WO2023026510A1 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023026510A1
WO2023026510A1 PCT/JP2021/045758 JP2021045758W WO2023026510A1 WO 2023026510 A1 WO2023026510 A1 WO 2023026510A1 JP 2021045758 W JP2021045758 W JP 2021045758W WO 2023026510 A1 WO2023026510 A1 WO 2023026510A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
terminals
memory device
signal terminals
signal
semiconductor memory
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/045758
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秋一 石村
Original Assignee
キオクシア株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キオクシア株式会社 filed Critical キオクシア株式会社
Publication of WO2023026510A1 publication Critical patent/WO2023026510A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures

Definitions

  • This embodiment relates to a semiconductor memory device.
  • a semiconductor memory device includes a substrate, a plurality of memory chips and a controller mounted on one surface of the substrate, and a plurality of terminals provided on the other surface of the substrate.
  • a semiconductor memory device includes a substrate, a plurality of memory chips, a controller, a plurality of terminals, a sealing member, and a sheet.
  • the substrate has a first surface and a second surface opposite the first surface.
  • the plurality of memory chips are mounted on the first surface of the substrate.
  • the controller is mounted on the first surface of the substrate and controls the plurality of memory chips.
  • the plurality of terminals are provided on the second surface of the substrate and include a plurality of test terminals.
  • the sheet is provided on the second surface of the substrate and covers the plurality of test terminals among the plurality of terminals.
  • FIG. 1 is a diagram exemplifying the outer shape of a semiconductor memory device according to a first embodiment
  • FIG. It is a figure which shows the structural example of the same semiconductor memory device.
  • FIG. 2 is a plan view showing an outer shape of a connector to which the same semiconductor memory device is attached and an arrangement example of areas in contact with sheets; 3 is a side view showing a state in which the same semiconductor memory device is set in a connector;
  • FIG. 2 is a side view showing a state in which the same semiconductor memory device is attached (connected) to a connector;
  • FIG. FIG. 11 is a plan view showing a second main surface on which a plurality of terminals and sheets are arranged in a semiconductor memory device according to a second embodiment;
  • FIG. 2 is a plan view showing an outer shape of a connector to which the same semiconductor memory device is attached and an arrangement example of areas in contact with sheets
  • FIG. 11 is a plan view showing a second main surface on which a plurality of terminals and sheets of a semiconductor memory device according to a third embodiment are arranged
  • FIG. 2 is a plan view showing an outer shape of a connector to which the same semiconductor memory device is attached and an arrangement example of areas in contact with sheets
  • FIG. 11 is a plan view showing a second main surface on which a plurality of terminals and sheets are arranged in a semiconductor memory device according to a fourth embodiment
  • FIG. 2 is a plan view showing an outer shape of a connector to which the same semiconductor memory device is attached and an arrangement example of areas in contact with sheets
  • FIG. 14 is a plan view showing a second main surface on which a plurality of terminals and sheets of a semiconductor memory device according to a fifth embodiment are arranged;
  • FIG. 2 is a plan view showing an outer shape of a connector to which the same semiconductor memory device is attached and an arrangement example of areas in contact with sheets;
  • FIG. 20 is a plan view showing a second main surface on which a plurality of terminals and sheets are arranged in a semiconductor memory device according to a sixth embodiment;
  • FIG. 2 is a plan view showing an outer shape of a connector to which the same semiconductor memory device is attached and an arrangement example of areas in contact with sheets;
  • the direction along a predetermined plane is the first direction
  • the direction intersecting the first direction along the predetermined plane is the second direction
  • the direction intersecting the predetermined plane is the third direction. It is sometimes called direction.
  • These first, second, and third directions may or may not correspond to any of the X, Y, and Z directions, which will be described later.
  • expressions such as “upper” and “lower” are based on the substrate on which the semiconductor memory device is mounted.
  • the first direction intersects the surface of the substrate the direction away from the substrate along the first direction is referred to as up, and the direction approaching the substrate along the first direction is referred to as down.
  • the lower surface or the lower end of a certain structure it means the surface or end portion of the structure on the side of the substrate, and when referring to the upper surface or the upper end, the surface or end portion of the structure opposite to the substrate is meant. shall mean.
  • a portion that intersects the first direction or the second direction is called an edge portion
  • a surface that intersects the first direction or the second direction is called an end surface, a side surface, or the like.
  • a “semiconductor memory device” includes a nonvolatile memory and a controller that controls this nonvolatile memory.
  • a semiconductor memory device is a memory device for storage configured so that data can be freely read from and written to a nonvolatile memory.
  • a semiconductor memory device may be implemented as, for example, a memory card or a solid state drive (SSD). In this case, these memory cards and SSDs can be used as storage for various information processing devices that function as various host devices, such as personal computers, mobile devices, video recorders, and in-vehicle devices.
  • FIG. 1 is a diagram exemplifying the external shape of the semiconductor memory device according to the first embodiment.
  • the semiconductor memory device according to the first embodiment has a card shape and can function as an SSD that can be attached to a connector in a host device.
  • the connector to which the semiconductor memory device according to this embodiment is attached may be, for example, a hinge type connector.
  • a push-pull type connector or a push-push type connector may be used.
  • the connector to which the semiconductor memory device is attached is a hinge type connector, but it is not limited to this.
  • semiconductor memory devices may be referred to as memory devices.
  • FIG. 1(a) is a plan view showing one surface of the memory device 10.
  • FIG. 1(b) is a side view showing one side of the memory device 10.
  • FIG. 1(c) is a plan view showing one surface of the memory device 10, and is a plan view showing another surface located on the opposite side of the one surface shown in FIG. 1(a).
  • the X-axis, Y-axis and Z-axis are defined as follows. These X-axis, Y-axis and Z-axis are orthogonal to each other.
  • the X-axis runs along the width direction of the memory device 10 .
  • the Y-axis runs along the length of memory device 10 .
  • the Z-axis runs along the thickness direction of memory device 10 .
  • viewing the memory device 10 and the connector 50 to which the memory device 10 is attached (see FIG. 3, etc.) from the Z-axis direction is referred to as planar view.
  • the memory device 10 is a semiconductor memory device configured to operate with a power supply voltage supplied from the outside.
  • the memory device 10 has, for example, a rectangular card shape having a first width W1 in the X direction, a first length L1 in the Y direction, and a first thickness T1 in the Z direction. has the outline of The first length L1 is greater than the first width W1.
  • the first width W1, the first length L1 and the first thickness T1 may be, for example, 14 ⁇ 0.10 mm, 18 ⁇ 0.10 mm and 1.4 ⁇ 0.10 mm respectively.
  • the memory device 10 has rectangular first and second main surfaces 11 and 12 that are spaced apart in the Z direction and extend in the X and Y directions.
  • the memory device 10 has rectangular first and second end surfaces 21 and 22 spaced apart in the Y direction and extending in the X and Z directions.
  • the first end surface 21 is provided between one edge of the first main surface 11 and the second main surface 12 in the Y direction.
  • the second end surface 22 is provided between the other edge in the Y direction of the first main surface 11 and the second main surface 12 .
  • the memory device 10 has rectangular first and second sides 23 and 24 spaced apart in the X direction and extending in the Y and Z directions.
  • the first side surface 23 is provided between one edge in the X direction of the first main surface 11 and the second main surface 12 .
  • the second side surface 24 is provided between the other edges in the X direction of the first main surface 11 and the second main surface 12 .
  • the memory device 10 has a first corner 25 at the connecting portion of the first end surface 21 and the first side surface 23, a second corner portion 26 at the connecting portion of the first end surface 21 and the second side surface 24, and a second A connecting portion of the second end surface 22 and the first side surface 23 has a third corner portion 27 , and a connecting portion of the second end surface 22 and the second side surface 24 has a fourth corner portion 28 .
  • the first corner 25, the third corner 27 and the fourth corner 28 are chamfered with R0.2, for example.
  • the second corner 26 is chamfered with a chamfer of, for example, C1.1, which is different from the other corners 25, 27, and 28 in order to distinguish between the front and back.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the memory device 10.
