Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2021170570A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021170570A
JP2021170570A JP2020072188A JP2020072188A JP2021170570A JP 2021170570 A JP2021170570 A JP 2021170570A JP 2020072188 A JP2020072188 A JP 2020072188A JP 2020072188 A JP2020072188 A JP 2020072188A JP 2021170570 A JP2021170570 A JP 2021170570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating substrate
heat conductive
storage device
semiconductor storage
conductive sheet
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2020072188A
Other languages
English (en)
Inventor
大悟 鈴木
Daigo Suzuki
宏介 粟賀
Kosuke Awaga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kioxia Corp
Original Assignee
Kioxia Corp
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 Kioxia Corp filed Critical Kioxia Corp
Priority to JP2020072188A priority Critical patent/JP2021170570A/ja
Priority to US17/011,755 priority patent/US11887911B2/en
Publication of JP2021170570A publication Critical patent/JP2021170570A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/552Protection against radiation, e.g. light or electromagnetic waves
    • 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
    • H01L23/42Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/433Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • H05K1/0204Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0271Arrangements for reducing stress or warp in rigid printed circuit boards, e.g. caused by loads, vibrations or differences in thermal expansion
    • 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
    • H05K5/0026Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0047Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having a two-part housing enclosing a PCB
    • H05K5/006Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having a two-part housing enclosing a PCB characterized by features for holding the PCB within the housing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • 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
    • H01L23/42Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/71Means for bonding not being attached to, or not being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/72Detachable connecting means consisting of mechanical auxiliary parts connecting the device, e.g. pressure contacts using springs or clips
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0215Grounding of printed circuits by connection to external grounding means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/147Structural association of two or more printed circuits at least one of the printed circuits being bent or folded, e.g. by using a flexible printed circuit
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/189Printed circuits structurally associated with non-printed electric components characterised by the use of a flexible or folded printed circuit
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10159Memory
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10189Non-printed connector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】高速信号I/Fに対応可能で、かつ温度変動時や外部から衝撃が加わった時に絶縁基板の内部に発生する応力を緩和した半導体記憶装置。【解決手段】実施の形態に係る半導体記憶装置は、絶縁基板と、筐体と、インタフェース基板と、第1可撓性基板と、発熱する集積回路と、第1熱伝導シートとを備える。筐体は、絶縁基板を収納する。インタフェース基板は、筐体に固定される。第1可撓性基板は、絶縁基板とインタフェース基板とを接続する。集積回路は、絶縁基板に搭載される。第1熱伝導シートは、記絶縁基板に搭載され、熱を放散する。絶縁基板は、第1熱伝導シートを介して筐体に支持される。【選択図】図4

Description

本発明の実施形態は、半導体記憶装置に関する。
半導体記憶装置の高速化に伴い、高速信号インタフェース(Interface:以下I/Fと記載する)に対応するためには、半導体記憶装置を搭載するマザー基板に利用されるプリント配線板全体の材料として、誘電損失の小さい低誘電正接材料を利用する必要があった。
特許第3803596号公報
