圖。如圖1A所示般。標籤零件7係在X-Y平面延伸。X方向係表示標籤零件7之長邊方向,Y方向係表示標籤零件7之短邊方向,Z方向表示與X-Y平面呈垂直的方向。
如圖1A及圖1B所示般,實施型態所涉及的標籤零件7具備第1高熱傳導構件6M1、第2高熱傳導構件6M2,和低熱傳導構件5。第1高熱傳導構件6M1係對應於第1區域,擴散在第1區域的發熱。第2高熱傳導構件6M2係對應於第2區域,擴散在第2區域的發熱。低熱傳導構件5之一部分係被配置在第1高熱傳導構件6M1和第2高熱傳導構件6M2之間,抑制第1區域和第2區域之間的熱傳導。即是,低熱傳導構件5之一部分係抑制第1高熱傳導構件6M1和第2高熱傳導構件6M2之間的熱傳導。在此,第1區域及第2區域係對應於配置黏貼標籤零件7而成為散熱對象之半導體裝置的區域。
如圖1B所示般,低熱傳導構件5之一部分係被配置成在Z方向,與第1高熱傳導構件6M1及第2高熱傳導構件6M2之各者不重疊。低熱傳導構件5之其他一部分係被配置成在Z方向,與第1高熱傳導構件6M1及第2高熱傳導構件6M2之各者重疊。第1高熱傳導構件6M1及第2高熱傳導構件6M2係與低熱傳導構件5疊層而被形成。第1高熱傳導構件6M1及第2高熱傳導構件6M2即使被埋入至低熱傳導構件5而被形成亦可。
如此被構成的標籤零件7在每區域具有不同的熱傳導率。第1高熱傳導構件6M1之熱傳導率及第2高熱傳導構件6M2之熱傳導率皆大於低熱傳導構件5之熱傳導率。標籤零件7係在複數半導體裝置被配置在基板上的構造中,在分別不同的每區域具有不同的熱傳導特性。
第1高熱傳導構件6M1為第1部分之一例,第2高熱傳導構件6M2為第2部分之一例,低熱傳導構件5之一部分為第3部分之一例。
第1高熱傳導構件6M1和第2高熱傳導構件6M2係由例如金屬層或導電性聚合物等構成。作為金屬層,能夠適用以例如Cu(銅)、Al(鋁)、Mo(鉬)、W(鎢)等之熱傳導性或導電性之良好的金屬為主成分的材料。作為導電性聚合物,能夠適用例如穩定性、成膜性、透明性之良好的聚噻吩系、聚苯胺系高分子膜。
另一方面,低熱傳導構件5係由抑制第1高熱傳導構件6M1之熱和第2高熱傳導構件6M2之熱之間的熱傳導的絕緣
材料而被構成。作為絕緣材料,可由例如將對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯和乙二醇予以聚縮合而獲得的屬於可塑性聚酯之聚對苯二甲酸乙二酯(PET:polyethylene terephthalate)樹脂、丙烯樹脂系接著劑、環氧系之接著劑、矽氧樹脂等而構成。再者,低熱傳導構件5即使係使用上述絕緣材料之疊層構造而被形成亦可。再者,即使在上述絕緣材料之疊層構造具備用以印刷文字的層亦可。再者,即使實施型態所涉及之標籤零件7具有可撓的構造亦可。
實施型態所涉及之標籤零件7係例如以接著劑等張貼例如絕緣材料,或藉由藉由蒸鍍而被形成。
(第1實施型態)
圖2A為第1實施型態所涉及之記憶體系統1A之俯視圖。再者,圖2B為沿著圖3A之II-II線的剖面圖。再者,圖2C為沿著圖2A之III-III線的剖面圖。
第1實施型態所涉及之記憶體系統1A具備第1基板4、第1半導體裝置10A、10B、第2半導體裝置20和標籤零件7。
第1基板4具備連接部100和溝部15H。溝部15H被設置在X方向中之第1基板4之一端。連接部100被設置在X方向與溝部15H分隔的第1基板4之另一端。
第1基板4係例如由印刷配線基板構成的電路基板。第1基板4具有第1面4a和與該第1面4a相向的第2面4b。如圖2A所示般,第1基板4係在X-Y平面延伸而被配置。X方向
為第1基板4之長邊方向,Y方向為第1基板4之短邊方向,Z方向為與X-Y平面呈垂直的方向。即使在以下的說明中也相同。
如圖2B所示般,第1半導體裝置10A、10B被配置在第1基板4之第1面4a側。
第1半導體裝置10A、10B為例如NAND型快閃記憶體。第1半導體裝置10A、10B具有第1動作容許溫度T1。
第2半導體裝置20係被配置在第1基板4之第1面4a側。第2半導體裝置20係控制例如第1半導體裝置10A、10B的記憶體控制器。一般而言,第2半導體裝置20具有高於第1動作容許溫度T1的第2動作容許溫度T2。
如上述般,標籤零件7具有第1高熱傳導構件6M1、第2高熱傳導構件6M2和低熱傳導構件5。第1高熱傳導構件6M1係擴散第1半導體裝置10A、10B之發熱。第2高熱傳導構件6M2係擴散第2半導體裝置20之發熱。低熱傳導構件5之一部分係抑制第1半導體裝置10A、10B之發熱和第2半導體裝置20之發熱之間的熱傳導。如此,標籤零件7在每區域具有不同的熱傳導率。
在第1實施型態所涉及之記憶體系統1A中,標籤零件7係如圖2B及圖2C所示般,被配置在第1基板4之第2面4b側。
