CN219658706U - 二次封装ssd设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种二次封装SSD设备，涉及存储设备领域，所述二次封装SSD设备包括PCB载板、主控芯片和至少两个NAND芯片，所述主控芯片和所述NAND芯片并列设置在所述PCB载板上，且所述主控芯片的封装球和所述NAND芯片的封装球与所述PCB载板上的焊盘对应连接；其中，所述主控芯片和所述NAND芯片都为封装芯片，所述PCB载板、所述主控芯片和所述NAND芯片通过BGA技术封装在一起。通过上述设计，可根据需要直接添加NAND芯片对存储设备进行扩容，将封装的主控芯片和NAND芯片通过各自的封装球与PCB载板上的焊盘连接，最后对整个产品进行总的***级BGA封装，形成成品，从而能够满足对大容量SSD设备的需求。

Description

二次封装SSD设备

技术领域

本申请涉及存储设备领域，尤其涉及一种二次封装SSD设备。

背景技术

随着电子产品的飞速发展，电子产品需要处理更大量的数据，对存储设备的容量要求越来越高，ESSD芯片颗粒作为SSD设备中的一种，目前单个ESSD芯片颗粒的最大容量一般是到1.33TB，无法满足市场的需求。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种大容量的二次封装SSD设备。

本申请公开了一种二次封装SSD设备，包括PCB载板、主控芯片和至少两个NAND芯片，所述主控芯片和所述NAND芯片并列设置在所述PCB载板上，且所述主控芯片的封装球和所述NAND芯片的封装球与所述PCB载板上的焊盘对应连接；其中，所述主控芯片和所述NAND芯片都为封装芯片，所述PCB载板、所述主控芯片和所述NAND芯片通过BGA技术封装在一起。

可选的，所述二次封装SSD设备还包括至少一个DDR芯片，所述DDR芯片与所述主控芯片、所述NAND芯片并列设置在所述PCB载板上，所述DDR芯片的封装球与所述PCB载板上的焊盘对应连接，且所述DDR芯片为封装芯片。

可选的，所述二次封装SSD设备包括一个所述主控芯、一个所述DDR芯片两个所述NAND芯片，两个所述NAND芯片分别为第一NAND芯片和第二NAND芯片。

可选的，所述NAND芯片和所述DDR芯片为矩形，所述主控芯片为正方形结构；所述第一NAND芯片和所述第二NAND芯片以长边正对、短边平齐的方式排布，所述主控芯片的一边与所述第一NAND芯片的短边、所述第二NAND芯片的短边正对，所述主控芯片的另一边与所述第一NAND芯片的长边平齐，所述DDR芯片的长边与所述主控芯片的一边正对，所述DDR芯片的短边与所述第二NAND芯片的短边正对。

可选的，所述DDR芯片与所述第二NAND芯片之间的间距，大于所述主控芯片与所述第一NAND芯片之间的间距；所述主控芯片与所述第一NAND芯片之间的间距，大于所述第一NAND芯片和所述第二NAND芯片之间的间距，也大于所述主控芯片与所述DDR芯片之间的间距。

可选的，所述PCB载板远离所述主控芯片的一面设有多个植球。

可选的，所述植球的数量为313个。

可选的，所述PCB载板远离所述主控芯片的一面划分为边缘区、空白区和中心区，所述边缘区环绕所述中心区设置，所述中心区环绕所述中心区设置，多个所述植球分布在所述边缘区和所述中心区内；所述空白区设置接地铜层，所述接地铜层贴附在所述PCB载板上。

可选的，所述边缘区的长边的植球都以27*3的方式排列，所述边缘区的短边的植球都以23*3的方式排列，所述中心区的植球以7*7的方式排列。

可选的，所述二次封装SSD设备还包括塑封层，所述塑封层覆盖在所述主控芯片和所述NAND芯片上，所述塑封层的厚度为3mm。

相对于目前在SSD设备的制作阶段直接在PCB载板上按照规则粘贴一个存储晶圆，然后一起封装的方案来说，本申请通过将封装后的芯片并列设置在PCB载板上，可根据需要直接添加NAND芯片对存储设备进行扩容，将封装的主控芯片和NAND芯片通过各自的封装球与PCB载板上的焊盘连接，最后对整个产品进行总的***级BGA封装，形成成品，从而能够满足对大容量SSD设备的需求。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请实施例提供的一种二次封装SSD设备的截面示意图；