しかしながら、低誘電正接材料のプリント配線板は高価である。一方、表層だけを低誘電正接材料とした比較的安価なプリント配線板も可能である。表層以外の材料の線膨張率、ガラス転移温度、弾性率等の不一致から、プリント配線板に反りが発生したりする。また、スルーホール等を形成するときには異種材料への銅めっきの密着性を確保する必要がある。また、マザー基板を筐体に直接ネジ固定している。このため、温度変動時や外部から衝撃が加わった時には、マザーボードの内部に発生する応力を緩和する必要があった。
実施の形態が解決しようとする課題は、高速信号I/Fに対応可能で、かつ温度変動時や外部から衝撃が加わった時に絶縁基板の内部に発生する応力を緩和する半導体記憶装置を提供することにある。
実施の形態に係る半導体記憶装置は、絶縁基板と、筐体と、インタフェース基板と、第1可撓性基板と、発熱する集積回路と、第1熱伝導シートとを備える。筐体は、絶縁基板を収納する。インタフェース基板は、筐体に固定される。第1可撓性基板は、絶縁基板とインタフェース基板とを接続する。集積回路は、絶縁基板に搭載される。第1熱伝導シートは、記絶縁基板に搭載され、熱を放散する。絶縁基板は、第1熱伝導シートを介して筐体に支持される。
実施の形態に係る半導体記憶装置の外観を示す鳥瞰図。 実施の形態に係る半導体記憶装置の第1部分の鳥瞰図。 実施の形態に係る半導体記憶装置の第2部分の鳥瞰図。 別の実施の形態に係る半導体記憶装置の第1部分の鳥瞰図。 別の実施の形態に係る半導体記憶装置の第2部分の鳥瞰図。 別の実施の形態に係る半導体記憶装置の図3AのA2−A2線に沿う断面図。 別の実施の形態に係る半導体記憶装置の図3AのB−B線に沿う断面図。 実施の形態の第1の変形例に係る半導体記憶装置の断面図。 実施の形態の第1の変形例に係る半導体記憶装置の図6の板バネ部分を拡大した断面図。 実施の形態の第2の変形例に係る半導体記憶装置の第1部分の模式図。 実施の形態の第2の変形例に係る半導体記憶装置の第2部分の模式図。 実施の形態に係る半導体記憶装置に適用可能な可撓性基板の断面図。 実施の形態に係る半導体記憶装置に適用可能な別の可撓性基板の断面図。 実施の形態に係る半導体記憶装置における、可撓性基板と絶縁基板との接続例の断面図。 実施の形態に係る半導体記憶装置における、可撓性基板と絶縁基板との別の接続例の断面図。 実施の形態に係る半導体記憶装置のブロック図。
次に、図面を参照して、実施の形態について説明する。以下に説明する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
また、以下に示す実施の形態は、技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものではない。この実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。以下の説明では、第1熱伝導シートを参照符号8で表示することもある。また、集積回路を参照符号10で表示することもある。
[実施の形態]
実施の形態に係る半導体記憶装置1は、絶縁基板300と、筐体30と、I/F部120と、可撓性基板200と、集積回路10と、複数の第1熱伝導シート8とを備える。絶縁基板300は、可撓性基板200と接続される。可撓性基板200は、I/F部120と接続される。
絶縁基板300は、マザーボード及び/又は回路基板とも呼ばれる。絶縁基板300の表面及び裏面には、図示は省略するが銅箔等の金属箔が配置される。
図1は、実施の形態に係る半導体記憶装置の外観を示す鳥瞰図である。半導体記憶装置1は、筐体30を備える。実施の形態においては、図1に示すように、筐体30の長手方向である第1方向をX方向とする。また、X方向に直交する、筐体30の短手方向である第2方向をY方向とする。また、X−Y平面に垂直な第3方向をZ方向とする。以下の図面の説明には、適宜X−Y−Z方向を明示する。
筐体30は、図1に示すように、互いに篏合された上筐体30Uと下筐体30Dとを備える。上筐体30Uと下筐体30Dは、図1に示すように、四隅に配置されたネジ15A、15B、15C、15Dによって、Z方向にねじ止めされる。筐体30の内部には、絶縁基板300が収納される。ここで、絶縁基板300は、筐体30とはネジ止めされていない。
図2Aは、実施の形態に係る半導体記憶装置1の第1部分の鳥瞰図である。第1部分は、下筐体30D及び絶縁基板300を含む。絶縁基板300は、下筐体30D上に配置される。絶縁基板300の表面を符号300Sで表す。表面300Sは、絶縁基板300のZ軸の正方向の面である。絶縁基板300のZ軸の正方向の面とは、Z方向で上筐体30Uに対向する、絶縁基板300の面である。
図2Bは、実施の形態に係る半導体記憶装置1の第2部分の鳥瞰図である。第2部分は上筐体30U及び絶縁基板300を含む。絶縁基板300は、上筐体30Uの上に配置される。絶縁基板300の裏面を符号300Bで表す。裏面300Bは、絶縁基板300のZ軸の負の方向の面である。絶縁基板300のZ軸の負の方向の面とは、Z方向で下筐体30Dに対向する、絶縁基板300の面である。
I/F部120は、外部のホスト機器2との間で、データ、コマンド、及びアドレス等の高速信号を転送する。高速信号I/Fの通信規格は、例えばSATA(Serial Advanced Technology Attachment)、SAS(Serial Attached SCSI)、PCIe(PCI Express)(登録商標)等が挙げられる。I/F部120は、I/F基板150と、I/Fコネクタ100とを備える。I/F基板150は、図2A及び図2Bに示すように、ネジ15A、15Bを介して、上筐体30U及び下筐体30Dに精度よく固定されている。I/F基板150には、I/Fコネクタ100が搭載される。I/Fコネクタ100は、外部のホスト機器2と接続可能である。I/Fコネクタ100は、I/Fコネクタ100DとI/Fコネクタ100Uとの2層構造を備えていても良い。I/Fコネクタ100Dは、下筐体30D側に配置される。I/Fコネクタ100Uは、上筐体30U側に配置される。
可撓性基板200は、可撓性を有する基板である。可撓性基板200は、低誘電正接材料を用いて作成される。可撓性基板200は、高周波特性が良い。可撓性基板200は、絶縁基板300とI/F基板150との間に配置され、絶縁基板300とI/F基板150とをフレキシブルに接続する。
集積回路10は、不揮発性メモリ、電源用のパワーマネジメント集積回路(PMIC:Power Management Integrated Circuits)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM:Dynamic Random Access Memory)、メモリコントローラ等である。不揮発性メモリとしては、NAND型フラッシュメモリ、NOR型フラッシュメモリ、抵抗変化メモリ(ReRAM:Resistive Random Access Memory)、相変化メモリ(PCM: Phase-Change Memory)、強誘電体メモリ(FeRAM:Ferroelectric Random Access Memory)、磁気トンネル接合(MTJ:Magneto Tunnel Junction)抵抗変化素子が適用可能である。集積回路は、絶縁基板300の表面及び/又は裏面に搭載される。図2Bに示す例では、絶縁基板300の裏面に、NAND型フラッシュメモリ10A〜10G、電源用のパワーマネジメント集積回路(PMIC:Power Management Integrated Circuits)24、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM:Dynamic Random Access Memory)25、メモリコントローラ20等の集積回路が搭載されている。尚、NAND型フラッシュメモリ10A〜10Gを総称してNAND型フラッシュメモリ10と称することもある。