如圖2B及圖2C所示般,第1高熱傳導構件6M1係隔著第1基板4而被配置在第1半導體裝置10A、10B之Z方向之負方向亦即下方。
第2高熱傳導構件6M2係隔著第1基板4而被配置在第2半導體裝置20之Z方向之負方向亦即下方。
第1實施型態所涉及的記憶體系統1A具備標籤零件7,該標籤零件7具有在每區域持有不同熱傳導率的構造。依此,記憶體系統1A係在配置有第2半導體裝置20之區域,藉由第2高熱傳導構件6M2積極地使熱擴散。再者,記憶體系統1A係在配置有第1半導體裝置10A、10B之區域,藉由低熱傳導構件5之一部分抑制來自第2高熱傳導構件6M2之受熱,同時藉由第1高熱傳導構件6M1積極地使熱擴散。
(記憶體系統之搭載構造)
圖3為將第1實施型態所涉及之記憶體系統1A搭載於主機機器之狀態的剖面圖。
在記憶體系統1A經由連接部100而與主機機器連接之情況,記憶體系統1A能夠經由連接部100而與主機機器通訊。在記憶體系統1A經由連接部100而與主機機器連接之狀態,記憶體系統1A能夠經由溝部15H而進一步與主機機器連接。主機機器至少具備被連接於連接部100之連接器(無圖示)和第2基板8。主機機器具備的連接器被安裝於第2基板8。第2基板8係例如由印刷配線基板構成的電路基板。再者,第2基板8即使為例如金屬板亦可。
如圖3所示般,記憶體系統1A係經由溝部15H而藉由金屬螺桿12而被安裝於第2基板8。金屬螺桿12係經由被設
置在記憶體系統1A之第1基板4的溝部15H和被設置在第2基板8的螺紋切削13,而連接第1基板4和第2基板8。在對應於溝部15H之標籤零件7之一部分的內壁,第1高熱傳導構件6M1之一部分露出。而且,在螺桿切削13之內壁,成為主機機器之基準電位(接地電位)之配線的一部分露出。
如此一來,標籤零件7之第1高熱傳導構件6M1係經由金屬螺桿12而與第2基板8熱性地連接。
記憶體系統1A係經由連接部100而與被安裝於第2基板8的連接器連接。在被安裝於第2基板8的連接器具備高熱傳導構件之情況,可以使該連接器和標籤零件7熱性地接觸。
第1實施型態所涉及之記憶體系統1A能夠經由第1高熱傳導構件6M1及金屬螺桿12而將第1半導體裝置10A、10B之發熱傳播至第2基板8。再者,能夠將第2半導體裝置20之發熱經由第2高熱傳導構件6M2而從連接部100傳播至外部。即是,第1半導體裝置10A、10B之發熱係傳播至具有第1高熱傳導構件6M1之標籤零件7。傳播至該標籤零件7的熱係經接合的金屬螺桿12而被散熱至第2基板8。再者,第2半導體裝置20產生的熱係藉由第2基板而被散熱。即是,第2半導體裝置20之發熱係傳播至具有第2高熱傳導構件6M2的標籤零件7。傳播至該標籤零件7的熱係經由與標籤零件7相接的第2基板8,或被安裝於第2基板8的連接器而將熱散熱至第2基板8。傳播至第1高熱傳導構件6M1之第1半導體裝置10A、10B之發熱,和傳播至第2高熱傳導
構件6M2之第2半導體裝置20之發熱之間的傳播,係藉由低熱傳導構件5之一部分而彼此被抑制。
第1實施型態所涉及之記憶體系統1A係根據例如電腦之內置擴充卡之規格亦即M.2規格。記憶體系統1A之第1基板4之尺寸係依照M.2規格,例如Y方向之寬度為22mm,X方向之長度為約30mm、42mm、80mm、110mm。在此情況,標籤零件7之尺寸以Y方向之寬度為約20mm,X方向之長度為約28mm、40mm、75mm、100mm為佳。
[第1實施型態之效果]
若藉由第1實施型態時,藉由具有被貼合於第1基板4之第2面4b的標籤零件的構造,可以抑制適當地擴散產生的熱或抑制熱的傳播,可以提供改善散熱性能的記憶體系統1A。
第1實施型態之記憶體系統1A具備具有第1動作容許溫度T1的第1半導體裝置10A、10B,和具有第2動作容許溫度T2的第2半導體裝置20和標籤零件7。以具有不同裝置構造的第1半導體裝置10A、10B及第2半導體裝置20分別產生的熱,藉由具有第1高熱傳導構件6M1及第2高傳導構件6M2之標籤零件7,抑制朝外部的散熱位置,來積極性地散熱。
(第2實施型態)
圖4A為第2實施型態所涉及之記憶體系統1B之俯視
圖。圖4B為沿著圖4A之IV-IV線的剖面圖。再者,圖4C為沿著圖4A之V-V線的剖面圖。
第2實施型態所涉及之記憶體系統1B係與第1實施型態相同,具備第1基板4、作為NAND型快閃記憶體之一例的第1半導體裝置10A、10B,和作為記憶體控制器之一例的第2半導體裝置20,標籤零件7。在記憶體系統1B中,標籤零件7係如圖4B及圖4C所示般,被配置在第1基板4之第1面4a側。
第1高熱傳導構件6M1係如圖4B圖4C所示般,被配置在第1半導體裝置10A、10B之Z方向之正方向亦即上方。
第2高熱傳導構件6M2係被配置在第2半導體裝置20之Z方向之正方向亦即上方。