图2是本申请实施例提供的一种二次封装SSD设备的正面示意图；

图3是本申请实施例提供的一种二次封装SSD设备的背面示意图。

其中，10、二次封装SSD设备；100、PCB载板；110、边缘区；120、空白区；130、中心区；200、主控芯片；300、NAND芯片；310、第一NAND芯片；320、第二NAND芯片；400、DDR芯片；500、封装球；600、植球；700、接地铜层；800、塑封层。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

如图1所示，本申请实施例公开了一种二次封装SSD设备，所述二次封装SSD设备10包括PCB载板100、主控芯片200和至少两个NAND芯片300，所述主控芯片200和所述NAND芯片300并列设置在所述PCB载板100上，且所述主控芯片200的封装球500和所述NAND芯片300的封装球500与所述PCB载板100上的焊盘对应连接；其中，所述主控芯片200和所述NAND芯片300都为封装芯片，所述PCB载板100、所述主控芯片200和所述NAND芯片300通过BGA技术封装在一起。

相对于目前在SSD设备的制作阶段直接在PCB载板100上按照规则粘贴一个存储晶圆，然后一起封装的方案来说，本申请通过将封装后的芯片并列设置在PCB载板100上，可根据需要直接添加NAND芯片300对存储设备进行扩容，将封装的主控芯片200和NAND芯片300通过各自的封装球500与PCB载板100上的焊盘连接，最后对整个产品进行总的***级BGA封装，形成成品，从而能够满足对大容量SSD设备的需求。

具体的，本申请实施例所提供的二次封装SSD设备10是一种ESSD芯片颗粒，通过BGA技术封装在背面生成的植球600接入电子设备中。在所述二次封装SSD设备10中，所述主控芯片200和所述NAND芯片300都是单独可购买的产品，在设计二次封装SSD设备10时，可根据PCB载板100上的焊盘分布情况搭配对应的主控芯片200、NAND芯片300或其它存储芯片，直接将成品的主控芯片200和NAND芯片300通过其底部的封装球500焊接到PCB载板100正面的焊盘上，通过PCB载板100上的线路实现连通和运行。

由于主控芯片200和NAND芯片300都为封装后的芯片，在将主控芯片200和NAND芯片300安装到PCB载板100上之后，需要进行第二次的封装，以在PCB载板100的正面形成塑封层800；具体的，所述二次封装SSD设备10还包括塑封层800，所述塑封层800覆盖在所述主控芯片200和所述NAND芯片300上，所述塑封层800的厚度为3mm。相对于一般对PCB板上的晶圆进行塑封的方案来说，由于本申请实施例是对封装芯片进行塑封，塑封层800的厚度会更大，通过将塑封层800的厚度做到3mm，能够极大地提升二次封装SSD设备10中封装芯片的稳定性。

进一步的，如图2所示，本申请实施例中的二次封装SSD设备10内还具有至少一个DDR芯片400，所述DDR芯片400与所述主控芯片200、所述NAND芯片300并列设置在所述PCB载板100上，所述DDR芯片400的封装球500与所述PCB载板100上的焊盘对应连接，且所述DDR芯片400同样为封装芯片，并同样通过PCB载板100上的线路与主控芯片200连通。由于DDR芯片400具有双倍数据传输率，因此增设DDR芯片400后，能够提高二次封装SSD设备10的传输速率，实现高数据传输，提升二次封装SSD设备10的性能。

作为一具体的实施方式，所述二次封装SSD设备10中具有一个所述主控芯、一个所述DDR芯片400两个所述NAND芯片300，两个所述NAND芯片300分别为第一NAND芯片310和第二NAND芯片320。

而且，为了避免通过增加存储芯片以提升存储容量，而导致二次封装SSD设备10体积增大的问题，本实施例通过调整多个芯片的形状和排布，以在较小空间内尽可能排布较多的存储芯片，在满足大容量要求的前提下还使得二次封装SSD设备10的体积不会过大。