  • the memory device 10 comprises a printed circuit board 15 and a NAND flash memory 16 and a controller 17 mounted on the printed circuit board 15 .
  • the NAND flash memory 16 and controller 17 are mounted on the first surface (upper surface) 13 of the printed circuit board 15 .
  • the second (lower) side 14 of the printed circuit board 15 may be coplanar with the second major side 12 of the memory device 10 .
  • the NAND flash memory 16 may include a plurality of stacked NAND flash memory chips. These multiple NAND flash memory chips may be configured to perform interleaved operations.
  • the controller 17 may be an LSI including an SoC (System on a Chip).
  • SoC System on a Chip
  • the controller 17 controls the NAND flash memory 16 and the entire memory device 10 including the NAND flash memory 16 .
  • the controller 17 can, for example, perform read/write control for the NAND flash memory 16 and communication control with the outside.
  • the memory device 10 has a PCIe interface as a system interface, and the memory device 10 may perform communication control using a protocol such as NVM Express (NVMe) (trademark) conforming to the PCIe standard.
  • NVM Express NVM Express
  • the NAND flash memory 16, the controller 17, and the first surface 13 of the printed circuit board 15 are, for example, entirely covered and completely sealed with a mold resin 19, which is a sealing member.
  • the memory device 10 is implemented as a card-shaped package (memory package).
  • a plurality of terminals 30 are provided on the second main surface 12 of the memory device 10 (the second surface 14 of the printed circuit board 15). These terminals 30 are sometimes called pins or pads.
  • the multiple terminals 30 include multiple signal terminals P and multiple test terminals T.
  • the plurality of signal terminals P includes a plurality of first signal terminals P1, a plurality of second signal terminals P2, a plurality of third signal terminals P3, and a plurality of fourth signal terminals P4.
  • the plurality of first signal terminals P1 are closer to the first end surface 21 than the plurality of second signal terminals P2, and are arranged in the X direction with a first interval from each other.
  • the plurality of second signal terminals P2 are closer to the second end face 22 than the plurality of first signal terminals P1, and are arranged in the X direction at a second interval from each other.
  • the distance in the Y direction between the plurality of first signal terminals P1 and the plurality of second signal terminals P2 is longer than the distance in the Y direction between the plurality of first signal terminals P1 and the first end surface 21, and It is longer than the Y-direction distance between the plurality of second signal terminals P2 and the second end face 22 .
  • the plurality of third signal terminals P3 and the plurality of fourth signal terminals P4 are provided between the plurality of first signal terminals P1 and the plurality of second signal terminals P2.
  • the distance in the Y direction between the plurality of third signal terminals P3 and the plurality of fourth signal terminals P4 and the plurality of first signal terminals P1 is the distance between the plurality of third signal terminals P3 and the plurality of fourth signal terminals P4 and the plurality of first signal terminals P1. 2 larger than the distance in the Y direction from the signal terminal P2.
  • the plurality of third signal terminals P3 are arranged in the X direction with a third interval from each other.
  • the plurality of fourth signal terminals P4 are arranged in the X direction at a fourth interval from each other.
  • the number of the multiple third signal terminals P3 is less than the number of the multiple first signal terminals P1 and less than the number of the multiple second signal terminals P2.
  • the number of the plurality of fourth signal terminals P4 is also less than the number of the plurality of first signal terminals P1 and less than the number of the plurality of second signal terminals P2.
  • a test terminal T is provided between the plurality of third signal terminals P3 and the plurality of fourth signal terminals P4. Note that the first to fourth intervals may all be the same or different.
  • the first signal terminal P1 may include, for example, signal terminals for two lanes for a high-speed serial interface such as PCI Express (registered trademark) (PCIe).
  • the signal terminals P corresponding to one lane may include two receiving differential signal pair terminals and two transmitting differential signal pair terminals. Also, the two differential terminals may be surrounded by ground terminals.
  • PCIe lane can be added between the first signal terminal P1 and the second signal terminal P2.
  • the third signal terminal P3 and the fourth signal terminal P4 may include, for example, signal terminals for arbitrary optional signals that differ for each product.
  • Signal terminals for option signals may include, for example, signal terminals for sideband signals (SMBus signal, WAKE# signal, and PRSNT# signal) conforming to the PCIe standard, ground terminals, and the like.
  • Sideband signals conforming to the PCIe standard may include, for example, a CLKREF signal pair, a CLKREQ# signal, a PERST# signal, and the like.
  • At least part of the third signal terminal P3 and the fourth signal terminal P4 may not be essential signal terminals for the memory device 10.
  • FIG. In other words, it may be an optional signal terminal for memory device 10 . Therefore, the number of the third signal terminal P3 and the fourth signal terminal P4 may be smaller than the number of the first signal terminal P1 and the second signal terminal P2. Note that the sideband signal in this embodiment may be called an optional signal.
  • the second signal terminal P2 may include, for example, a control signal common to each product and a terminal for power supply.
  • This second signal terminal P2 may mainly include a signal terminal for differential clock signals, a signal terminal for common PCIe sideband signals, a power supply terminal and other signal terminals.
  • the plurality of test terminals T are, for example, electrically connected to the controller 17 and used to perform a non-defective product selection test for the memory device 10 product.
  • the plurality of test terminals T are arranged outside the area in which the plurality of signal terminals P are arranged.
  • the plurality of test terminals T are, for example, an area between the first signal terminal P1 and the second signal terminal P2, and an area between the third signal terminal P3 and the fourth signal terminal P4. located in the area.
  • the plurality of test terminals T are, for example, arranged in four rows in the Y direction and six columns in the X direction at regular intervals.
  • a TIM (Thermal Interface Material) 20 is attached as a mask sheet to the portion of the second main surface 12 (the second surface 14 of the printed circuit board 15) of the memory device 10 where the plurality of test terminals T are provided. ing. A plurality of test terminals T are covered by TIM20 and are in contact with TIM20.
  • Attachment area A1 the area of the memory device 10 to which the TIM 20 is attached.
  • a material having excellent thermal conductivity, insulating properties, flexibility and heat resistance can be used.
  • a material having a higher thermal conductivity than polycarbonate is used. The thermal conductivity of polycarbonate is about 0.2 W/(m ⁇ K).
  • TIM 20 for example, one having a thermal conductivity of about 1.0 W/(m ⁇ K) to 8.0 W/(m ⁇ K) may be used. Moreover, as TIM, a material having a thermal conductivity greater than 8.0 W/(m ⁇ K) may be used. As the TIM 20, for example, a material having higher insulating properties than carbon graphite is used.
  • the shape, arrangement, etc. of the terminals 30 described above are merely examples, and the lengths of the plurality of terminals 30 in the Y direction may not all be the same.
  • FIG. 3 is a plan view showing an outer shape of a connector 50 provided in a host device to which the memory device 10 is attached and an arrangement example of a contact area A2 with which the TIM 20 contacts.
  • the memory device 10 is mounted from above the connector 50 shown in FIG. 3 with the terminal surface (second main surface 12) shown in FIG. 1(c) facing downward.
  • 4 is a side view showing a state in which the memory device 10 is set before the memory device 10 is attached (connected) to the connector 50.
  • FIG. FIG. 5 is a side view showing a state in which the memory device 10 is attached (connected) to the connector 50.
  • a connector 50 to which the memory device 10 is attached is provided on the printed circuit board 40 of the host device and has a plurality of lead frames 51, 52, 53 and 54, as shown in FIGS. These lead frames 51 to 54 are arranged so as to correspond to the signal terminals P1, P2, P3 and P4 of the memory device 10, respectively. Each of the lead frames 51 to 54 forms a spring lead whose distal end side is bent in a direction away from the printed circuit board 40 with respect to the base end side.
  • the lead frames 51 to 54 are arranged with their longitudinal directions along the Y direction.
  • the lead frames 51, 53 and 54 are arranged such that the contact portions 55 at the tips thereof, which are connected to the signal terminals P1, P3 and P4, face the lead frame 52 side in the Y direction.