複数の第1熱伝導シート8は、発熱体である集積回路の熱を放散する。複数の第1熱伝導シート8は、絶縁基板300の表面及び/又は裏面に搭載される。複数の第1熱伝導シート8は、上筐体30U及び/又は下筐体30Dと接する。絶縁基板300は、上筐体30U及び/又は下筐体30Dに第1熱伝導シート8を介して支持される。図2Aに示す例では、絶縁基板300の表面に、第1熱伝導シート8A〜8G、8P、8MC及び8MDが配置されている。尚、第1熱伝導シート8A〜8G、8P、8MC及び8MDを総称して第1熱伝導シート8と称することもある。第1熱伝導シート8A〜8Gは、絶縁基板300の裏面に配置されるNAND型フラッシュメモリ10A〜10Gにそれぞれ対応して配置されている。第1熱伝導シート8A〜8Gそれぞれは、対応するNAND型フラッシュメモリ10A〜10Gの熱を上筐体30Uに放散することができる。同様に、第1熱伝導シート8P、8MC及び8MDは、絶縁基板300の裏面に配置されるPMIC24、メモリコントローラ20及びDRAM25にそれぞれ対応して配置されている。第1熱伝導シート8P、8MC及び8MDは、対応するPMIC24、メモリコントローラ20又はDRAM25の発熱を上筐体30Uに放散することができる。
また、実施の形態に係る半導体記憶装置1は、第2熱伝導シート18を更に備えていても良い。第2熱伝導シート18は、筐体30に集積回路の熱を放散する。第2熱伝導シート18は、集積回路と上筐体30U及び/又は下筐体30Dとの間に配置される。第2熱伝導シート18は、上筐体30U及び/又は下筐体30Dと接する。絶縁基板300は、上筐体30U及び/又は下筐体30Dに第2熱伝導シート18を介して支持される。図2Bに示す例では、絶縁基板300の裏面に搭載されている集積回路に、第2熱伝導シート18A〜18G、18P、18MC及び18MDが配置されている。第2熱伝導シート18A〜18G、18P、18MC及び18MDを総称して第2熱伝導シート18と称する。
実施の形態に係る半導体記憶装置1によれば、絶縁基板300は、筐体30(30U、30D)へネジ固定されず、熱伝導シートに挟まれた状態で支えられる。熱伝導シートは、絶縁基板300の内部に発生する応力を緩和することができる。
[別の実施の形態]
別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aは、絶縁基板300の表面300S上に集積回路10Hを備える。更に、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aは、集積回路10H上に第3熱伝導シート18Hを備える。また、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aは、絶縁基板300の裏面300B上に第1熱伝導シート8Hを備える。以下に、図3A、図3B及び図4を用いて別の実施の形態について説明する。
図3Aは、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aの第1部分の鳥瞰図である。第1部分は、下筐体30D及び絶縁基板300を含む。図3Aを参照すると、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aは、絶縁基板300の表面300S上に集積回路10Hを備える。更に、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aは、集積回路10H上に第3熱伝導シート18Hを備える。
また、図3Bは、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aの第2部分の鳥瞰図である。第2部分は、上筐体30U及び絶縁基板300を含む。図3Bを参照すると、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aは、絶縁基板300の裏面300B上に第1熱伝導シート8Hを備える。
図4は、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aの図3AのA2−A2線に沿う断面図である。尚、図4では、上筐体30Uも図示されている。
図4を参照すると、第3熱伝導シート18Hは、絶縁基板300の表面300Sに搭載される集積回路10Hと上筐体30Uとの間に配置される。第3熱伝導シート18Hは、上筐体30Uと接する。第3熱伝導シート18Hは、集積回路10Hから上筐体30Uに集積回路10Hの熱を放散する。絶縁基板300は、上筐体30Uと第3熱伝導シート18Hを介して支持される。
図4を参照すると、第1熱伝導シート8Hは、絶縁基板300の裏面300Bと下筐体30Dとの間に配置される。第1熱伝導シート8Hは、下筐体30Dと接する。第1熱伝導シート8Hは、絶縁基板300から下筐体30Dに熱を放散する。絶縁基板300は、下筐体30Dと第1熱伝導シート8Hを介して支持される。
図4を参照すると、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aにおいて、絶縁基板300の裏面300Bから測った第1熱伝導シート8Hの高さは、絶縁基板300の裏面300Bに搭載される集積回路24の高さと集積回路24に搭載される第2熱伝導シート18Pの高さとの和と略等しい。また、第1熱伝導シート8Hの高さは、絶縁基板300の裏面300Bに搭載される集積回路10Aの高さと集積回路10Aに搭載される第2熱伝導シート18Aの高さとの和と略等しい。また、第1熱伝導シート8Hの高さは、絶縁基板300の裏面300Bに搭載される集積回路25の高さと集積回路25に搭載される第2熱伝導シート18MDの高さとの和と略等しい。これにより、熱放散を均等化することができる。
図4を参照すると、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aにおいて、絶縁基板300の表面300Sから測った第1熱伝導シート8P、8A、8MDそれぞれの高さは、集積回路10Hの高さ及び第3熱伝導シート18Hの高さの和と略等しい。これにより、熱放散を均等化することができる。
図5は、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aの図3AのBーB線に沿う断面図である。図5では、上筐体30Uも図示されている。
図5を参照すると、第1熱伝導シート8MC、8D、及び8Eは、絶縁基板300の表面300Sに搭載される。第1熱伝導シート8MC、8D、及び8Eは、絶縁基板300と上筐体30Uとの間に配置される。第1熱伝導シート8MC、8D、及び8Eは、上筐体30Uと接する。絶縁基板300は、上筐体30Uと第1熱伝導シート8MC、8D、及び8Eを介して支持される。
図5を参照すると、第2熱伝導シート18MCは、絶縁基板300の裏面300Bに搭載される集積回路20と下筐体30Dとの間に配置される。第2熱伝導シート18MCは、下筐体30Dと接する。第2熱伝導シート18MCは、集積回路20から下筐体30Dに集積回路20の熱を放散する。第2熱伝導シート18Dは、絶縁基板300の裏面300Bに搭載される集積回路10Dと下筐体30Dとの間に配置される。第2熱伝導シート18Dは、下筐体30Dと接する。第2熱伝導シート18Dは、集積回路10Dから下筐体30Dに集積回路10Dの熱を放散する。第2熱伝導シート18Eは、絶縁基板300の裏面300Bに搭載される集積回路10Eと下筐体30Dとの間に配置される。第2熱伝導シート18Eは、下筐体30Dと接する。第2熱伝導シート18Eは、集積回路10Eから下筐体30Dに集積回路10Eの熱を放散する。絶縁基板300は、下筐体30Dと第2熱伝導シート18MC、18D及び18Eを介して支持される。
別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aによれば、絶縁基板300は、筐体30(30U、30D)へネジ固定されず、熱伝導シートに挟まれた状態で支えられる。熱伝導シートは、絶縁基板300の内部に発生する応力を緩和することができる。
(実施の形態の第1の変形例)
以下、実施の形態の第1の変形例に係る半導体記憶装置1における、絶縁基板300の接地構成例を説明する。接地構成例とは、絶縁基板300上に接地電位を形成するための構成である。
図6は、実施の形態の第1の変形例に係る半導体記憶装置1の断面図である。図6は、図1のA1−A1線に沿う断面図である。実施の形態の第1の変形例に係る半導体記憶装置1は、板バネ16を備える。図6に示すように、板バネ16は、絶縁基板300と下筐体30Dとの間に配置される。