具体的，所述NAND芯片300和所述DDR芯片400都为矩形，所述主控芯片200为正方形结构；所述第一NAND芯片310和所述第二NAND芯片320以长边正对、短边平齐的方式排布，即两个NAND芯片300在纵向上并列排在PCB载板100的同一侧。所述主控芯片200的一边与所述第一NAND芯片310的短边、所述第二NAND芯片320的短边正对，所述主控芯片200的另一边与所述第一NAND芯片310的长边平齐，所述DDR芯片400的长边与所述主控芯片200的一边正对，所述DDR芯片400的短边与所述第二NAND芯片320的短边正对；即主控芯片200和DDR芯片400在纵向上并列排在PCB载板100的另一侧。

在安装芯片时，先在PCB载板100上找好主控芯片200对应的焊盘区域，以安装主控芯片200，此时可以在PCB载板100上增设对位结构，例如可以将与主控芯片200对应的焊盘区域周边的焊盘做成对位结构，来避免增加额外的制程，具体将周边的焊盘做成不同的形状，如方形的焊盘，以和PCB载板100上正常圆形的焊盘区分开，还可以通过增加周边的焊盘尺寸和连续性来显示出主控芯片200对应的区域。

接着，再安装第一NAND芯片310，将第一NAND芯片310安装在主控芯片200的一侧，保持第一NAND芯片310与主控芯片200的顶部对齐；再将第二NAND芯片320安装在第一NAND芯片310的一端，使得第二NAND芯片320和第一NAND芯片310的两侧对齐，优选第一NAND芯片310和第二NAND芯片320采用相同的型号尺寸，避免局部突出导致占用更多的空间；最后将DDR芯片400安装在主控芯片200的同一侧，位于主控芯片200的一端，填充在两个NAND芯片300突出于主控芯片200的空白区120域。一般来说，主控芯片200的尺寸大于NAND芯片300的尺寸，NAND芯片300的尺寸大于DDR芯片400的尺寸，通过上述的合理排布，可以将四个芯片都集成在一个较小的空间内，并避免了芯片局部突出导致占用更多的区间。

另外，在第一NAND芯片310、第二NAND芯片320和DDR芯片400的周边同样设有作为定位示意的异型焊盘，方便安装芯片。同时，由于第一NAND芯片310、第二NAND芯片320和DDR芯片400三者都与主控芯片200相邻，也都需要与主控芯片200连接，通过主控芯片200来进行控制运行，因此上述对四个芯片的排布还可以减小三个存储芯片与控制芯片之间的间距，解决绕线的问题。

而且，所述DDR芯片400与所述第二NAND芯片320之间的间距，大于所述主控芯片200与所述第一NAND芯片310之间的间距；所述主控芯片200与所述第一NAND芯片310之间的间距，大于所述第一NAND芯片310和所述第二NAND芯片320之间的间距，也大于所述主控芯片200与所述DDR芯片400之间的间距。通过这样设置，在满足不产生串扰问题的情况下进一步缩小四个芯片的占用空间。

如图3所示，在所述PCB载板100的背面设有多个植球600，作为本申请的一具体实施例，所述植球600的数量为313个，且相邻两个植球600的间距大于DDR芯片400、主控芯片200和NAND芯片300中相邻两个封装球500之间的间距。

具体的，所述PCB载板100远离所述主控芯片200的一面，即PCB载板100的背面，划分为边缘区110、空白区120和中心区130，所述边缘区110环绕所述中心区130设置，所述中心区130环绕所述中心区130设置，多个所述植球600分布在所述边缘区110和所述中心区130内。相对于只将植球600排布在边缘区110，或者将所有植球600均匀排布在PCB载板100的整个背面来说，本申请实施例将所有植球600密集地排布在PCB载板100背面的边缘区110和中心区130，提高PCB载板100的边缘区110和中心区130的连接效果。