  • the lead frame 52 is arranged such that the contact portion 55 at the tip thereof, which is connected to the signal terminal P2, faces the lead frames 51, 53 and 54 in the Y direction. That is, the tips of the lead frames 53 and 54 face the tip of the lead frame 52 in the Y direction.
  • the lead frames 51 to 54 have the same length in the Y direction. However, the orientation and/or the length in the Y direction of the lead frames 51 to 54 are not limited to this. For example, the lead frames 51 to 54 may have different lengths in the Y direction.
  • the connector 50 has a connector frame 60 and a lid portion 70 connected to the connector frame 60 via a hinge 80 so as to be freely opened and closed.
  • the connector frame 60 fixes the lead frames 51 to 54 and supports the memory device 10 when the memory device 10 is mounted.
  • the connector frame 60 accommodates the memory device 10 and positions it with respect to the lead frames 51 to 54 when the memory device 10 is attached to the connector 50 .
  • the connector frame 60 includes a first wall portion 61, a second wall portion 62, a third wall portion 63, a fourth wall portion 64, a connection portion 65, and a notch portion 66. , and corner guide portions 67 .
  • the first wall portion 61 extends in the X direction.
  • the first wall portion 61 contacts the first end surface 21 of the memory device 10 when the memory device 10 is mounted.
  • the first wall portion 61 supports the mounting portion 56 on the base end side of the lead frame 51 by adhesion or the like.
  • the second wall portion 62 extends in the Y direction.
  • the second wall portion 62 contacts the first side surface 23 of the memory device 10 when the memory device 10 is mounted.
  • the third wall portion 63 extends in the Y direction.
  • the third wall portion 63 contacts the second side surface 24 of the memory device 10 when the memory device 10 is mounted.
  • the fourth wall portion 64 extends in the X direction.
  • the fourth wall portion 64 contacts the second end surface 22 of the memory device 10 when the memory device 10 is mounted.
  • the fourth wall portion 64 supports the mounting portion 56 on the base end side of the lead frame 52 by adhesion or the like.
  • the connecting portion 65 extends in the X direction and connects the second wall portion 62 and the third wall portion 63 at a position between the first wall portion 61 and the fourth wall portion 64 .
  • the connecting portion 65 supports the mounting portion 56 on the base end side of the lead frames 53 and 54 by adhesion or the like.
  • Corner guide portion 67 prevents the memory device 10 from being attached to the connector frame 60 in the wrong orientation. Corner guide portion 67 conforms to second corner portion 26 of memory device 10 when memory device 10 is mounted in connector frame 60 in the correct orientation.
  • the lid part 70 accommodates the memory device 10 while being opened at an angle of 90° to 180° with respect to the printed circuit board 40, as indicated by the two-dot chain line in FIG.
  • the lid portion 70 has a guide portion 72 for positioning the memory device 10 provided near the hinge 80 and a claw portion 71 provided at a position away from the hinge 80 .
  • Notch portions 66 are formed in the second wall portion 62 and the third wall portion 63 of the connector frame 60 . The notch portion 66 is coupled with the claw portion 71 of the lid portion 70 when the lid portion 70 is closed (FIGS. 4 and 5).
  • the contact area A2 is arranged on the printed circuit board 40 on which the connector 50 is mounted, avoiding the plurality of lead frames 52 to 54 and the connecting portion 65. As shown in FIG. More specifically, the contact area A2 is provided between the lead frame 53 and the lead frame 54, for example. Also, the contact area A2 is provided between the plurality of lead frames 52 and the connecting portion 65 .
  • a solid pattern with good thermal conductivity may be formed in the contact area A2 of the printed circuit board 40 .
  • This solid pattern may be connected to a ground pattern.
  • the signal terminals P arranged in the memory device 10 into contact with the lead frames 51 to 54 of the connector 50, it is possible to secure a heat radiation path to the mounting board in the host device. be.
  • the signal terminal P and the lead frames 51 to 54 are in point contact, the heat radiation efficiency is not very good.
  • test terminals T of the memory device 10 are directly connected to, for example, the controller 17 of the memory device 10, and are concentrated in an attachment area A1 of a certain size where the signal terminals P do not exist.
  • the test terminal T is covered with a TIM 20 as a mask sheet.
  • This TIM 20 is attached to an attachment area A1 having a certain size. Therefore, this TIM 20 can be used as a heat dissipation surface.
  • TIM20 which has a higher thermal conductivity than polycarbonate, is used as the mask sheet.
  • Polycarbonate which is the material of the mask sheet, has a high insulating property but a low thermal conductivity of about 0.2 W/(m ⁇ K).
  • TIM20 has a thermal conductivity of, for example, about 1.0 W/(m K) to 8.0 W/(m K), or greater than 8.0 W/(m K). .
  • FIG. 6 is a plan view showing the external shape of a memory device 10A according to the second embodiment, and an attachment area A11 to which a TIM 20A is attached.
  • FIG. 7 is also a plan view showing the outer shape of the connector 50A and the contact area A21 on the printed circuit board (mounting board) with which the TIM 20A contacts.
  • the positions of the third signal terminal P3 and the fourth signal terminal P4 in the center of the Y direction are closer to the first signal terminal P1 than to the second signal terminal P2. and the position of the TIM 20A is closer to the first signal terminal P1 than the second signal terminal P2, and the plurality of test terminals T are arranged in five rows in the Y direction and six columns in the X direction, respectively, etc. It differs from the memory device 10 shown in FIG. 1 in that they are arranged at intervals.
  • the tip side of the contact portion 55 of the lead frame 53 at the center in the Y direction faces the lead frame 51 side with respect to the base end side, and the contact area A21 is connected to the lead frame 51. 65, which is different from the connector 50 shown in FIG.
  • the attachment area A11 to which the TIM 20A of the memory device 10A is attached can be brought closer to the controller 17 (FIG. 2). Also, the heat dissipation area can be increased. Therefore, according to the second embodiment, it is possible to further improve the heat radiation efficiency as compared with the first embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view showing the outer shape of the memory device 10B and the attachment area A12 to which the TIM 20B is attached according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is also a plan view showing the outer shape of the connector 50B and the contact area A22 on the printed circuit board (mounting board) with which the TIM 20B contacts.
  • the memory device 10B shown in FIG. 8 has only a plurality of fourth signal terminals P4 as the signal terminals in the center in the Y direction, the areas of the test terminals T and the TIM 20B are expanded to the vicinity of the second side surface 24, and the test It is different from the memory device 10 shown in FIG. 1 in that the terminals T are arranged in 5 rows in the Y direction and 9 columns in the X direction at regular intervals.
  • the connector 50B shown in FIG. 9 has only the lead frame 54 on one side in the X direction as the lead frame in the center in the Y direction, and the contact area A22 is expanded to a position near the third wall portion 63. , differs from the connector 50 shown in FIG.
  • the heat dissipation area is reduced to that of the first and second embodiments. can be spread out further. Thereby, it is possible to further improve the heat radiation efficiency.
  • FIG. 10 is a plan view showing the external shape of the memory device 10C according to the fourth embodiment, and the adhesion areas A13-1 and A13-2 to which the TIMs 20C-1 and 20C-2 are adhered.
  • FIG. 11 is a plan view showing the outer shape of the connector 50C and the contact areas A23-1 and A23-2 on the printed circuit board (mounting board) with which the TIMs 20C-1 and 20C-2 are in contact.
  • the memory device 10C shown in FIG. 10 has only the first signal terminal P1 and the second signal terminal P2 as the signal terminals P, and the full width in the X direction is provided between the first signal terminal P1 and the second signal terminal P2.
  • 3 rows and 12 columns of test terminals T and 5 rows and 12 columns of test terminals T are arranged, and an adhesion area A13- where TIM20C-1 is adhered to the area where these test terminals T are arranged. 1 and an attachment area A13-2 to which TIM20C-2 is attached.