図7は、実施の形態の第1の変形例に係る半導体記憶装置1の図6の板バネ部分を拡大した断面図である。絶縁基板300の裏面300Bには、接地電極GMが配置されている。板バネ16は、接地電極GMに接続されている。絶縁基板300は、板バネ16を介して接地されている。板バネ16はバネ構造を有するため、絶縁基板300の内部に発生する応力を緩和する効果がある。
実施の形態の第1の変形例に係る半導体記憶装置1は、絶縁基板300上に配置される接地用の電極パターンを備えていても良い。接地用の電極パターンは、板バネ16を介して、上筐体30U及び/又は下筐体30Dに接続することで接地されていても良い。また、接地用の電極パターンは、第2可撓性基板を用いて、上筐体30U及び/又は下筐体30Dに接続することで接地されていても良い。第2可撓性基板は、ホスト機器2の側に配置される第1可撓性基板200と同様の構造を有していても良い。また、接地用の電極パターンは、別途筐体に設けられるコネクタを介して、筐体30に接地されていても良い。
以上に説明した実施の形態の第1の変形例に係る半導体記憶装置1の接地構成例は、別の実施の形態に係る半導体記憶装置1Aにおいても適用可能である。
(実施の形態の第2の変形例)
図8Aは、実施の形態の第2の変形例に係る半導体記憶装置1の第1部分の模式図である。
可撓性基板200Uは、I/F基板150と、絶縁基板300の表面300Sとをフレキシブルに接続している。更に、可撓性基板200Uは、I/F基板150の内部で、I/Fコネクタ100と接続されている。図8Aでは、可撓性基板200U及び可撓性基板200Uの一部200UEXTが示されている。可撓性基板200Uの一部200UEXTは、例えば、接地電位の供給が必要な位置に接地配線を接続可能である。可撓性基板200Uの一部200UEXTは、図8Aに示すように、絶縁基板300の表面300Sに沿ってX方向に延びている。
実施の形態の第2の変形例において、第1熱伝導シート8A〜8G、8P、8MC及び8MD、並びに第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dは、絶縁基板300の表面300S側に配置される。第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dは、第1熱伝導シート8A〜8G、8P、8MC及び8MDと同じ素材であっても良いし、異なる素材であってもよい。第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dは、絶縁基板300の表面300Sと上筐体30Uとの間に配置される。第1熱伝導シート8A〜8G、8P、8MC及び8MD、並びに第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dは、略同じ厚さを有する。第1熱伝導シート8A〜8G、8P、8MC及び8MD、並びに第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dによって、絶縁基板300は上筐体30Uに支持されている。図8Aでは、第1熱伝導シート8A〜8G、8P、8MC及び8MD、並びに第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dが実線で表されている。図8Aを参照すると、第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dは、絶縁基板300の表面300Sの四隅に配置されている。
また、実施の形態の第2の変形例において、NAND型フラッシュメモリ10A〜10G、PMIC24、メモリコントローラ20及びDRAM25、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dは絶縁基板300の裏面300B側に配置される。図8Aでは、NAND型フラッシュメモリ10A〜10G、PMIC24、メモリコントローラ20及びDRAM25、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dが破線で表されている。
図8Aを参照すると、第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dは、第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dと、絶縁基板300を挟み重なって配置されている。
図8Bは、実施の形態の第2の変形例に係る半導体記憶装置1の第2部分の模式図である。
実施の形態の第2の変形例において、可撓性基板200Dは、I/F基板150と、絶縁基板300の裏面300Bとをフレキシブルに接続している。更に、可撓性基板200Dは、I/F基板150の内部で、I/Fコネクタ100と接続されている。図8Bでは、可撓性基板200D、可撓性基板200の一部200DEXT1、及び可撓性基板200の一部200DEXT2が示されている。可撓性基板200Dの一部200DEXT1は、例えば、メモリコントローラ20に接続される。可撓性基板200Dの一部200DEXT1は、メモリコントローラ20に高速信号を伝送可能である。可撓性基板200Dの一部200DEXT2は、例えば、PMIC24に接続される。可撓性基板200Dの一部200DEXT2は、PMIC24に電源を接続可能である。可撓性基板200Dの一部200DEXT1は、図8Bに示すように、絶縁基板300の裏面300Bに沿ってX方向に延びている。可撓性基板200Dの一部200DEXT2も、図8Bに示すように、絶縁基板300の裏面300Bに沿ってX方向に延びている。
また、実施の形態の第2の変形例において、NAND型フラッシュメモリ10A〜10Gと第2熱伝導シート18A〜18G、18P、18MC、及び18MDと、PMIC24と、メモリコントローラ20と、DRAM25と、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dとは、絶縁基板300の裏面300B側に配置される。第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dは、絶縁基板300の裏面300Bと下筐体30Dとの間に配置される。NAND型フラッシュメモリ10A〜10Gと第2熱伝導シート18A〜18G、18P、18MC、及び18MDと、PMIC24と、メモリコントローラ20と、DRAM25と、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dとによって、絶縁基板300は下筐体30Dに支持されている。図8Bでは、NAND型フラッシュメモリ10A〜10Gと第2熱伝導シート18A〜18G、18P、18MC、及び18MDと、PMIC24と、メモリコントローラ20と、DRAM25と、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dとが実線で表されている。図8Bを参照すると、第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dは、絶縁基板300の裏面300Bの四隅に配置されている。
また、実施の形態の第2の変形例において、第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dは、絶縁基板300の表面300S側に配置される。図8Bでは、第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dは、破線で表されている。
絶縁基板300の四隅に第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28D、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dを配置することで、絶縁基板300の四隅の変形が抑制される。また、第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28D、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dによって、絶縁基板300に加わる衝撃を吸収することもできる。