即使在第2實施型態所涉及的記憶體系統1B中,也具備標籤零件7,該標籤零件7具有在每區域持有不同熱傳導率。依此,在配置有第2半導體裝置20之區域中,藉由第2高熱傳導構件6M2積極地使熱擴散。再者,在配置有第1半導體裝置10A、10B之區域,藉由低熱傳導構件5之一部分抑制來自第2高熱傳導構件6M2之受熱,同時藉由第1高熱傳導構件6M1積極地使熱擴散。
(記憶體系統之搭載構造)
圖5為將第2實施型態所涉及之記憶體系統1B搭載於主機機器之狀態的剖面圖。
第2實施型態所涉及之記憶體系統1B與第1實施型態相
同,經由連接部100與主機機器連接,能夠通訊。再者,記憶體系統1B能夠經由溝部15H而進一步與主機機器連接。主機機器之構成係與第1實施型態相同。
如圖5所示般,記憶體系統1B係經由溝部15H而藉由金屬螺桿12而被安裝於第2基板8。金屬螺桿12係經由被設置在記憶體系統1B之第1基板4的溝部15H和被設置在第2基板8的螺紋切削13,而連接第1基板4和第2基板8。在對應於溝部15H之標籤零件7之一部分的內壁,第1高熱傳導構件6M1之一部分露出。而且,在螺紋切削13之內壁,成為主機機器之基準電位(接地電位)之配線的一部分露出。
如此一來,標籤零件7之第1高熱傳導構件6M1係經由金屬螺桿12而與第2基板8熱性地連接。
記憶體系統1B係經由連接部100而與被安裝於第2基板8的連接器連接。依此,被安裝於第2基板8的連接器和標籤零件7相接,可以熱性連接各者。
第1實施型態所涉及之記憶體系統1B能夠經由第1高熱傳導構件6M1及金屬螺桿12而將第1半導體裝置10A、10B之發熱傳播至第2基板8。再者,能夠將第2半導體裝置20之發熱經由第2高熱傳導構件6M2而從其上部或連接部100等散熱至外部。
[第2實施型態之效果]
若藉由第2實施型態時,藉由被貼合在第1基板4之第1面4a的標籤零件7,可以適當地擴散產生的熱,可以提供
改善散熱性能的記憶體系統。
(第3實施型態)
圖6A為第3實施型態所涉及之記憶體系統1C之俯視圖。再者,圖6B為沿著圖6A之VI-VI線的剖面圖。
如圖6A所示般,第3實施型態所涉及之記憶體系統1C具備第1基板4、複數第1半導體裝置10、第2半導體裝置20、電源用之功率管理積體電路(PMIC:Power Management Integrated Circuits)24、動態隨機存取記憶體(DRAM:Dynamic Random Access Memory)25、標籤零件7A和金屬螺桿15A~D。
如圖6B所示般,複數第1半導體裝置10被配置在第1基板4之第1面4a側。
各第1半導體裝置10為例如NAND型快閃記憶體。第1半導體裝置10具有第1動作容許溫度T1。
第2半導體裝置20係被配置在第1基板4之第1面4a側。第2半導體裝置20具有高於第1動作容許溫度T1的第2動作容許溫度T2。
第2半導體裝置20係控制各第1半導體裝置10的記憶體控制器。
PMIC24及DRAM25係被配置在第1基板4之第1面4a側。PMIC24係對第1半導體裝置10及第2半導體裝置20供給電源。DRAM25係於第2半導體裝置20控制第1半導體裝置10之時作為工件記憶體被使用。
標籤零件7A具有第1高熱傳導構件6M1、第2高熱傳導構件6M2、第3高熱傳導構件6M3和低熱傳導構件5。第1高熱傳導構件6M1係擴散第1半導體裝置10之發熱。第2高熱傳導構件6M2係擴散第2半導體裝置20之發熱。第3高熱傳導構件6M3係擴散PMIC24之發熱。低熱傳導構件5之一部分係抑制第1半導體裝置10之發熱和第2半導體裝置20之發熱之間的熱傳導。再者,低熱傳導構件5之一部分係抑制第1半導體裝置10之發熱和PMIC24之發熱之間的熱傳導。標籤零件7A在每區域具有不同的熱傳導率。
如圖6B所示般,標籤零件7A被配置在第1基板4之第1面4a側。如圖6A或圖6B所示般,第1高熱傳導構件6M1係被配置在複數第1半導體裝置10之Z方向之正方向亦即上方。第2高熱傳導構件6M2係被配置在第2半導體裝置20之Z方向之正方向亦即上方。第3高熱傳導構件6M3係被配置在PMIC24之Z方向之正方向亦即上方。
第3實施型態所涉及的記憶體系統1C與記憶體系統1A、1B相同,具備標籤零件7A,該標籤零件7A具有在每區域持有不同熱傳導率的構造。依此,記憶體系統1C係在配置有第2半導體裝置20之區域,藉由第2高熱傳導構件6M2積極地使熱擴散。再者,記憶體系統1C係在配置有第1半導體裝置10A、10B之區域,藉由低熱傳導構件5之一部分抑制來自第2高熱傳導構件6M2及第3高熱傳導構件6M3之受熱,同時藉由第1高熱傳導構件6M1積極地使熱擴散。並且,在配置有PMIC24之區域,藉由低熱傳導構件5