  • the connector 50C shown in FIG. 11 has only the lead frames 51 and 52 on both sides in the Y direction as lead frames, and the contact area A23-1 is provided between the lead frame 51 and the connecting portion 65 to cover the full width in the X direction. 3 in that a contact area A23-2 is provided between the connection portion 65 and the lead frame 52 and covers the full width in the X direction.
  • the bonding areas A13-1 and A13-2 where the test terminals T of the memory device 10C and the TIMs 20C-1 and 20C-2 are arranged are extended to both sides in the X direction, thereby dissipating heat.
  • the area can be further expanded as compared with the first to third embodiments. Thereby, it is possible to further improve the heat radiation efficiency.
  • FIG. 12 is a plan view showing the external shape of the memory device 10D and the attachment area A14 to which the TIM 20D is attached according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is also a plan view showing the outer shape of the connector 50D and the contact area A24 on the printed circuit board (mounting board) with which the TIM 20D contacts.
  • the second signal terminal P2, the third signal terminal P3, the fourth signal terminal P4, the test terminal T, the TIM 20D, and the attachment area A14 are arranged in the first signal terminal P1 more than in the first embodiment. , and further away from the second end face 22, which is different from the memory device 10 shown in FIG.
  • the connector 50D shown in FIG. 13 has the lead frames 53 and 54, the connection portion 65 and the contact area A24 closer to the lead frame 51 than in the first embodiment, and the length of the lead frame 52 and the fourth wall portion 64 in the Y direction is longer than in the first embodiment, which is different from the connector 50 shown in FIG.
  • the heat radiating portion can be brought closer to the controller 17 (FIG. 2). Thereby, heat radiation efficiency can be improved.
  • FIG. 14 is a plan view showing the external shape of the memory device 10E and the attachment area A15 to which the TIM 20E is attached according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is also a plan view showing the outer shape of the connector 50E and the contact area A25 on the printed circuit board (mounting board) with which the TIM 20E contacts.
  • a memory device 10E shown in FIG. , TIM 20E and the attachment area A15 are formed between the second signal terminal P2 and the second end surface 22 over the entire width in the X direction. .
  • the connector 50E shown in FIG. Another difference from the connector 50 shown in FIG. 3 is that the contact area A25 is formed to the full width in the X direction.
  • a heat dissipation portion can be provided at the Y-direction end of the memory device 10E and the connector 50E.
  • the adhesion area A15 of the TIM 20E is provided between the second signal terminal P2 and the second end face 22, but the adhesion area A15 of the TIM 20E is provided between the first signal terminal P1 and the first end face 21. You can set it in between.
  • the NAND flash memory has been exemplified and explained as the nonvolatile memory.
  • the function of this embodiment is, for example, PRAM (Phase change Random Access Memory), ReRAM (Resistive Random Access Memory), MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory), or FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory).

Abstract

半導体記憶装置は、基板と、複数のメモリチップと、コントローラと、複数の端子と、封止部材と、シートと、を備える。基板は、第1面と、この第1面とは反対側に位置する第2面と、を有する。前複数のメモリチップは、基板の第1面に搭載される。コントローラは、基板の第1面に搭載され、複数のメモリチップを制御する。複数の端子は、基板の第2面に設けられ、複数のテスト端子を含む。シートは、基板の第2面に設けられ、複数の端子のうち、複数のテスト端子を覆う。

Description

半導体記憶装置
 本実施形態は、半導体記憶装置に関する。
 基板と、基板の一方側の面に搭載された複数のメモリチップ及びコントローラと、基板の他方側の面に設けられた複数の端子と、を備える半導体記憶装置が知られている。
特許第6235423号公報
 放熱効率を向上させることが可能な半導体記憶装置を提供する。
 一の実施形態に係る半導体記憶装置は、基板と、複数のメモリチップと、コントローラと、複数の端子と、封止部材と、シートと、を備える。前記基板は、第1面と、前記第1面とは反対側に位置する第2面と、を有する。前記複数のメモリチップは、前記基板の前記第1面に搭載される。前記コントローラは、前記基板の前記第1面に搭載され、前記複数のメモリチップを制御する。前記複数の端子は、前記基板の前記第2面に設けられ、複数のテスト端子を含む。前記シートは、前記基板の前記第2面に設けられ、前記複数の端子のうち、前記複数のテスト端子を覆う。