すなわち、絶縁基板300の変形量の大きい四隅の位置に、絶縁基板300と筐体30との間の固定用かつ衝撃吸収用として熱伝導シートを配置しても良い。衝撃吸収のための熱伝導シートを四隅に配置することで、絶縁基板300の四隅が変形することを抑えることができる。四隅に配置される熱伝導シートは、放熱性も有するが、耐衝撃振動性のためにネジの代わりに配置する。
絶縁基板300は、可撓性基板200と、第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28D、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dによって支持される。第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28Dは、絶縁基板300の表面300Sと上筐体30Uとの間に配置される。第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dは、絶縁基板300の裏面300Bと下筐体30Dとの間に配置される。このため、第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28D、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dによって、絶縁基板300からの放熱が可能である。また、第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28D、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dによって、絶縁基板300に加わる衝撃が吸収される。
絶縁基板300は、筐体30とネジ止めされていない。このため、第4熱伝導シート28A、28B、28C、及び28D、並びに第5熱伝導シート38A、38B、38C、及び38Dによって、絶縁基板300の四隅に発生する応力を緩和することができる。
絶縁基板300は、可撓性基板と、熱伝導シートにより支持されるため、長期間にわたり、可撓性基板を介してI/F部との接続信頼性を向上することができる。
(可撓性基板)
以下、断面図を参照して、可撓性基板200Dの構造を説明する。
―2層金属構造+シールド構造―
可撓性基板200Dは、例えば金属の2層構造で構成可能である。以下、「2層金属構造」に「シールド構造」を組み合わせた構造の可撓性基板200Dを詳細に説明する。「2層金属構造」とは、絶縁層を介して積層された2層の金属層からなる構造である。「シールド構造」とは、電磁シールドを実現可能な構造である。シールド構造は、金属ペースト層等により形成される。「シールド構造」は、「2層金属構造」に対して更に別の絶縁層を介して積層される。
図9Aは、実施の形態に係る半導体記憶装置1に適用可能な可撓性基板200Dの断面図である。図9Aは2層金属構造にシールド構造を組み合わせた構造例である。ここで、図9Aは、例えば図8Bに示す可撓性基板200DのC−C線(Y方向)における横断面に対応している。
可撓性基板200Dは、図9Aに示すように、第1の絶縁層40aと、第2の絶縁層40bと、第1金属層3GDと、第2金属層6Mと、第3金属層4GUとを備える。更に、可撓性基板200Dは、第1金属層3GDのZ方向の外側に、絶縁部材からなる保護層40P1を備えていてもよい。更に、可撓性基板200Dは、第3金属層4GUのZ方向の外側に、絶縁部材からなる保護層40P2を備えていてもよい。第1金属層3GDと、第2金属層6Mと、第3金属層4GUとは、絶縁層を介して順次積層される。
第1金属層3GDは、第2金属層6Mを電磁シールドしている。第2金属層6Mは、絶縁部材40−2、接地配線6G、信号配線6S及び電源配線6Pを備える。接地配線6G、信号配線6S及び電源配線6Pは、第2金属層6Mにおいて、絶縁部材40−2を介して互いに離隔して配置されている。また、第3金属層4GUは、第2金属層6Mを電磁シールドしている。
また、可撓性基板200Dは、2層金属構造と電磁シールド構造とを有する。2層金属構造は、第1金属層3GD、第1の絶縁層40a、及び第2金属層6Mを含む。第1の絶縁層40aは、絶縁部材40−1及び層間接続導体3TDを含む。第1金属層3GDと第2金属層の接地配線6Gとは、層間接続導体3TDを介して電気的に接続されている。電磁シールド構造は、第2の絶縁層40b及び第3金属層4GUを含む。第2の絶縁層40bは、絶縁部材40−3及び層間接続導体4TUを含む。第3金属層4GUと接地配線6Gとは、層間接続導体4TUを介して電気的に接続されている。
絶縁部材40−1、40−2、及び40−3は同じ素材であっても良いし、異なる素材であってもよい。また、第1金属層3GD、接地配線6G、信号配線6S及び電源配線6P等はCu箔層等の金属箔を用いて形成可能である。層間接続導体3TD、4TUは、Cu、Ti、W、半田バンプ等で形成可能である。第3金属層4GU及び層間接続導体4TUは、例えば、銀ペースト層等の金属粒子を含有する金属ペースト層を形成し、成型加工することで形成可能である。
―3層金属構造―
可撓性基板200Dは、3層金属構造で構成することも可能である。3層金属構造とは、絶縁層を介して積層された3層の金属層からなる構造である。
図9Bは、実施の形態に係る半導体記憶装置1に適用可能な別の可撓性基板200D−1の断面図である。図9Bは3層金属構造の例である。ここで、図9Bは、例えば図8Bに示す可撓性基板200DのC−C線(Y方向)に沿う横断面に対応している。
可撓性基板200D−1は、第1金属層3GD、第2金属層6M、及び第3金属層3GUを備える。また、可撓性基板200D−1は、第1の絶縁層40a、及び第2の絶縁層40bを備える。更に、可撓性基板200D−1は、第1金属層3GDのZ方向の外側に、絶縁部材からなる保護層40P1を備えていてもよい。更に、可撓性基板200D−1は、第3金属層3GUのZ方向の外側に、絶縁部材からなる保護層40P2を備えていてもよい。第1金属層3GDと第2金属層6Mは、第1の絶縁層40aを介して積層される。第2金属層6Mと第3金属層3GUとは、第2の絶縁層40bを介して積層される。
第1金属層3GDは、第2金属層6Mを電磁シールドしている。第2金属層6Mは、絶縁部材40−2、接地配線6G、信号配線6S及び電源配線6Pを備える。接地配線6G、信号配線6S及び電源配線6Pは、第2金属層6Mにおいて、絶縁部材40−2を介して互いに離隔して配置されている。第3金属層3GUは、第2金属層6Mを電磁シールドしている。
また、可撓性基板200D−1は、3層金属構造を有する。3層金属構造は、第1金属層3GD、第1の絶縁層40a、第2金属層6M、第2の絶縁層40b、及び第3金属層3GUを含む。第1の絶縁層40aは、絶縁部材40−1及び層間接続導体3TDを含む。第1金属層3GDと第2金属層の接地配線6Gとは、層間接続導体3TDを介して電気的に接続されている。第2の絶縁層40bは、絶縁部材40−3及び層間接続導体3TUを含む。
絶縁部材40−1、40−2、及び40−3は同じ素材であっても良いし、異なる素材であってもよい。また、第1金属層3GD、接地配線6G、信号配線6S及び電源配線6P等はCu箔層等の金属箔を用いて形成可能である。層間接続導体3TD及び3TUは、Cu、Ti、W、半田バンプ等で形成可能である。第3金属層4GU及び層間接続導体3TUは、例えば、銀ペースト層等の金属粒子を含有する金属ペースト層を形成し、成型加工することで形成可能である。
実施の形態に係る半導体記憶装置1において、可撓性基板200Dは、絶縁基板300に比べて誘電正接の値が約1桁低い。可撓性基板200Dの誘電正接の値は、例えば0.005以下、0.0025や0.002程度である。低誘電正接の材料としては、例えば、液晶ポリマー(LCP:Liquid Crystal PolymerまたはLiquid Crystal Plastic)等を適用しても良い。2層金属構造+シールド構造や、3層金属構造の可撓性基板は、電磁シールドを実現する。このため、外部のノイズの影響を抑制可能である。また、ノイズ発生を抑制可能である。可撓性基板200Dは、例えば約15GHz以上の高周波信号を伝送可能である。