之一部分,抑制來自第1高熱傳導構件6M1及第2高熱傳導構件6M2的受熱,同時藉由第3高熱傳導構件6M3積極地使熱擴散。
(記憶體系統之構成例)
圖6C為第3實施型態所涉及之記憶體系統1C之一例的斜視圖。記憶體系統1C例如為SSD(Solid State Drives)。第3實施型態所涉及的記憶體系統1C係滿足與2.5吋型之SSD形狀有關的F F(Form Factor)之規格。記憶體系統1C包含由第1殼體(上框體)30U和第2殼體(下框體)30D形成的框體30。
第1高熱傳導構件6M1係如圖6A所示般,經由金屬螺桿15A、15B而被連接於框體30。
第2高熱傳導構件6M2係經由金屬螺桿15C而被連接於框體30。
第3高熱傳導構件6M3係經由金屬螺桿15D而被連接於框體30。
在記憶體系統1C具備的第1半導體裝置10、第2半導體裝置20及PMIC24產生的熱,係藉由上述標籤零件7A,被熱傳播至記憶體系統1之構成零件或第1殼體(上框體)30U、第2殼體(下框體)30D,因此被散熱。
其結果,將第1半導體裝置10之溫度維持在適合於動作的溫度範圍,可以保證記憶體系統1C之良好動作。另外,被安裝於收納在框體30之第1基板4的第1半導體裝置
10、第2半導體裝置20、PMIC24及DRAM25之配置為一例,能夠因應所需的記憶體容量或記憶體系統1C之殼體的大小等而適當變更。再者,即使複數第1基板4被收納於框體30亦可。
[第3實施型態之效果]
若藉由第3實施型態時,藉由被貼合在第1基板4之第1面4a的標籤零件,可以適當地擴散產生的熱,可以提供改善散熱性能的記憶體系統。
(第4實施型態)
圖7A為第4實施型態所涉及之記憶體系統1D之俯視圖。再者,圖7B為沿著圖7A之VII-VII線的剖面圖。
第4實施型態所涉及之記憶體系統1D具備第1基板4、第1半導體裝置10、第2半導體裝置20、PMIC24、DRAM25、標籤零件7A和金屬螺桿15A~D。
如圖7B所示般,第1半導體裝置10被配置在第1基板4之第1面4a側。
各第1半導體裝置10具備例如NAND型快閃記憶體。第1半導體裝置10具有第1動作容許溫度T1。
第2半導體裝置20係被配置在第1基板4之第1面4a側。第2半導體裝置20具有高於第1動作容許溫度T1的第2動作容許溫度T2。
第2半導體裝置20係控制各第1半導體裝置10的記憶體
控制器。
PMIC24及DRAM25係被配置在第1基板4之第1面4a側。
標籤零件7A具有第1高熱傳導構件6M1、第2高熱傳導構件6M2、第3高熱傳導構件6M3和低熱傳導構件5。第1高熱傳導構件6M1係擴散第1半導體裝置10之發熱。第2高熱傳導構件6M2係擴散第2半導體裝置20之發熱。第3高熱傳導構件6M3係擴散PMIC24之發熱。低熱傳導構件5之一部分係抑制第1半導體裝置10和第2半導體裝置20之間的熱傳導。再者,低熱傳導構件5之一部分係抑制第1半導體裝置10和PMIC24之間的熱傳導。標籤零件7A在每區域具有不同的熱傳導率。
標籤零件7A係如圖7B所示般,被配置在與第1基板4之第1面4a相向之第2面4b側。
第1高熱傳導構件6M1係如圖7B所示般,備配置在複數第1半導體裝置10之Z方向之負方向亦即下方。
第2高熱傳導構件6M2係被配置在第2半導體裝置20之Z方向之負方向亦即下方。
第3高熱傳導構件6M3係被配置在PMIC24之Z方向之負方向亦即下方。
第4實施型態所涉及的記憶體系統1D與記憶體系統1A~C相同,具備標籤零件7A,該標籤零件7A具有在每區域持有不同熱傳導率。依此,記憶體系統1D係在配置有第2半導體裝置20之區域,藉由第2高熱傳導構件6M2積極地
使熱擴散。再者,記憶體系統1D係在配置有第1半導體裝置10A、10B之區域,藉由低熱傳導構件5之一部分抑制來自第2高熱傳導構件6M2及第3高熱傳導構件6M3之受熱,同時藉由第1高熱傳導構件6M1積極地使熱擴散。並且,在配置有PMIC24之區域,藉由低熱傳導構件5之一部分,抑制來自第1高熱傳導構件6M1及第2高熱傳導構件6M2的受熱,同時藉由第3高熱傳導構件6M3積極地使熱擴散。
第4實施型態所涉及之記憶體系統1D與圖6C相同能夠作為SSD裝置而構成。記憶體系統1D包含由第1殼體(上框體)30U和第2殼體(下框體)30D形成的框體30。
第1高熱傳導構件6M1係如圖7A所示般,經由金屬螺桿15A、15B而被連接於框體30。
第2高熱傳導構件6M2係經由金屬螺桿15C而被連接於框體30。
第3高熱傳導構件6M3係經由金屬螺桿15D而被連接於框體30。
在記憶體系統1D所含的第1半導體裝置10、第2半導體裝置20及PMIC24產生的熱,係藉由上述標籤零件7A,被熱傳播至記憶體系統1D之構成零件或第1殼體(上框體)30U、第2殼體(下框體)30D,因此被散熱。
[第4實施型態之效果]
若藉由第4實施型態時,藉由被貼合在第1基板4之第2面4b的標籤零件7A,可以適當地擴散產生的熱,可以提供
改善散熱性能的記憶體系統。
(第5實施型態)
圖8A為第5實施型態所涉及之記憶體系統1E之剖面圖。再者,圖8B為適用於第5實施型態所涉及之記憶體系統1E之標籤零件7B的俯視圖。再者,圖8C為將第5實施型態所涉及之記憶體系統1E作為SSD裝置而構成的剖面圖。
第5實施型態所涉及之記憶體系統1E具備第1基板4M,和被配置在作為第1基板4M之Z方向之正方向亦即上方的第1基板4D。有第1基板4M被稱為例如主機板,第1基板4D也稱為子板之情形。
第1基板4M具有第1面4Ma和與該第1面4Ma相向的第2面4Mb。在第1基板4M之第1面4Ma側,配置複數第1半導體裝置10和第2半導體裝置20。再者,在第1基板4M之第2面4Mb側,配置複數第1半導體裝置10。
第1基板4D具有第1面4Da和與該第1面4Da相向的第2面4Db。在第1基板4D之第1面4Da側,配置複數第1半導體裝置10,在第1基板4D之第2面4Db也配置複數第1半導體裝置10。
在第1基板4M和第1基板4D之間,配置標籤零件7B。
再者,在第1基板4M和第1基板4D之間,配置電性連接第1基板4M和第1基板4D之間的連接器9M、9D。連接器9M係被配置在第1基板4M之第1面4Ma側,連接器9D係被配置在第1基板4D之第2面4Db側。被配置在第1基板4M的
複數第1半導體裝置10和被配置在第1基板4D之第2半導體裝置20之間的訊號傳達,及第1基板4M和第1基板4D之間的電力傳達係經由連接器9M、9D而被實施。
標籤零件7B具有第1高熱傳導構件6M1、第2高熱傳導構件6M2和低熱傳導構件5。標籤零件7B係如圖8B所示般具有空洞部19。在第1基板4M和第1基板4D之間配置標籤零件7B之狀態,於空洞部19配置連接器9M、9D。第1高熱傳導構件6M1係擴散第1半導體裝置10之發熱。第2高熱傳導構件6M2係擴散第2半導體裝置20之發熱。
第1高熱傳導構件6M1係如圖8A所示般,被配置在第1基板4M之第1面4Ma側的第1半導體裝置10之Z方向之正方向亦即上方。再者,第1高熱傳導構件6M1係如圖8A所示般,被配置在第1基板4D之第2面4Db側的第1半導體裝置10之Z方向之負方向亦即下方。
第2高熱傳導構件6M2係如圖8A所示般,被配置在第1基板4M之第1面4Ma側的第2半導體裝置20之Z方向之正方向亦即上方。再者,第2高熱傳導構件6M2係如圖8A所示般,被配置在第1基板4D之第1面4Da側的第1半導體裝置10之Z方向之負方向亦即下方。(記憶體系統之構成例)如圖8C所示,記憶體系統1E包含由第1殼體(上框體)30U和第2殼體(下框體)30D形成的框體30。
第1高熱傳導構件6M1之一部分與第1殼體(上框體)30U相接。再者,第2高熱傳導構件6M2之一部分與第1殼體(上框體)30U相接。
在記憶體系統1E具備的第1半導體裝置10、第2半導體裝置20產生的熱,係藉由上述標籤零件7B,被熱傳播至記憶體系統1E之構成零件或第1殼體(上框體)30U、第2殼體(下框體)30D,因此被散熱。
其結果,將第1半導體裝置10之溫度維持在適合於動作的溫度範圍,可以保證記憶體系統1E之良好動作。
[第5實施型態之效果]
若藉由第5實施型態時,藉由被貼合在複數第1基板(4D、4M)之間的標籤零件7B,可以適當地擴散產生的熱,可以提供改善散熱性能的記憶體系統。
(標籤零件之變形例)
[變形例1]
圖9為實施形態之變形例1所涉及之標籤零件7C之俯視圖。
實施型態之變形例1所涉及的標籤零件7C係如圖9所示般,具備複數高熱傳導構件6和複數低熱傳導構件5。複數高熱傳導構件6係在X方向延伸。再者,複數低熱傳導構件5也在X方向延伸。複數高熱傳導構件6和複數低熱傳導構件5係如圖9所示般,在Y方向被交互配置。因此,實施型態之變形例1所涉及之標籤零件7C係在X方向熱傳導性高,在Y方向熱傳導性低。
(變形例1之效果)
在實施型態之變形例1所涉及之標籤零件7C中,藉由將複數高熱傳導構件和複數低熱傳導構件交錯地平行配置,可以持有在X方向熱傳導性高,在與X方向呈垂直的Y方向熱傳導性低的特性,可以控制熱傳導之方向性。
[變形例2]
高熱傳導構件6不一定為一層,即使設為多層化亦可。再者,全層不一定要相同形狀。即使採用將高熱傳導構件6設為多層構造,使各層的高熱傳導構件6之大小(或範圍或面積)不同的構成亦可。
圖10(a)為實施形態之變形例2所涉及之標籤零件7D之剖面圖。
實施型態之變形例2所涉及的標籤零件7D係如圖10(a)所示般,具備複數高熱傳導構件61、62、63和低熱傳導構件5。複數高熱傳導構件61、62、63係如圖10(a)所示般,在Z方向隔著低熱傳導構件5而被疊層化。再者,即使在高熱傳導構件61之Z方向之正方向及高熱傳導構件63之Z方向之負方向也配置低熱傳導構件5。
複數高熱傳導構件61、62、63係在X方向(或Y方向)延伸。複數高熱傳導構件61、62、63係例如圖10(a)所示般,在X方向延伸的長度不同。
圖10(b)係表示與圖10(a)對應的X方向之每位置之Z方向中的熱傳導率TC之分布之樣子的示意圖。
在實施型態之變形例2所涉及之標籤零件7D中,如圖10(b)所示般,在3層之高熱傳導構件61、62、63存在的範圍X=0~X1、X6~XM中,熱傳導率TC=TC1。在2層的高熱傳導構件61、62存在的範圍X=X1~X2、X5~X6中,熱傳導率TC較TC1下降。在X=X2及X5中,TC=TC2。在1層的高熱傳導構件61存在的範圍X=X2~X3、X4~X5中,熱傳導率TC更下降。在高熱傳導構件不存在的範圍X=X3~X4中,熱傳導率TC=TC0。TC0之值比TC2更小。
(變形例2之效果)
在實施型態之變形例2所涉及之標籤零件7D中,藉由調整彼此被疊層的複數高熱傳導構件之某方向之長度、大小、面積或範圍,可以調整熱傳導率TC之分布。
[變形例3]
圖11(a)係實施型態之變形例3所涉及之標籤零件7E之剖面圖。
實施型態之變形例3所涉及之標籤零件7E係如圖11(a)所示般,具備複數高熱傳導構件61、62、63和低熱傳導構件5。複數高熱傳導構件61、62、63係如圖11(a)所示般,在Z方向隔著低熱傳導構件5而被疊層化。再者,即使在高熱傳導構件61之Z方向之正方向及高熱傳導構件63之Z方向之負方向也配置低熱傳導構件5。
再者,複數高熱傳導構件61、62、63係在X方向(或Y
方向)延伸。複數高熱傳導構件61、62、63係例如圖11(a)所示般在X方向延伸的長度不同。與變形例2不同的係高熱傳導構件61至X=0~XM為止在X方向連續延伸之點,其他之構成與變形例2相同。
圖11(b)係表示與圖11(a)對應的X方向之每位置之Z方向中之熱傳導率TC之分布之樣子的示意圖。
在實施型態之變形例3所涉及之標籤零件7E中,如圖11(b)所示般,在3層之高熱傳導構件61、62、63存在的範圍X=0~X1、X6~XM中,熱傳導率TC=TC1。2層之高熱傳導構件61、62存在的範圍X=X1~X2、X5~X6中,熱傳導率TC較TC1下降。在X=X2及X=X5中,為TC=TC2。在1層之高熱傳導構件61存在的範圍X=X3~X4中,熱傳導率TC更下降。在圖11(b)中,以虛線表示的熱傳導率TC係對應於變形例2中之熱傳導率TC之分布,以實線表示的熱傳導率TC係對應於變形例3中之熱傳導率TC之分布。在1層之高熱傳導構件61存在的範圍X=X3~X4中,變形例3之熱傳導率TC比起變形例2上升△TC。
(變形例3之效果)
在實施型態之變形例3所涉及之標籤零件7E中,藉由調整被彼此疊層的複數高熱傳導構件之某方向之長度、大小、面積或範圍,可以調整熱傳導率TC之分布。
(記憶體系統之構成)
接著,說明實施型態所涉及之記憶體系統之程式的構成。
圖12為實施型態所涉及之記憶體系統1之方塊圖。實施型態所涉及之記憶體系統1係作為SSD而被構成。如圖12所示般,記憶體系統1具備複數第1半導體裝置10、DRAM25、第2半導體裝置20和PMIC24。記憶體系統1能夠與主機機器2連接。
第1半導體裝置10係能夠非揮發性地記憶資料的非揮發性記憶體,可以分別獨立動作。另外,第1半導體裝置10之個數不特別限定,可以設計成任意的個數。第1半導體裝置10和第2半導體裝置20係經由複數通道而被連接。作為第1半導體裝置以外的非揮發性記憶體,能夠適用NOR型快閃記憶體、可變電阻式記憶體(ReRAM:Resistive Random Access Memory)、相變化記憶體(PCM Phase-Change Memory)、鐵電記憶體(FeRAM:Ferroelectric Random Access Memory)、磁性穿隧接合(MTJ:Magneto Tunnel Junction)電阻變化元件。
DRAM25係能夠暫時性地記憶資料的揮發性記憶體。另外,記憶體系統1具備的揮發性記憶體之個數可以設定成任意的個數。再者,揮發性記憶體不限定於DRAM。例如即使使用SRAM(Static Random Access Memory)等作為揮發性記憶體亦可。
第2半導體裝置20可以對第1半導體裝置10及DRAM25命令各種動作。再者,第2半導體裝置20可以實行根據來
自外部之主機機器2之命令的動作,和不依據來自主機機器2之命令的動作。
PMIC24係經由電源線52而對第2半導體裝置20供給所需的電源。PMIC24係經由電源線50而對第1半導體裝置10及DRAM25供給所需的電源。PMIC24具備例如DC-DC轉換器、LDO(Low Drop Output)調節器、開關調節器等。
如圖12所示般,第2半導體裝置20具備例如CPU(Central Processing Unit)21、內置記憶體(RAM:Random Access Memory)22、主機I/F電路23、NANDI/F電路26、DRAMI/F電路27。第2半導體裝置20之構成僅不過為一例,並不限定於此。
CPU21係控制第2半導體裝置20之全體的動作。例如,CPU21應答從主機機器2接收到到讀出命令而發行讀出指令,將發行後的指令發送至NANDI/F電路26。
內置記憶體22係作為CPU21之作業區域而被使用的記憶區域。例如,在內置記憶體22被展開用以管理第1半導體裝置10之參數或各種管理表等。例如,內置記憶體22保持從主機機器2接收到的命令之等待形列(命令隊列)。再者,內置記憶體22係保持用以將與從主機機器2要求寫入的資料建立關聯的邏輯位址,轉換成第1半導體裝置10之物理區塊位址(PBA:Physical Block Address)的位址轉換表。該位址轉換表係被儲存於例如第1半導體裝置10,於記憶體系統1之啟動時,被讀出且在內置記憶體22被展開。作為內置記憶體22,使用例如SRAM等之揮發性記憶
體。
主機I/F電路23被連接於主機機器2,控制記憶體系統1和主機機器2之間的通訊。例如主機I/F電路23係在記憶體系統1和主機機器2之間,控制資料、指令及位址之傳送。主機I/F電路23係支援例如SATA、SAS、PCIe(註冊商標)等之通訊I/F規格。即是,作為被連接於記憶體系統1之主機機器2,可舉出例如包含SATA、SAS、PCIe等之I/F的電腦等。
NANDI/F電路26係被連接於第1半導體裝置10,控制第2半導體裝置20和第1半導體裝置10之間的通訊。NANDI/F電路26係根據NANDI/F規格而被構成。
DRAMI/F電路27係被連接於DRAM25,控制第2半導體裝置20和DRAM25之間的通訊。DRAMI/F電路27係根據DRAMI/F規格而被構成。另外,DRAMI/F電路27之構成不限定於此,可以根據揮發性記憶體之種類而變更。
(電子機器)
圖13為表示實施型態所涉及之電子機器3之一例的斜視圖。電子機器3係主機機器2的一例,例如個人電腦。實施型態所涉及之記憶體系統1係被收納於例如鍵盤32之前方側的置掌部34之下方的內部空間。在記憶體系統1之第1基板4上,安裝例如第1半導體裝置10A、10B和第2半導體裝置20。
實施型態所涉及之電子機器3具備主機機器2和介面連
接的記憶體系統1。記憶體系統1具備第1基板4、作為第1電子零件之一例的第1半導體裝置10A、10B、作為第2電子零件之一例的第2半導體裝置20和標籤零件7。第1半導體裝置10A、10B係被配置在第1基板4之第1面側,具有第1動作容許溫度。第2半導體裝置係被配置在第1基板4之第1面側,具有較第1動作容許溫度高的第2動作容許溫度。標籤零件7具備作為擴散來自第1半導體裝置之發熱的第1部分之一例的第1高熱傳導構件,和作為擴散來自第2半導體裝置20之發熱的第2部分之一例的第2高熱傳導構件,和作為抑制第1半導體裝置10A、10B和第2半導體裝置20之間的熱傳導的第3部分之一例的低熱傳導構件,被貼合於第1基板4。
在記憶體系統1所含的第2半導體裝置20產生的熱係藉由上述標籤零件7經由電子機器3之構成零件而散熱,藉由內置在電子機器3側的風扇之氣流,從電子機器3之排氣口(無圖示)與排氣一起排出。其結果,可以將第1半導體裝置10A、10B之溫度維持在適合於動作的溫度範圍,而保證電子機器3之良好的動作。
另外,被安裝於收納在電子機器3之記憶體系統1之第1基板4的第1半導體裝置10A、10B和第2半導體裝置20之的配置為一例。該配置能夠因應記憶體系統1所要求的記憶體容器或電子機器3中之記憶體系統1之搭載空間之大小等而適當變更。再者,即使複數記憶體系統1被收納於電子機器3亦可。再者,即使被收納於電子機器3之記憶體系
統1,適用上述第1~第5實施型態所涉及之記憶體系統1、1A、1B、1C、1D、1E中之任一者亦可。再者,即使使用實施型態所涉及之標籤零件7(圖1A及圖1B)、實施型態之變形例所涉及之標籤零件7A、7B、7C、7D、7E(圖6~7、圖8、圖9、圖10、圖11)作為標籤零件亦可。
雖然說明本發明之幾個實施型態,但是該些實施型態僅為例示,並無限定發明之範圍的意圖。該些嶄新的實施型態可以其他各種型態來實施,只要在不脫離發明之主旨的範圍下,可進行各種省略、置換、變更。該些實施型態或其變形,包含在發明之範圍或主旨,同時也包含在申請專利範圍所記載之發明和其均等之範圍內。
1A:記憶體系統