第1実施形態に係る半導体記憶装置の外形形状を例示的に示す図である。 同半導体記憶装置の構成例を示す図である。 同半導体記憶装置が装着されるコネクタの外形形状と、シートが接触する領域の配置例とを示す平面図である。 同半導体記憶装置がコネクタにセットされた状態を示す側面図である。 同半導体記憶装置がコネクタに装着(接続)された状態を示す側面図である。 第2実施形態に係る半導体記憶装置の複数の端子及びシートが配置された第2主面を示す平面図である。 同半導体記憶装置が装着されるコネクタの外形形状と、シートが接触する領域の配置例とを示す平面図である。 第3実施形態に係る半導体記憶装置の複数の端子及びシートが配置された第2主面を示す平面図である。 同半導体記憶装置が装着されるコネクタの外形形状と、シートが接触する領域の配置例とを示す平面図である。 第4実施形態に係る半導体記憶装置の複数の端子及びシートが配置された第2主面を示す平面図である。 同半導体記憶装置が装着されるコネクタの外形形状と、シートが接触する領域の配置例とを示す平面図である。 第5実施形態に係る半導体記憶装置の複数の端子及びシートが配置された第2主面を示す平面図である。 同半導体記憶装置が装着されるコネクタの外形形状と、シートが接触する領域の配置例とを示す平面図である。 第6実施形態に係る半導体記憶装置の複数の端子及びシートが配置された第2主面を示す平面図である。 同半導体記憶装置が装着されるコネクタの外形形状と、シートが接触する領域の配置例とを示す平面図である。
 次に、実施形態に係る半導体記憶装置を、図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の実施形態はあくまでも一例であり、本発明を限定する意図で示されるものではない。また、以下の図面は模式的なものであり、説明の都合上、一部の構成等が省略される場合がある。また、複数の実施形態及び変形例について共通する部分には同一の符号を付して、説明を省略する場合がある。
 また、本明細書においては、所定の面に沿った方向を第1方向、この所定の面に沿って第1方向と交差する方向を第2方向、この所定の面と交差する方向を第3方向と呼ぶことがある。これら第1方向、第2方向及び第3方向は、後述するX方向、Y方向及びZ方向のいずれかと対応していても良いし、対応していなくても良い。
 また、本明細書において、「上」や「下」等の表現は、半導体記憶装置が実装される基板を基準とする。例えば、上記第1方向が基板の表面と交差する場合、この第1方向に沿って基板から離れる向きを上とし、第1方向に沿って基板に近付く向きを下と呼ぶ。また、ある構成について下面や下端という場合には、この構成の基板側の面や端部を意味することとし、上面や上端という場合には、この構成の基板と反対側の面や端部を意味することとする。また、第1方向又は第2方向と交差する部位を縁部及び交差する面を端面及び側面等と呼ぶ。
 本明細書において、「半導体記憶装置」は、不揮発性メモリと、この不揮発性メモリを制御するコントローラとを含む。半導体記憶装置は、不揮発性メモリに対してデータを読み書き自在となる様に構成されたストレージのためのメモリデバイスである。半導体記憶装置は、例えば、メモリカード、ソリッドステートドライブ(SSD)として実現されても良い。この場合、これらメモリカードやSSDは、パーソナルコンピュータ、モバイルデバイス、ビデオレコーダ、車載機器といった、各種のホスト機器として機能する様々な情報処理装置のストレージとして使用され得る。
 [第1実施形態]
 [半導体記憶装置の外形形状]
 図1は、第1実施形態に係る半導体記憶装置の外形形状を例示的に示す図である。
 第1実施形態に係る半導体記憶装置はカード形状を有しており、ホスト機器内のコネクタに装着可能なSSDとして機能し得る。本実施形態に係る半導体記憶装置が装着されるコネクタは、例えば、ヒンジタイプのコネクタであっても良い。プッシュ・プルタイプのコネクタであっても良いし、プッシュ・プッシュタイプのコネクタであっても良い。本実施形態では、半導体記憶装置が装着されるコネクタが、ヒンジタイプのコネクタである場合を想定しているが、これに限定されるものではない。
 以下では、半導体記憶装置はメモリデバイスとして参照され得る。
 図1(a)は、メモリデバイス10の一表面を示す平面図である。図1(b)は、メモリデバイス10の一側面を示す側面図である。図1(c)は、メモリデバイス10の一表面を示す平面図であって、図1(a)に示す一表面の反対側に位置する他の一表面を示す平面図である。
 図1(a)~図1(c)に示す様に、本明細書においては、次の様にX軸、Y軸及びZ軸が定義される。これらX軸、Y軸及びZ軸は、互いに直交する。X軸は、メモリデバイス10の幅方向に沿う。Y軸は、メモリデバイス10の長さ方向に沿う。Z軸は、メモリデバイス10の厚さ方向に沿う。本明細書において、メモリデバイス10及びこのメモリデバイス10が装着されるコネクタ50(図3等参照)をZ軸方向から見ることを平面視と称する。
 メモリデバイス10は、外部から供給される電源電圧で動作する様に構成された半導体記憶装置である。
 図1に示す様に、メモリデバイス10は、例えば、X方向に第1の幅W1、Y方向に第1の長さL1、及び、Z方向に第1の厚さT1を有する矩形のカード形状の外形を有する。第1の長さL1は第1の幅W1よりも大きい。第1の幅W1、第1の長さL1及び第1の厚さT1は、例えば、それぞれ14±0.10mm、18±0.10mm及び1.4±0.10mmであっても良い。
 図1に示す様に、メモリデバイス10は、Z方向に離間し、X方向及びY方向に延びる長方形状の第1主面11及び第2主面12を有する。メモリデバイス10は、Y方向に離間し、X方向及びZ方向に延びる長方形状の第1端面21及び第2端面22を有する。第1端面21は、第1主面11及び第2主面12のY方向の一方の端縁間に設けられる。第2端面22は、第1主面11及び第2主面12のY方向の他方の端縁間に設けられる。メモリデバイス10は、X方向に離間し、Y方向及びZ方向に延びる長方形状の第1側面23及び第2側面24を有する。第1側面23は、第1主面11及び第2主面12のX方向の一方の端縁間に設けられる。第2側面24は、第1主面11及び第2主面12のX方向の他方の端縁間に設けられる。
 メモリデバイス10は、第1端面21及び第1側面23の接続部に第1隅部25を有し、第1端面21及び第2側面24の接続部に第2隅部26を有し、第2端面22及び第1側面23の接続部に第3隅部27を有し、第2端面22及び第2側面24の接続部に第4隅部28を有する。
 第1隅部25、第3隅部27及び第4隅部28は、例えばR0.2等のR面取りがされている。第2隅部26は、表裏の判別のため、他の隅部25,27,28とは異なる、例えば、C1.1等の角面取りがされている。
 [半導体記憶装置の構成]
 図2は、メモリデバイス10の構成例を示す図である。
 図2に示す様に、メモリデバイス10は、プリント回路基板15と、プリント回路基板15上に搭載されたNAND型フラッシュメモリ16及びコントローラ17と、を備える。NAND型フラッシュメモリ16及びコントローラ17は、プリント回路基板15の第1面(上面)13に実装されている。図示の様に、プリント回路基板15の第2面(下面)14は、メモリデバイス10の第2主面12と同一面であっても良い。
 NAND型フラッシュメモリ16は、積層された複数のNAND型フラッシュメモリチップを含んでいても良い。これら複数のNAND型フラッシュメモリチップは、インタリーブ動作を実行可能に構成されていても良い。コントローラ17は、SoC(System on a Chip)を含むLSIであっても良い。コントローラ17は、NAND型フラッシュメモリ16、及びこのNAND型フラッシュメモリ16を含むメモリデバイス10の全体を制御する。コントローラ17は、例えば、NAND型フラッシュメモリ16に対するリード/ライト制御、及び外部との通信制御を行うことができる。また、メモリデバイス10は、システムインタフェースとしてPCIeインタフェースを持ち、メモリデバイス10ではPCIe規格に準拠したNVM Express(NVMe)(商標)のようなプロトコルで通信制御が行われても良い。
 NAND型フラッシュメモリ16と、コントローラ17と、プリント回路基板15の第1面13とは、例えば、封止部材であるモールド樹脂19によって全体的に覆われて完全に封止されている。これにより、メモリデバイス10は、カード形状を有するパッケージ(メモリパッケージ)として実現されている。
 [端子の配置例]
 図1(c)に示す様に、メモリデバイス10の第2主面12(プリント回路基板15の第2面14)には、複数の端子30が設けられている。これら複数の端子30は、ピン又はパッドと称されることもある。複数の端子30は、複数の信号端子Pと、複数のテスト端子Tと、を含む。複数の信号端子Pは、複数の第1信号端子P1、複数の第2信号端子P2、複数の第3信号端子P3、及び、複数の第4信号端子P4を含む。
 複数の第1信号端子P1は、複数の第2信号端子P2よりも第1端面21に近く、互いに第1間隔をおいてX方向に配列されている。複数の第2信号端子P2は、複数の第1信号端子P1よりも第2端面22に近く、互いに第2間隔をおいてX方向に配列されている。複数の第1信号端子P1と複数の第2信号端子P2との間のY方向の距離は、複数の第1信号端子P1と第1端面21との間のY方向の距離よりも長く、且つ複数の第2信号端子P2と第2端面22との間のY方向の距離よりも長い。
 複数の第3信号端子P3及び複数の第4信号端子P4は、複数の第1信号端子P1と複数の第2信号端子P2との間に設けられる。複数の第3信号端子P3及び複数の第4信号端子P4と複数の第1信号端子P1とのY方向の距離は、複数の第3信号端子P3及び複数の第4信号端子P4と複数の第2信号端子P2とのY方向の距離よりも大きい。
 複数の第3信号端子P3は、互いに第3間隔を置いてX方向に配列されている。複数の第4信号端子P4は、互いに第4間隔を置いてX方向に配列されている。複数の第3信号端子P3の数は、複数の第1信号端子P1の数よりも少なく、且つ、複数の第2信号端子P2の数よりも少ない。複数の第4信号端子P4の数も、複数の第1信号端子P1の数よりも少なく、且つ、複数の第2信号端子P2の数よりも少ない。複数の第3信号端子P3と複数の第4信号端子P4との間には、テスト端子Tが設けられている。なお、第1間隔~第4間隔は、全て同一でも良いし、異なっていても良い。