(可撓性基板と絶縁基板との接続例)
以下、断面図を参照して、可撓性基板200(200U、200D)と絶縁基板300との接続の様子を説明する。
図10Aは、実施の形態に係る半導体記憶装置1における、可撓性基板200と絶縁基板300との接続例の断面図である。ここで、図10Aは、図8Bにおいて、D−D線(X方向)に沿う縦断面に対応している。
可撓性基板200は、可撓性基板200Uと可撓性基板200Dとの2層構造を備える。可撓性基板200Uと可撓性基板200Dは、I/F基板150と接続されている。可撓性基板200Uは、絶縁基板300の表面300Sに沿ってX方向に延びている。可撓性基板200Dは、絶縁基板300の裏面300Bに沿ってX方向に延びている。
可撓性基板200Dの電源配線6Pは、図10Aに示すように、絶縁基板300の裏面300B上の電源の供給が必要な位置に延びている。電源配線6Pは、絶縁基板300の裏面300B上の電極パターン5Uと例えば半田バンプ7Uを介して接続する。半田バンプ7Uの代わりに、銀ペースト、絶縁粒子や薄膜接着剤を用いても良い。
可撓性基板200Uの接地配線6Gは、絶縁基板300の表面300S上の接地電位の供給が必要な位置に延びている。接地配線6Gは、絶縁基板300の表面300S上の電極パターン5Dと例えば半田バンプ7Dを介して接続する。半田バンプ7Dの代わりに、銀ペースト、絶縁粒子や薄膜接着剤を用いても良い。
図10Bは、実施の形態に係る半導体記憶装置1における、可撓性基板200と絶縁基板300との別の接続例の断面図である。ここで、図10Bは、図8Bにおいて、E−E線(X方向)に沿う縦断面に対応している。
可撓性基板200は、可撓性基板200Uと可撓性基板200Dとの2層構造を備える。可撓性基板200Uと可撓性基板200Dは、I/F基板150と接続されている。可撓性基板200Uは、絶縁基板300の表面300Sに沿ってX方向に延びている。可撓性基板200Dは、絶縁基板300の裏面300Bに沿ってX方向に延びている。
可撓性基板200Dは、絶縁基板300の裏面300B上の信号の供給に必要な位置に延ばすことができる。信号配線6Sは、絶縁基板300の裏面300B上の電極パターン5Uと例えば半田バンプ7Uを介して接続する。半田バンプ7Uの代わりに、銀ペースト、絶縁粒子や薄膜接着剤を用いても良い。可撓性基板200Dは、可撓性基板200Uに比べて、X方向の長さを長くしても良い。可撓性基板200Dは、可撓性基板200Uに比べて、X方向に長さΔL長く設定しても良い。可撓性基板200Dは、絶縁基板300の裏面300B上の電極パターン5Uとの接合位置を調整可能である。
可撓性基板200Uは、絶縁基板300の表面300S上の接地電位の供給に必要な位置に延びている。接地配線6Gは、絶縁基板300の表面300S上の電極パターン5Dと例えば半田バンプ7Dを介して接続する。半田バンプ7Dの代わりに、銀ペースト、絶縁粒子や薄膜接着剤を用いても良い。
(可撓性基板と、I/Fコネクタ及び絶縁基板との接続関係)
以下に、可撓性基板と、I/Fコネクタ及び絶縁基板との接続関係について説明する。
実施の形態に係る半導体記憶装置1は、I/Fコネクタ100と絶縁基板(マザーボート)300とが可撓性基板200を介して接続された構造を有する。可撓性基板200が可撓性を有することで、絶縁基板300内部に発生する応力を緩和することができる。また、可撓性基板200が可撓性を有することで、ホスト機器2とI/Fコネクタ100との嵌合時のI/Fコネクタ100の内部に発生する応力を絶縁基板300へ直接伝えることがない。また、可撓性基板200が可撓性を有することで、絶縁基板300の精度とは分離してI/Fコネクタ100を筐体30に精度よく設置することもできる。また、可撓性基板200が可撓性を有することで、絶縁基板300とは独立して、I/Fコネクタ100の精度を高めることができる。
(可撓性基板の長さ調整)
以下に、可撓性基板の長さ調整について説明する。
可撓性基板200はその長さを調整することが可能である。また、可撓性基板200は、絶縁基板300の表面側及び/又は裏面側のいずれにも配置可能である。そして、可撓性基板200の先端部分には、信号配線、電源配線や接地配線を配置することが可能である。すなわち、可撓性基板200の信号配線、電源配線や接地配線の長さや絶縁基板300との接合位置は調整することできる。
可撓性基板200の長さを調整することのメリットは、絶縁基板300に代えて可撓性基板200を高周波特性の良い配線として利用できる点にある。
絶縁基板300よりも可撓性基板200の方が高周波性能は相対的に良い。絶縁基板300の誘電正接の値は、可撓性基板200の誘電正接の値よりも約1桁程度高い。誘電正接の値が大きいほどロスが大きい。このため、絶縁基板300側の集積回路や熱伝導シートの配置の兼ね合いで高周波性能を保ちたい配線については可撓性基板200の長さを伸ばす調整が有効である。
(半導体記憶装置の支持機構)
以下に、半導体記憶装置の支持機構について説明する。
実施の形態に係る半導体記憶装置1は、熱伝導シートで絶縁基板300を支持している。この熱伝導シートは、ゴムのような弾性率の低いシートであり、例えば、シリコーン樹脂等を用いて形成可能である。また、熱伝導シートはカットして貼り付けても良い。熱伝導シートは、部分的に配置して、放熱以外の他の機能として、衝撃吸収の機能も備えている。
(半導体記憶装置のシステムの構成)
次に、実施の形態に係る半導体記憶装置のブロックの構成を説明する。
図13は、実施の形態に係る半導体記憶装置1のブロック図である。実施の形態に係る半導体記憶装置1は、SSDとして構成される。図13に示すように、半導体記憶装置1は、NAND型フラッシュメモリ10A〜10Gと、DRAM25と、メモリコントローラ20と、PMIC24とを備える。
NAND型フラッシュメモリ10A〜10Gは、データを不揮発に記憶可能な不揮発性メモリであり、それぞれ独立して動作することができる。尚、NAND型フラッシュメモリ10の個数は特に限定されず、任意の個数に設計することができる。NAND型フラッシュメモリ10A〜10Gとメモリコントローラ20は、複数のチャネルを介して接続される。
DRAM25は、データを一時的に記憶可能な揮発性メモリである。尚、半導体記憶装置1が備える揮発性メモリの個数は任意の個数に設計することができる。また、揮発性メモリは、DRAMに限定されない。例えば揮発性メモリとしてSRAM(Static Random Access Memory)等を用いても良い。
メモリコントローラ20は、NAND型フラッシュメモリ10及びDRAM25に各種動作を命令することができる。また、メモリコントローラ20は、外部のホスト機器2からの命令に基づいた動作と、ホスト機器2からの命令に依らない動作とを実行することができる。
PMIC24は、電源ライン52を介してメモリコントローラ20に電源ライン52を介して必要な電源を供給する。PMIC24は、電源ライン50を介してNAND型フラッシュメモリ10A〜10G及びDRAM25に必要な電源を供給する。PMIC24は、例えば、DC/DCコンバータ、LDO(Low Drop Output)、スイッチングレギュレータ等を備えている。
図13に示すようにメモリコントローラ20は、例えば、CPU(Central Processing Unit)21と、内蔵メモリ(RAM:Random Access Memory)22と、ホストI/F回路23と、NANDI/F回路26と、DRAMI/F回路27とを備えている。メモリコントローラ20の構成はあくまで一例であり、これに限定されない。
CPU21は、メモリコントローラ20全体の動作を制御する。例えばCPU21は、ホスト機器2から受信した読み出し命令に応答して読み出しコマンドを発行して、発行したコマンドをNANDI/F回路26に送信する。
内蔵メモリ22は、CPU21の作業領域として使用される記憶領域である。例えば、内蔵メモリ22には、NAND型フラッシュメモリ10を管理するためのパラメータや、各種の管理テーブル等が展開される。例えば、内蔵メモリ22は、ホスト機器2から受信した命令の待ち行列(コマンドキュー)を保持する。また、内蔵メモリ22は、メモリブロックBLKに格納されたデータに関連付けられた論理アドレスをメモリブロックBLKの物理ブロックアドレス(PBA:Physical Block Address)に変換するためのアドレス変換テーブルを保持する。このアドレス変換テーブルは、例えばNAND型フラッシュメモリ10に格納され、半導体記憶装置1の起動時に読み出されて内蔵メモリ22に展開される。内蔵メモリ22としては、例えばSRAM等の揮発性メモリが用いられる。