其中，所述边缘区110的长边的植球600都以27*3的方式排列，即植球600排列成三行，每一行的植球600数量为27个；所述边缘区110的短边的植球600都以23*3的方式排列，即植球600排列成三行，每一行的植球600数量为23个；所述边缘区110的短边的植球600都以23*3的方式排列；所述中心区130的植球600以7*7的方式排列。

另外，所述空白区120设置接地铜层700，所述接地铜层700贴附在所述PCB载板100上。当二次封装SSD设备10使用较长时间导致发热时，接地铜层700可以吸收PCB载板100上的热量并进行散热，从而避免二次封装SSD设备10的温度过高；并且，还可以进一步的，在PCB载板100上进行开孔，将接地铜层700通过一金属柱体连接到DDR芯片400、主控芯片200和/或NAND芯片300的基板上，直接对芯片进行散热，进一步提高散热效果。

另外，本申请的发明构思可以形成非常多的实施例，但是申请文件的篇幅有限，无法一一列出，因而，在不相冲突的前提下,以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，各实施例或技术特征组合之后，将会增强原有的技术效果。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种二次封装SSD设备，其特征在于，包括PCB载板、主控芯片和至少两个NAND芯片，所述主控芯片和所述NAND芯片并列设置在所述PCB载板上，且所述主控芯片的封装球和所述NAND芯片的封装球，分别与所述PCB载板上的焊盘对应连接；

其中，所述主控芯片和所述NAND芯片都为封装芯片，所述PCB载板、所述主控芯片和所述NAND芯片通过BGA技术封装在一起。

2.如权利要求1所述的二次封装SSD设备，其特征在于，所述二次封装SSD设备还包括至少一个DDR芯片，所述DDR芯片与所述主控芯片、所述NAND芯片并列设置在所述PCB载板上，所述DDR芯片的封装球与所述PCB载板上的焊盘对应连接，且所述DDR芯片为封装芯片。

3.如权利要求2所述的二次封装SSD设备，其特征在于，所述二次封装SSD设备包括一个所述主控芯片、一个所述DDR芯片和两个所述NAND芯片，两个所述NAND芯片分别为第一NAND芯片和第二NAND芯片。

4.如权利要求3所述的二次封装SSD设备，其特征在于，所述NAND芯片和所述DDR芯片为矩形，所述主控芯片为正方形结构；

所述第一NAND芯片和所述第二NAND芯片以长边正对、短边平齐的方式排布，所述主控芯片的一边与所述第一NAND芯片的短边、所述第二NAND芯片的短边正对，所述主控芯片的另一边与所述第一NAND芯片的长边平齐，所述DDR芯片的长边与所述主控芯片的一边正对，所述DDR芯片的短边与所述第二NAND芯片的短边正对。

5.如权利要求4所述的二次封装SSD设备，其特征在于，所述DDR芯片与所述第二NAND芯片之间的间距，大于所述主控芯片与所述第一NAND芯片之间的间距；所述主控芯片与所述第一NAND芯片之间的间距，大于所述第一NAND芯片和所述第二NAND芯片之间的间距，也大于所述主控芯片与所述DDR芯片之间的间距。

6.如权利要求1所述的二次封装SSD设备，其特征在于，所述PCB载板远离所述主控芯片的一面设有多个植球。

7.如权利要求6所述的二次封装SSD设备，其特征在于，所述植球的数量为313个。

8.如权利要求7所述的二次封装SSD设备，其特征在于，所述PCB载板远离所述主控芯片的一面划分为边缘区、空白区和中心区，所述边缘区环绕所述空白区设置，所述空白区环绕所述中心区设置，多个所述植球分布在所述边缘区和所述中心区内；

所述空白区设置接地铜层，所述接地铜层贴附在所述PCB载板上。

9.如权利要求8所述的二次封装SSD设备，其特征在于，所述边缘区的长边的植球都以27*3的方式排列，所述边缘区的短边的植球都以23*3的方式排列，所述中心区的植球以7*7的方式排列。

10.如权利要求1所述的二次封装SSD设备，其特征在于，所述二次封装SSD设备还包括塑封层，所述塑封层覆盖在所述主控芯片和所述NAND芯片上，所述塑封层的厚度为3mm。