 第1信号端子P1は、例えば、PCI Express(登録商標)(PCIe)のような高速シリアルインタフェース用の2レーン分の信号端子を含んでいても良い。一つのレーンに対応する信号端子Pは、受信差動信号ペア2端子と、送信差動信号ペア2端子とを含んでいても良い。また、差動2端子はグランド端子で囲まれていても良い。図示は省略するが、例えば、第1信号端子P1と第2信号端子P2との間にPCIeレーンを追加することもできる。
 第3信号端子P3及び第4信号端子P4は、例えば、製品毎に異なる任意のオプション信号用の信号端子を含んでいても良い。オプション信号用の信号端子として、例えば、PCIe規格に準拠したサイドバンド信号(SMBus信号、WAKE#信号及びPRSNT#信号)用の信号端子、及びグランド端子などを含んでも良い。PCIe規格に準拠したサイドバンド信号として、例えば、CLKREF信号ペア、CLKREQ#信号、PERST#信号などを含んでいても良い。第3信号端子P3及び第4信号端子P4の少なくとも一部は、メモリデバイス10にとっては必須の信号端子でなくても良い。換言すると、メモリデバイス10にとってのオプションの信号端子でも良い。従って、この第3信号端子P3及び第4信号端子P4の数は、第1信号端子P1及び第2信号端子P2の数よりも少なくても良い。尚、本実施形態におけるサイドバンド信号はオプショナル信号と称されても良い。
 第2信号端子P2は、例えば、製品毎に共通な制御信号、及び電源用の端子を含んでも良い。この第2信号端子P2は、主に、差動クロック信号用の信号端子、共通のPCIeサイドバンド信号用の信号端子、電源端子及び他の信号端子を含んでも良い。
 一方、複数のテスト端子Tは、例えば、コントローラ17に電気的に接続され、メモリデバイス10の製品の良品選別テストを実施するために利用される。
 複数のテスト端子Tは、複数の信号端子Pが配列された領域の外側に配置されている。本実施形態においては、複数のテスト端子Tは、例えば、第1信号端子P1と第2信号端子P2との間の領域であって、第3信号端子P3と第4信号端子P4との間の領域に配置されている。複数のテスト端子Tは、例えば、Y方向に4行、X方向に6列で、それぞれ等間隔に並べられている。
 メモリデバイス10の第2主面12(プリント回路基板15の第2面14)における、これら複数のテスト端子Tが設けられた部分には、マスクシートとしてTIM(Thermal Interface Material)20が貼着されている。複数のテスト端子Tは、TIM20により覆われ、TIM20と接触している。以下、メモリデバイス10のTIM20が貼着された領域を「貼着領域A1」と呼ぶ。尚、TIM20としては、熱伝導性に優れ、絶縁性を有し、柔軟性及び耐熱性を備えたものが用いられ得る。TIM20としては、例えば、ポリカーボネートよりも熱伝導率が高いものが使用される。ポリカーボネートの熱伝導率は、0.2W/(m・K)程度である。TIM20としては、例えば、熱伝導率が1.0W/(m・K)~8.0W/(m・K)程度のものを用いても良い。また、TIMとして、熱伝導率が8.0W/(m・K)より大きいものを用いても良い。また、TIM20としては、例えば、カーボングラファイトよりも絶縁性が高いものが使用される。
 なお、以上の端子30の形状、配置等は、あくまでも例示に過ぎず、複数の端子30のY方向における長さは、全て揃ってなくても良い。
 [コネクタの構成]
 図3は、メモリデバイス10が装着されるホスト機器に設けられたコネクタ50の外形形状と、TIM20が接触する接触領域A2の配置例とを示す平面図である。メモリデバイス10は、図1(c)に示す端子面(第2主面12)側を下にして、図3に示すコネクタ50の上方側から装着される。図4は、メモリデバイス10がコネクタ50に装着(接続)される前の、メモリデバイス10がセットされた状態を示す側面図である。図5は、メモリデバイス10がコネクタ50に装着(接続)された状態を示す側面図である。図4及び図5に示すように、この実施形態では、ヒンジタイプのコネクタ50が使用されている。
 メモリデバイス10が装着されるコネクタ50は、図3~図5に示す様に、ホスト機器のプリント回路基板40の上に設けられ、複数のリードフレーム51、52、53及び54を有する。これら複数のリードフレーム51~54は、メモリデバイス10の信号端子P1,P2,P3及びP4にそれぞれ対応する様に配置されている。各リードフレーム51~54は、先端側が基端側に対してプリント回路基板40から離れる向きに屈曲したバネリードを形成している。
 図3の例では、リードフレーム51~54は、それぞれの長手方向がY方向に沿って配置されている。リードフレーム51,53及び54は、信号端子P1,P3及びP4と接続される先端のコンタクト部55がY方向のリードフレーム52の側に向いて配置されている。リードフレーム52は、信号端子P2と接続される先端のコンタクト部55が、Y方向のリードフレーム51,53及び54の側に向いて配置されている。すなわち、リードフレーム53及び54の先端は、リードフレーム52の先端とY方向に向かい合う。リードフレーム51~54のY方向の長さは同一である。ただし、リードフレーム51~54の向き及び/又はY方向の長さはこれに限定されるものではない。例えば、リードフレーム51~54のY方向の長さは、それぞれ異なっていても良い。
 コネクタ50は、コネクタフレーム60と、このコネクタフレーム60にヒンジ80を介して開閉自在に連結された蓋部70とを有する。コネクタフレーム60は、リードフレーム51~54を固定するとともに、メモリデバイス10が装着された際に、このメモリデバイス10を支持する。コネクタフレーム60は、メモリデバイス10がコネクタ50に装着された際に、このメモリデバイス10を収容し、リードフレーム51~54に対して位置決めする。
 図3に示す様に、コネクタフレーム60は、第1壁部61と、第2壁部62と、第3壁部63と、第4壁部64と、接続部65と、切欠き部66と、コーナーガイド部67を有する。
 第1壁部61は、X方向に延びる。第1壁部61は、メモリデバイス10が装着された際に、このメモリデバイス10の第1端面21と接する。第1壁部61は、リードフレーム51の基端側の実装部56を、接着等により支持する。
 第2壁部62は、Y方向に延びる。第2壁部62は、メモリデバイス10が装着された際に、このメモリデバイス10の第1側面23と接する。
 第3壁部63は、Y方向に延びる。第3壁部63は、メモリデバイス10が装着された際に、このメモリデバイス10の第2側面24と接する。
 第4壁部64は、X方向に延びる。第4壁部64は、メモリデバイス10が装着された際に、このメモリデバイス10の第2端面22と接する。第4壁部64は、リードフレーム52の基端側の実装部56を、接着等により支持する。
 接続部65は、X方向に延び、第1壁部61と第4壁部64との間の位置で、第2壁部62と第3壁部63とを接続する。接続部65は、リードフレーム53,54の基端側の実装部56を接着等により支持している。
 コーナーガイド部67は、コネクタフレーム60にメモリデバイス10が間違った向きで装着されるのを防止する。コーナーガイド部67は、コネクタフレーム60にメモリデバイス10が正しい向きで装着された際、メモリデバイス10の第2隅部26と適合する。
 蓋部70は、図4に2点鎖線で示すように、プリント回路基板40に対して90°~180°の角度で開いた状態で、メモリデバイス10を収容する。蓋部70は、ヒンジ80の近傍に設けられたメモリデバイス10を位置決めするガイド部72と、ヒンジ80から離れた位置に設けられた爪部71とを有する。コネクタフレーム60の第2壁部62及び第3壁部63には、切欠き部66が形成されている。切欠き部66は、蓋部70が閉じた状態で、蓋部70の爪部71と結合される(図4、図5)。
 図3において斜線で示されるプリント回路基板40の接触領域A2は、メモリデバイス10がコネクタ50に装着された際に、メモリデバイス10の貼着領域A1に貼着されたTIM20と接触する。
 接触領域A2は、図3に示す様に、コネクタ50が実装されるプリント回路基板40上において、複数のリードフレーム52~54及び接続部65を避けて配置されている。より具体的には、例えば、接触領域A2は、リードフレーム53と、リードフレーム54との間に設けられている。また、接触領域A2は、複数のリードフレーム52と接続部65との間に設けられている。
 プリント回路基板40の接触領域A2には、熱伝導性が良好なベタパターンが形成されていても良い。このベタパターンは、接地パターンと接続されていても良い。
[第1実施形態の効果]
 メモリデバイスにおいては、動作速度の向上に伴って、発熱量が増大する。このため、例えばSSD等においては、メモリデバイスを実装する実装基板側にヒートシンクを設け、このヒートシンクでメモリデバイスを冷却することも行われている。しかし、メモリデバイスが高さ制限の厳しい環境で使用される場合には、ヒートシンクを使用することが困難な場合がある。
 第1実施形態では、メモリデバイス10に配置されている信号端子Pを、コネクタ50のリードフレーム51~54と接触させることで、ホスト機器内の実装基板への放熱経路を確保することが可能である。しかし、信号端子Pとリードフレーム51~54とは、点接触であるため、放熱効率はあまり良好ではない。
 一方、メモリデバイス10のテスト端子Tは、例えばメモリデバイス10のコントローラ17等と直接接続され、信号端子Pが存在しない、一定の広さの貼着領域A1に集中して配置されている。そして、このテスト端子Tは、コントローラ17外部からのアクセスを防止するため、マスクシートとしてのTIM20で覆われている。このTIM20は、一定の広さの貼着領域A1に貼着される。したがって、このTIM20を放熱面として利用することができる。