ホストI/F回路23は、ホスト機器2に接続され、半導体記憶装置1とホスト機器2との間の通信を司る。例えばホストI/F回路23は、半導体記憶装置1とホスト機器2との間で、データ、コマンド、及びアドレスの転送を制御する。ホストI/F回路23は、例えばSATA、SAS、PCIe(登録商標)等の通信I/F規格をサポートする。つまり、半導体記憶装置1に接続されるホスト機器2としては、例えばSATA、SAS、PCIe等のI/Fを含むコンピュータ等が挙げられる。
NANDI/F回路26は、NAND型フラッシュメモリ10A〜10Gに接続され、メモリコントローラ20とNAND型フラッシュメモリ10との間の通信を司る。NANDI/F回路26は、NANDI/F規格に基づいて構成されている。
DRAMI/F回路27は、DRAM25に接続され、メモリコントローラ20とDRAM25との間の通信を司る。DRAMI/F回路27は、DRAMI/F規格に基づいて構成されている。尚、DRAMI/F回路27の構成はこれに限定されず、揮発性メモリの種類に基づいて変更することができる。
本実施の形態に係る半導体記憶装置は、高速信号に対応したI/Fを有する。また、本実施の形態に係る半導体記憶装置は、I/Fコネクタを外部のホスト機器と嵌合した時にI/Fコネクタの内部に発生する応力を絶縁基板へ直接伝えることがない。したがって、本実施の形態に係る半導体記憶装置は、動作信頼性が高い。
本実施の形態に係る半導体記憶装置により、I/Fコネクタを精度よく筐体と位置決めしたSSDを提供可能である。
本実施の形態に係る半導体記憶装置により提供されるSSDは、温度変動時の長期間にわたる接続の信頼性を向上可能である。また、外部からの衝撃が加わった時の衝撃に対する耐性を向上可能である。
また、本実施の形態に係る半導体記憶装置により提供されるSSDは、固定するネジの本数を削減することもできる。
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
1、1A…半導体記憶装置
2…ホスト機器
3GD、4GD…第1金属層
3GU、4GU…第3金属層
3TD、3TU、4TU…層間接続導体
5U、5D…電極パターン
6M……第2金属層
6S…信号配線
6P…電源配線
6G…接地配線
7U、7D…半田バンプ
8、8A〜8G、8MD、8P、8MC…第1熱伝導シート
10、10A〜10G、10H…NAND型フラッシュメモリ
15A〜15D…ネジ
16…板バネ
18、18A〜18G、18MD、18P、18MC…第2熱伝導シート
18H…第3熱伝導シート
20…メモリコントローラ
21…CPU
22…内蔵メモリ(RAM)
23…ホストI/F回路
24…パワーマネジメント集積回路(PMIC)
25…ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)
26…NANDI/F回路
27…DRAMI/F回路
28A〜28D…第4熱伝導シート
38A〜38D…第5熱伝導シート
30…筐体
30U…上筐体
30D…下筐体
40a…第1の絶縁層
40b…第2の絶縁層
40−1、40−2、40−3…絶縁部材
40P1、40P2…保護層
50、52…電源ライン
100、100U、100D…I/Fコネクタ
120…I/F部
150…I/F基板
200、200U、200D、200D−1…可撓性基板
200UEXT、200DEXT1、200DEXT2…可撓性基板の一部
300…絶縁基板(マザーボード、回路基板)
300S…表面
300B…裏面

Claims (20)

  1. 絶縁基板と、
    前記絶縁基板を収納する筐体と、
    前記筐体に固定されるインタフェース基板と、
    前記絶縁基板と前記インタフェース基板とを接続する第1可撓性基板と、
    前記絶縁基板に搭載され、発熱する集積回路と、
    前記絶縁基板に搭載され、熱を放散する第1熱伝導シートとを備え、
    前記絶縁基板は、前記第1熱伝導シートを介して前記筐体に支持される、
    半導体記憶装置。
  2. 第2熱伝導シートを更に備え、
    前記第2熱伝導シートは、
    前記集積回路に配置され、
    前記集積回路から前記筐体に熱を放散し、
    前記絶縁基板は、前記第2熱伝導シートを介して前記筐体に支持される、
    請求項1に記載の半導体記憶装置。
  3. 第2熱伝導シートを更に備え、
    前記筐体は、下筐体と、前記下筐体と篏合する上筐体とを備え、
    前記第2熱伝導シートは、
    前記絶縁基板の裏面に搭載される前記集積回路と前記下筐体との間に配置され、
    前記集積回路から前記下筐体に熱を放散し、
    前記絶縁基板は、前記第2熱伝導シートを介して前記下筐体に支持される、
    請求項1に記載の半導体記憶装置。
  4. 第3熱伝導シートを更に備え、
    前記筐体は、下筐体と、前記下筐体と篏合する上筐体とを備え、
    前記第3熱伝導シートは、
    前記絶縁基板の表面に搭載される前記集積回路と前記上筐体との間に配置され、
    前記集積回路から前記上筐体に熱を放散し、
    前記絶縁基板は、前記第3熱伝導シートを介して前記上筐体に支持される、
    請求項1に記載の半導体記憶装置。
  5. 第3熱伝導シートを更に備え、
    前記第3熱伝導シートは、
    前記絶縁基板の裏面に搭載される前記集積回路と前記下筐体との間に配置され、
    前記絶縁基板の裏面から測った前記第1熱伝導シートの高さは、
    前記集積回路の高さ及び前記第3熱伝導シートの高さの和と略同一である、
    請求項3に記載の半導体記憶装置。
  6. 前記絶縁基板の表面から測った前記第1熱伝導シートの高さは、
    前記絶縁基板の表面に搭載される前記集積回路の高さ及び前記集積回路と前記上筐体との間に配置される前記第3熱伝導シートの高さの和と略同一である、
    請求項4に記載の半導体記憶装置。
  7. 前記第1可撓性基板は、絶縁層と、第1金属層と、第2金属層と、第3金属層とを備え、
    前記第1金属層、前記第2金属層、及び前記第3金属層は、前記絶縁層を介して順次積層され、
    前記第2金属層は、絶縁部材と、接地配線と、信号配線と、電源配線とを備え、
    前記接地配線、前記信号配線、及び前記電源配線は、前記絶縁部材を介して互いに離隔して配置され、
    前記第1金属層及び前記第3金属層は、
    前記接地配線と接続され、
    前記信号配線及び前記電源配線を電磁シールドする、
    請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
  8. 前記第1金属層は、金属ペースト層を備える、
    請求項7に記載の半導体記憶装置。
  9. 前記絶縁層は、前記絶縁基板に比べて誘電正接が約1桁低い値を備える、
    請求項7に記載の半導体記憶装置。
  10. 前記絶縁基板に配置される電極パターンを更に備え、
    前記信号配線は、
    前記絶縁基板の信号の供給が必要な位置に延び、
    前記電極パターンと接続する、
    請求項7に記載の半導体記憶装置。
  11. 前記信号配線と前記電極パターンは、半田バンプ、及び/又は銀ペースト層を介して接続される、
    請求項10に記載の半導体記憶装置。
  12. 前記第1可撓性基板は、前記絶縁基板の前記電極パターンとの接合位置を調整可能である、
    請求項11に記載の半導体記憶装置。
  13. 第2可撓性基板と、前記絶縁基板に配置される接地用の電極パターンとを更に備え、
    前記接地用の電極パターンは、前記第2可撓性基板を介して、前記筐体に接地される、
    請求項11に記載の半導体記憶装置。
  14. 板バネと、前記絶縁基板に配置される接地用の電極パターンとを更に備え、
    前記接地用の電極パターンは、前記板バネを介して、前記筐体に接地される、