4:第1基板
4a:第1面
4b:第2面
5:低熱傳導構件
6M1,6M2:高熱傳導構件
7:標籤零件
10A,10B:NAND型快閃記憶體
15H:溝部
20:記憶體控制器
100:連接部
Claims (10)
- 一種記憶體系統,具備:第1基板;第1半導體裝置,其係被配置在上述第1基板;第2半導體裝置,其係被配置在上述第1基板;及標籤零件,其具有對應於上述第1半導體裝置的第1部分,和對應於上述第2半導體裝置的第2部分,和被配置在上述第1部分和上述第2部分的第3部分,與上述第1半導體裝置及上述第2半導體裝置熱性連接,上述第1部分之第1熱傳導率及上述第2部分之第2熱傳導率皆高於上述第3部分之第3熱傳導率。
- 如請求項1之記憶體系統,其中上述基板具有第1面,上述第1半導體裝置及上述第2半導體裝置被配置在上述第1基板之上述第1面,上述標籤零件係被配置在上述第1基板之上述第1面側,上述第1部分係被配置在與配置上述第1半導體裝置之位置對應的位置,上述第2部分係被配置在與配置上述第2半導體裝置之位置對應的位置。
- 如請求項2之記憶體系統,其中上述標籤零件被貼合於上述第1半導體裝置及上述第2半導體裝置。
- 如請求項1之記憶體系統,其中上述第1基板具有第1面、與上述第1面相向的第2面,上述第1半導體裝置及上述第2半導體裝置被配置在上述第1基板之上述第1面,上述標籤零件被配置在上述第2面側,上述第1部分係被配置在與配置上述第1半導體裝置之位置對應的位置,上述第2部分係被配置在與配置上述第2半導體裝置之位置對應的位置。
- 如請求項4之記憶體系統,其中上述標籤零件被貼合於上述第1基板之上述第2面。
- 如請求項1至5中之任一項之記憶體系統,其中進一步具備:框體,其係收納上述第1基板;金屬螺桿,其係被連接於上述框體,上述標籤零件之上述第1部分係經由上述金屬螺桿而被連接於上述框體。
- 如請求項1至5中之任一項之記憶體系統,其中具備:第2基板,其係隔著上述標籤零件而與上述第1基板相向,連接器,其係連接上述第1基板和上述第2基板。
- 如請求項1至5中之任一項之記憶體系統,其中上述第1基板進一步具有第1端部和被形成在上述第1端部的溝部,上述記憶體系統進一步具備:第2基板,其係與上述第1基板不同,和金屬螺桿,其係經由上述溝部而連接上述第1基板和上述第2基板,上述標籤零件之第1部分係經由上述金屬螺桿而與上述第2基板連接。
- 如請求項8之記憶體系統,其中上述第1基板進一步具有被配置在與上述第1端部不同的第2端部的連接器,上述第2部分係以接近連接器之方式被配置。
- 如請求項1至5中之任一項之記憶體系統,其中上述第1半導體裝置包含NAND型快閃記憶體,上述第2半導體裝置包含控制上述NAND型快閃記體的記憶體控制器。
Applications Claiming Priority (2)
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JP2021-048945 | 2021-03-23 | ||
JP2021048945A JP2022147620A (ja) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | メモリシステム、及びラベル部品 |
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TW202307612A TW202307612A (zh) | 2023-02-16 |
TWI836585B true TWI836585B (zh) | 2024-03-21 |
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Citations (1)
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US20140146461A1 (en) | 2012-11-26 | 2014-05-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Secondary Memory Device |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140146461A1 (en) | 2012-11-26 | 2014-05-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Secondary Memory Device |
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