 特に第1実施形態によれば、マスクシートとしてポリカーボネートよりも熱伝導率が高いTIM20が使用されている。マスクシートの材料であるポリカーボネートは、絶縁性は高いものの熱伝導率が0.2W/(m・K)程度と低い。これに対し、TIM20は、例えば、熱伝導率が1.0W/(m・K)~8.0W/(m・K)程度であるか、または8.0W/(m・K)よりも大きい。これにより、メモリデバイス10を、TIM20を介して、コネクタ50が実装されるプリント回路基板40の接触領域A2に面接触させる等の方法により、効率的に放熱をすることが可能である。また、接触領域A2に接地電極に繋がる金属のベタパターン等を形成すれば、更に放熱効果を向上させることができる。
[第2実施形態]
 図6は、第2実施形態に係るメモリデバイス10Aの外形形状と、TIM20Aが貼着された貼着領域A11と、を示す平面図である。図7は、同じくコネクタ50Aの外形形状と、TIM20Aが接触するプリント回路基板(実装基板)上の接触領域A21と、を示す平面図である。
 図6に示すメモリデバイス10Aは、Y方向中央の第3信号端子P3及び第4信号端子P4の位置が、第2信号端子P2よりも第1信号端子P1に近い位置にある点、テスト端子T及びTIM20Aの位置が、第2信号端子P2よりも第1信号端子P1に近い位置にある点、並びに、複数のテスト端子Tが、Y方向に5行、及びX方向に6列で、それぞれ等間隔に並べられている点で、図1に示したメモリデバイス10と相違している。
 図7に示すコネクタ50Aは、Y方向中央のリードフレーム53のコンタクト部55の先端側が基端側に対して、リードフレーム51側を向いている点、及び接触領域A21がリードフレーム51と接続部65との間に形成されている点で、図3に示したコネクタ50と相違している。
 第2実施形態によれば、メモリデバイス10AのTIM20Aが貼着される貼着領域A11を、更にコントローラ17(図2)に近づけることができる。また、放熱面積も増加させることができる。このため、第2実施形態によれば、第1実施形態よりも更に放熱効率を向上させることが可能である。
[第3実施形態]
 図8は、第3実施形態に係るメモリデバイス10Bの外形形状と、TIM20Bが貼着された貼着領域A12と、を示す平面図である。図9は、同じくコネクタ50Bの外形形状と、TIM20Bが接触するプリント回路基板(実装基板)上の接触領域A22と、を示す平面図である。
 図8に示すメモリデバイス10Bは、Y方向中央の信号端子が複数の第4信号端子P4のみである点、テスト端子T及びTIM20Bの領域を第2側面24の近傍位置まで拡張した点、並びにテスト端子TがY方向に5行及びX方向に9列で、それぞれ等間隔に並べられている点で、図1に示したメモリデバイス10と相違している。
 図9に示すコネクタ50Bは、Y方向中央のリードフレームが、X方向の一方の側のリードフレーム54のみである点、及び、接触領域A22を第3壁部63の近傍位置まで拡張した点で、図3に示したコネクタ50と相違している。
 第3実施形態によれば、メモリデバイス10Bのテスト端子T及びTIM20Bが配置される貼着領域A12を、X方向の一方の側に拡張したので、放熱面積を第1実施形態及び第2実施形態よりも更に広げることができる。これにより、放熱効率を更に向上させることが可能である。
[第4実施形態]
 図10は、第4実施形態に係るメモリデバイス10Cの外形形状と、TIM20C-1,20C-2が貼着された貼着領域A13-1及び貼着領域A13-2と、を示す平面図である。図11は、コネクタ50Cの外形形状と、TIM20C―1,20C-2が接触するプリント回路基板(実装基板)上の接触領域A23-1及び接触領域A23-2と、を示す平面図である。
 図10に示すメモリデバイス10Cは、信号端子Pとして第1信号端子P1及び第2信号端子P2のみを有する点、第1信号端子P1と第2信号端子P2の間に、X方向の幅一杯に3行、12列のテスト端子Tと、5行、12列のテスト端子Tとを配置した点、並びに、これらテスト端子Tが配置された領域にTIM20C-1を貼着する貼着領域A13-1と、TIM20C-2を貼着する貼着領域A13-2とをそれぞれ設けた点で、図1に示したメモリデバイス10と相違している。
 図11に示すコネクタ50Cは、リードフレームとしてY方向の両側のリードフレーム51,52のみを有する点、リードフレーム51と接続部65の間に、X方向の幅一杯に接触領域A23-1を設けた点、並びに、接続部65とリードフレーム52との間に、X方向の幅一杯に接触領域A23-2を設けた点、で図3に示したコネクタ50と相違する。
 第4実施形態によれば、メモリデバイス10Cのテスト端子T及びTIM20C―1,20C-2が配置される貼着領域A13-1,A13-2を、X方向の両側に拡張したことにより、放熱面積を第1~第3実施形態よりも更に広げることができる。これにより、放熱効率を更に向上させることが可能である。
[第5実施形態]
 図12は、第5実施形態に係るメモリデバイス10Dの外形形状と、TIM20Dが貼着された貼着領域A14と、を示す平面図である。図13は、同じくコネクタ50Dの外形形状と、TIM20Dが接触するプリント回路基板(実装基板)上の接触領域A24と、を示す平面図である。
 図12に示すメモリデバイス10Dは、第2信号端子P2、第3信号端子P3、第4信号端子P4、テスト端子T、TIM20D及び貼着領域A14を、第1実施形態よりも第1信号端子P1に近づけ、第2端面22よりも遠ざけた点で、図1に示したメモリデバイス10と相違している。
 図13に示すコネクタ50Dは、リードフレーム53,54、接続部65及び接触領域A24を、第1実施形態よりもリードフレーム51に近づけ、リードフレーム52及び第4壁部64のY方向の長さを第1実施形態よりも長くした点で、図3に示したコネクタ50と相違している。
 第5実施形態によれば、第2実施形態と同様、放熱部分をコントローラ17(図2)に、より近づけることができる。これにより、放熱効率を向上させることができる。
[第6実施形態]
 図14は、第6実施形態に係るメモリデバイス10Eの外形形状と、TIM20Eが貼着された貼着領域A15と、を示す平面図である。図15は、同じくコネクタ50Eの外形形状と、TIM20Eが接触するプリント回路基板(実装基板)上の接触領域A25と、を示す平面図である。
 図14に示すメモリデバイス10Eは、第1信号端子P1と第2信号端子P2の間に、これらの信号端子P1,P2と同数の第3信号端子P3が設けられている点、並びにテスト端子T、TIM20E及び貼着領域A15が、第2信号端子P2と第2端面22との間に、X方向の幅一杯に形成されている点、で図1に示したメモリデバイス10と相違している。
 図15に示すコネクタ50Eは、リードフレーム51、52の間に、これらにリードフレーム51,52と同数のリードフレーム53が配置されている点、並びに、リードフレーム52と第4壁部64の間に、接触領域A25がX方向の幅一杯に形成されている点、で図3に示したコネクタ50と相違している。
 第6実施形態によれば、メモリデバイス10E及びコネクタ50EのY方向の端に、放熱部位を設けることもできる。尚、第6実施形態では、TIM20Eの貼着領域A15を第2信号端子P2と第2端面22の間に設けたが、TIM20Eの貼着領域A15を第1信号端子P1と第1端面21の間に設けても良い。
 なお、本実施形態では、不揮発性メモリとしてNAND型フラッシュメモリを例示して説明した。ただし、本実施形態の機能は、例えば、PRAM(Phase change
 Random Access Memory)、ReRAM(Resistive Random Access Memory)、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、又はFeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)等の他の様々な不揮発性メモリにも適用可能である。
 [その他]
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
 10…メモリデバイス、20…TIM、30…端子、40…プリント回路基板、50…コネクタ、51~54…リードフレーム、60…コネクタフレーム、70…蓋部、P…信号端子、T…テスト端子、A1…貼着領域、A2…接触領域。

Claims (14)

  1.  第1面と、前記第1面とは反対側に位置する第2面とを有する基板と、
     前記基板の前記第1面に搭載された複数のメモリチップと、
     前記基板の前記第1面に搭載され、前記複数のメモリチップを制御するコントローラと、
     前記基板の前記第2面に設けられ、複数のテスト端子を含む複数の端子と、
     前記基板の前記第1面、前記複数のメモリチップ及び前記コントローラを封止する封止部材と、
     前記複数の端子のうち、前記複数のテスト端子を覆うシートと
     を備える半導体記憶装置。
  2.  前記シートは絶縁体であり、前記シートの熱伝導率は1.0W/(m・K)~8.0W/(m・K)である
     請求項1記載の半導体記憶装置。
  3.  前記シートは、前記複数の端子のうち、前記複数のテスト端子を除く端子と電気的に接続されるコネクタの実装基板に接触可能に構成されている
     請求項1又は2記載の半導体記憶装置。
  4.  前記基板及び前記封止部材によって画定される前記半導体記憶装置の外形は、第1方向に第1の幅、前記第1方向と交差する第2方向に第1の長さ、及び前記第1方向及び前記第2方向と交差する第3方向に第1の厚さを有する矩形のカード形状を有し、