    請求項11に記載の半導体記憶装置。
  15. 前記絶縁基板の表面の四隅に配置される第4熱伝導シートを更に備え、
    前記絶縁基板は、前記上筐体に前記第4熱伝導シートを介して支持される、
    請求項7に記載の半導体記憶装置。
  16. 前記絶縁基板の裏面の四隅に配置される第5熱伝導シートを更に備え、
    前記絶縁基板は、前記下筐体に前記第5熱伝導シートを介して支持される、
    請求項7に記載の半導体記憶装置。
  17. 前記第5熱伝導シートは、平面視において、前記絶縁基板を挟んで重なって配置される、
    請求項16に記載の半導体記憶装置。
  18. 前記集積回路は、パワーマネジメント集積回路と、NAND型フラッシュメモリと、ダイナミックランダムアクセスメモリと、メモリコントローラとを含む、
    請求項7〜17のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
  19. 前記メモリコントローラは、前記第1可撓性基板の前記信号配線に接続される、
    請求項18に記載の半導体記憶装置。
  20. 前記パワーマネジメント集積回路は、前記第1可撓性基板の前記電源配線に接続される、
    請求項19に記載の半導体記憶装置。
JP2020072188A 2020-04-14 2020-04-14 半導体記憶装置 Pending JP2021170570A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020072188A JP2021170570A (ja) 2020-04-14 2020-04-14 半導体記憶装置
US17/011,755 US11887911B2 (en) 2020-04-14 2020-09-03 Semiconductor storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020072188A JP2021170570A (ja) 2020-04-14 2020-04-14 半導体記憶装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021170570A true JP2021170570A (ja) 2021-10-28

Family

ID=78007318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020072188A Pending JP2021170570A (ja) 2020-04-14 2020-04-14 半導体記憶装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11887911B2 (ja)
JP (1) JP2021170570A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022147620A (ja) * 2021-03-23 2022-10-06 キオクシア株式会社 メモリシステム、及びラベル部品
US11985782B2 (en) * 2022-04-08 2024-05-14 Western Digital Technologies, Inc. Enclosure fitting for electronic device
KR20240085753A (ko) * 2022-12-08 2024-06-17 삼성전자주식회사 솔리드 스테이트 드라이브 장치 및 이를 포함하는 데이터 저장 장치
KR20240123137A (ko) * 2023-02-06 2024-08-13 삼성전자주식회사 더미 패키지를 포함하는 반도체 패키지

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3803596B2 (ja) 2002-03-14 2006-08-02 日本電気株式会社 パッケージ型半導体装置
US7111674B2 (en) * 2003-08-06 2006-09-26 Fujitsu Limited Heat dissipating housing with interlocking chamfers and ESD resistance
JP4405562B2 (ja) 2008-03-18 2010-01-27 株式会社東芝 プリント配線板および電子機器
JP2012243923A (ja) 2011-05-19 2012-12-10 Fujikura Ltd フレキシブルプリント回路及びその製造方法
JP5658399B1 (ja) * 2014-05-21 2015-01-21 株式会社フジクラ プリント配線板
CN107666764B (zh) * 2016-07-27 2021-02-09 庆鼎精密电子(淮安)有限公司 柔性电路板及其制作方法
KR20180065426A (ko) * 2016-12-07 2018-06-18 삼성전자주식회사 반도체 저장 장치
CN109587974A (zh) * 2017-09-28 2019-04-05 宏启胜精密电子(秦皇岛)有限公司 柔性电路板及该柔性电路板的制造方法
KR102567974B1 (ko) * 2018-05-30 2023-08-17 삼성전자주식회사 인쇄회로기판을 포함하는 메모리 시스템 및 스토리지 장치
CN110859029B (zh) * 2018-08-23 2022-04-01 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 柔性电路板及该柔性电路板制作方法
KR102675837B1 (ko) * 2019-06-27 2024-06-14 삼성전자주식회사 메모리 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20210320049A1 (en) 2021-10-14
US11887911B2 (en) 2024-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021170570A (ja) 半導体記憶装置
AU2018260954B2 (en) Thermal management for solid-state drive
US9958914B2 (en) Solid state drive apparatus
US10068828B2 (en) Semiconductor storage devices
KR102385570B1 (ko) 솔리드 스테이트 드라이브 케이스 및 이를 이용한 솔리드 스테이트 드라이브 장치
WO2014203383A1 (ja) 異種メモリを混載したメモリモジュール、及びそれを搭載した情報処理装置
KR102361638B1 (ko) 솔리드 스테이트 드라이브 장치
US20160307818A1 (en) Semiconductor device having a heat conduction member
KR20100034722A (ko) Ssd장치
JPH0763084B2 (ja) パツケ−ジ構造体
US12058843B2 (en) Memory system and label component
CN109903789A (zh) 固态驱动设备
US11974420B2 (en) Solid state drive apparatus including electrostatic prevention structure
US11310905B2 (en) Memory device including a conductive plate with a shielding region
JP2016071269A (ja) 電子機器、及びシステム
JPH11186771A (ja) 回路モジュール及び情報処理装置
JP2022056688A (ja) 半導体装置
CN221726445U (zh) 多层ssd固定结构及其主板布局结构
CN217468402U (zh) 一种功率半导体模组的封装结构
CN117377200A (zh) 具有双层电路板的数据存储装置