     前記第1方向及び前記第3方向に延びる第1端面と、前記第1端面の前記第2方向の反対側に位置して前記第1方向及び前記第3方向に延びる第2端面と、前記第2方向及び前記第3方向に延びる第1側面と、前記第1側面の前記第1方向の反対側に位置して前記第2方向及び前記第3方向に延びる第2側面と、を有する
     請求項1~3のいずれか1項記載の半導体記憶装置。
  5.  前記複数の端子は、信号の伝送に用いられる複数の第1信号端子と複数の第2信号端子とを含み、
     前記複数の第1信号端子は、前記第2端面よりも前記第1端面に近く、互いに第1間隔を置いて前記第1方向に並べられ、
     前記複数の第2信号端子は、前記第1端面よりも前記第2端面に近く、互いに第2間隔を置いて前記第1方向に並べられている
     請求項4記載の半導体記憶装置。
  6.  前記複数の第1信号端子と前記複数の第2信号端子との間の前記第2方向の距離は、前記複数の第1信号端子と前記第1端面との間の前記第2方向の距離よりも長く、且つ前記複数の第2信号端子と前記第2端面との間の前記第2方向の距離よりも長い
     請求項5記載の半導体記憶装置。
  7.  前記複数のテスト端子の少なくとも一部は、前記複数の第1信号端子と前記複数の第2信号端子との間の領域に設けられている
     請求項5又は6記載の半導体記憶装置。
  8.  前記複数のテスト端子の少なくとも一部は、前記複数の第1信号端子と前記第1端面との間の領域、及び、前記複数の第2信号端子と前記第2端面との間の領域の少なくとも一方に設けられている
     請求項5又は6記載の半導体記憶装置。
  9.  前記複数の端子は、信号の伝送に用いられる複数の第3信号端子を含み、
     前記複数の第3信号端子は、前記複数の第1信号端子と前記複数の第2信号端子との間に設けられ、互いに第3間隔を置いて前記第1方向に並べられ、
     前記複数の第3信号端子の数は、前記複数の第1信号端子の数よりも少なく、且つ、前記複数の第2信号端子の数よりも少なく、
     前記複数のテスト端子の少なくとも一部は、前記第1方向において、前記複数の第3信号端子と並ぶ
     請求項5~7のいずれか1項記載の半導体記憶装置。
  10.  前記複数の第3信号端子は、前記第2端面よりも前記第1端面に近く、且つ前記複数の第1信号端子よりも前記第1端面から遠い
     請求項9記載の半導体記憶装置。
  11.  前記複数の第3信号端子は、前記第1端面よりも前記第2端面に近く、且つ前記複数の第2信号端子よりも前記第2端面から遠い
     請求項9記載の半導体記憶装置。
  12.  前記複数の端子は、信号の伝送に用いられる複数の第4信号端子を含み、
     前記複数の第4信号端子は、前記第1方向において前記複数の第3信号端子と並び、互いに第4間隔を置いて前記第1方向に並べられ、
     前記複数のテスト端子の少なくとも一部は、前記複数の第3信号端子と、前記複数の第4信号端子と、の間に設けられている
     請求項10又は11記載の半導体記憶装置。
  13.  前記複数の第3信号端子の数と、前記複数の第4信号端子の数と、は等しい
     請求項12記載の半導体記憶装置。
  14.  前記複数の第3信号端子の数と、前記複数の第4信号端子の数と、は異なる
     請求項12記載の半導体記憶装置。
PCT/JP2021/045758 2021-08-25 2021-12-13 半導体記憶装置 WO2023026510A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-137113 2021-08-25
JP2021137113A JP2023031558A (ja) 2021-08-25 2021-08-25 半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023026510A1 true WO2023026510A1 (ja) 2023-03-02

Family

ID=85322582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/045758 WO2023026510A1 (ja) 2021-08-25 2021-12-13 半導体記憶装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023031558A (ja)
TW (1) TWI824362B (ja)
WO (1) WO2023026510A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016012693A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 株式会社東芝 半導体装置
JP2020161098A (ja) * 2019-03-20 2020-10-01 キオクシア株式会社 半導体記憶装置
US20210103791A1 (en) * 2019-10-02 2021-04-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Card type solid state drive

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7872483B2 (en) * 2007-12-12 2011-01-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Circuit board having bypass pad
JP5198379B2 (ja) * 2009-07-23 2013-05-15 株式会社東芝 半導体メモリカード
JP7292864B2 (ja) * 2018-04-23 2023-06-19 キオクシア株式会社 半導体記憶装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016012693A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 株式会社東芝 半導体装置
JP2020161098A (ja) * 2019-03-20 2020-10-01 キオクシア株式会社 半導体記憶装置
US20210103791A1 (en) * 2019-10-02 2021-04-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Card type solid state drive

Also Published As

Publication number Publication date
TWI824362B (zh) 2023-12-01
TW202310239A (zh) 2023-03-01
JP2023031558A (ja) 2023-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10409338B2 (en) Semiconductor device package having an oscillator and an apparatus having the same
TW540004B (en) IC card
US9377825B2 (en) Semiconductor device
US8547703B2 (en) Card-type peripheral apparatus
TWI619227B (zh) 用於高速低剖面記憶體封裝及插腳輸出設計的系統及方法
CN101232009B (zh) 用于集成电路模块的安装结构
TW201830654A (zh) 具有不對稱晶片堆疊結構的半導體封裝
TWI655737B (zh) 包含複數個堆疊晶片之半導體封裝
US11310905B2 (en) Memory device including a conductive plate with a shielding region
JP2001118984A (ja) 電子モジュール及びコネクタ付電子モジュール
TWM343230U (en) Space minimized flash drive
CN110473846B (zh) 与半导体装置一起使用的散热器
US10440826B2 (en) Semiconductor device
WO2023026510A1 (ja) 半導体記憶装置
US20210134693A1 (en) Semiconductor package
US9543271B2 (en) Semiconductor device having a sealing layer covering a semiconductor memory unit and a memory controller
TWI791231B (zh) 儲存系統
US9538661B2 (en) Electronic device module including a printed circuit
TWI817303B (zh) 半導體裝置及電子機器
US20230371209A1 (en) Self-aligning heat fins for thermal management
KR102062738B1 (ko) 반도체 패키지
US20230091779A1 (en) Memory card and memory system
KR20220021754A (ko) 메모리 카드
JP2002353409A (ja) 半導体モジュール、半導体モジュール積層体及び電子装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21955118

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE