JP3904296B2 - メモリシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、マザーボードやメモリ基板などのように、複数のメモリチップを実装するメモリシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
最近のコンピュータ機器は、メモリを容易に増設できるように、メモリ基板を装着するためのスロットを機器内部に備えている。このスロットには、SIMM(Single Inline Memory Module) やDIMM(Dual Inline Memory Module) などの規格化されたメモリ基板を装着するのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、SIMMやDIMMなどのメモリ基板は、互換性を確保するために外形寸法が予め規格によって定められており、この規格の範囲内でメモリICを実装する必要がある。また、メモリICのサイズはパッケージの種類によって大体決まっており、メモリ基板に実装可能なメモリICの数を無制限に増やすことはできない。このため、メモリICを両面実装したり、二段重ねに実装するなどしてメモリ容量を増やすのが一般的である。
【0004】
例えば、図22は、メモリ基板上にメモリICを二段重ねに実装した例を示す図である。同図に示すようにメモリIC101を二段重ねに実装すれば、二段重ねにしない場合に比べて二倍のメモリ容量が得られるが、構造が複雑になるため、製造に手間がかかり、不良の発生率も高くなる。
【0005】
一方、最近では、CPUなどの各種LSIをパッケージングせずにベアの状態で実装する例が増えつつあり、この場合の実装方法としては、COB実装やフリップチップ実装などがよく用いられる。ベアチップは、パッケージングされたチップに比べてはるかに外形寸法が小さいため、高密度実装が可能となる。
【0006】
ところが、COB実装は、チップ実装面の裏側にヒータを当てて暖めながら実装作業を行う必要があるため、両面実装を行うのが技術的に難しく、期待されるほどのメモリ容量は得られない。一方、各チップをベアの状態で実装するため、メモリ基板の不良率が高くなり、不良が発生した場合の交換作業(リペア作業)もチップが小さいだけに手間がかかってしまう。
【0007】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、メモリチップを高密度実装でき、かつ実装作業およびリペア作業を簡単に行うことができるメモリシステムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のメモリシステムは、半導体ウエハから切り出された複数のメモリチップがパッケージングされることなくベアチップの状態で実装された複数のメモリモジュールがプリント配線板に実装されている。このため、各メモリモジュールに複数のメモリチップを無理なく実装でき、メモリシステムのメモリ容量を増やすことができる。また、メモリチップを直接プリント配線板に実装する場合に比べて、接続端子数を大幅に減らすことができ、実装作業が楽になる。また、一部のメモリチップが不良になった場合には、メモリモジュールを単位としてリペア作業を行えるため、メモリシステム全体を不良として扱わなくて済み、製品の歩留まりが向上する。
【0009】
特に、プリント配線板の両面に2個ずつメモリモジュールを実装することにより、合計4個のメモリモジュールを実装することができ、例えば各メモリモジュールに4個のメモリチップを実装する場合にはメモリシステム全体で16個のメモリチップを実装することができるため、全体のメモリ容量を大容量化することができる。
【0010】
また、上述したメモリモジュールを、プリント配線板を挟んで対向する位置ににそれぞれ実装することにより、両面実装が難しいCOB実装よりも、高密度実装が可能となる。
【0011】
また、本発明のメモリシステムは、プリント配線板に実装されたメモリモジュールに対応させてノイズ除去用のコンデンサが実装されており、メモリモジュール内部のメモリチップに対するノイズ対策が可能となる。特に、メモリチップ2個に対して1個の割合でコンデンサを設けることにより、コンデンサの数を低減できる。
【0012】
また、本発明のメモリシステムはメモリチップの動作チェックを行うためのコントローラをプリント配線板上に実装しており、メモリシステム全体の容量が増えた場合であっても動作チェックによってプロセッサ等の負担の増加がない。
【0013】
また、本発明のメモリシステムは、メモリチップのそれぞれと信号のやり取りをするための外部接続端子を備えており、マザーボードやメモリ基板などに容易に装着することができる。
【0014】
また、本発明のメモリシステムは、プリント配線板としてSO−DIMMの規格に沿った形状を有するものを考えた場合には、大容量のSO−DIMMを実現することができる。また、プリント配線板としてコンピュータ機器のマザーボードを考えた場合にはメモリモジュールをマザーボードに直接実装することができるため、専用のメモリ基板が不要となり、コストダウンが図れる。
【0015】
また、上述したモジュール基板上に縦横2個ずつメモリチップを実装することによりメモリチップの4倍のメモリ容量を有するモジュール基板が得られ、上述したモジュール基板上に長方形形状のメモリチップ2個を長辺を隣接させてモジュール基板に実装することによりモジュール基板の外形寸法を小さくできる。このような状態でメモリチップをモジュール基板上に規則正しく配置することにより、各メモリモジュールの実装スペースの無駄を減らして実装密度を上げることができ、メモリシステム全体のメモリ容量を増加させることができる。
【0016】
また、本発明のメモリシステムは、各メモリモジュールのモジュール基板上に少なくとも一列に複数の基板用パッドからなるパッド列を形成し、パッド列の両側にメモリチップを実装しており、メモリチップ間にモジュール基板上の基板用パッドを集中させることにより、メモリチップの両側に別々に基板用パッドを形成する場合に比べて、基板用パッドの全体が占める面積を小さくすることができる。
【0017】
特に、メモリチップの長辺に沿って複数のチップ用パッドからなるパッド列を形成し、このパッド列がモジュール基板上の複数の基板用パッドからなるパッド列と平行になるように各メモリチップを配置することにより、接続するチップ用パッドと基板用パッドとの距離がほぼ一定になるため、ボンディングワイヤを用いた接続に適している。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用したメモリシステムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0019】
図1は本実施形態のメモリシステムの概略を示す図であり、図1(a)は基板の一方の面を、図1(b)は他方の面をそれぞれ示している。図1のメモリシステムは、SO−DIMM(Small Outline Dual Inline Memory Module )の規格に沿った外形寸法を有しており、SO−DIMM基板11の両面に長方形形状のメモリモジュール10が2個ずつ実装されている。上述したSO−DIMM基板11がプリント配線板に対応する。
【0020】
図2はメモリモジュール10を拡大して示した平面図、図3は図2のA−A′線断面図、図4はメモリモジュール10の斜視図である。図2に示すように、メモリモジュール10は、半導体ウエハから個別に切り出された4個のメモリ用ベアチップ1をモジュール基板2上にワイヤボンディングによってCOB(Chip On Board )実装したものである。各メモリ用ベアチップ1は、例えば4M×4ビット構成であって16Mビットのメモリ容量を有するDRAMであり、いずれのメモリ用ベアチップ1も長方形形状をしており、その長辺に平行に中央一列に複数のパッド3が形成されている。
【0021】
また、モジュール基板2は、SO−DIMM基板に実装可能な外形寸法を有しており、モジュール基板2の中央付近には長手方向に平行に一列に複数のパッド4が形成されている。これらのパッド4を挟んで両側に2個ずつメモリ用ベアチップ1が実装され、モジュール基板2のパッド4の並ぶ方向と各メモリ用ベアチップ1のパッド3の並ぶ方向はほぼ平行になっている。換言すれば、互いの長辺が隣接するように配置された2つのメモリ用ベアチップ1の間に、それぞれのパッド3と並行するように、モジュール基板2上に複数のパッド4が形成されている。上述したパッド3がチップ用パッドに、パッド4が基板用パッドにそれぞれ対応する。
【0022】
モジュール基板2のパッド4とメモリ用ベアチップ1のパッド3は、それぞれボンディングワイヤ5により接続されている。ボンディングワイヤ5は、図2に示すように、パッド4の両側に位置するメモリ用ベアチップ1から交互に引き出され、各ボンディングワイヤ5の形状や長さはほぼ同じになっている。このように、互いの長辺が隣接するように配置された2個のメモリ用ベアチップ1の間にモジュール基板2上のパッド4が集中しているため、それぞれのメモリ用ベアチップ1の外側に別々にパッド4を形成する場合に比べて、パッド4の全体が占める面積を小さくでき、メモリモジュール10の小型化および高密度実装化が可能となる。
【0023】
また、モジュール基板2のパッド4を挟んで隣り合うように配置された2個のメモリ用ベアチップ1の向きをそろえた場合には、隣接する2個のメモリ用ベアチップ1の同一種類のパッド3に対応するモジュール基板2上の2個のパッド4を隣接位置に形成することができる。したがって、これら2個のパッド4同士を接続する場合には、モジュール基板2表面に配線パターンを追加するだけでよく、モジュール基板2内部の異なる配線層を用いて接続を行う必要がなく、モジュール基板2の配線を簡略化できる。
【0024】
ボンディングワイヤ5を接続する際、ボンディングワイヤ5の高さが低すぎてその一部がメモリ用ベアチップ1の端部に接触すると、短絡や熱による断線等の原因となり、逆にボンディングワイヤ5とメモリ用ベアチップ1との距離を離しすぎるとメモリモジュール10の高さが高くなりすぎるため、ボンディングワイヤ5がメモリ用ベアチップ1に接触しないぎりぎりの高さでワイヤボンディングを行うことが望ましい。
【0025】
ところで、本実施形態のメモリモジュール10は、図3に示すようにワイヤボンディングされたメモリ用ベアチップ1の上面を樹脂6で覆って断線等の防止を図っている。樹脂6を厚く形成すると、メモリモジュール10の高さが高くなりすぎるため、モジュール基板2の外周近傍に所定高さの封止枠7を取り付け、この封止枠7の内部に樹脂6を流し込み、樹脂厚が封止枠7の高さに一致するようにしている。これにより、メモリモジュール10の高さのばらつきを確実に抑えることができる。
【0026】
また、上述したメモリモジュール10は、いわゆるLCC(Leadless Chip Carrier )方式によってSO−DIMM基板11に実装される。図4に示すように、モジュール基板2の外側面には、凹部形状に形成された外部接続端子8が設けられ、これらの外部接続端子8はモジュール基板2表面あるいは内側に形成された配線パターン9を介してモジュール基板2の表面のパッド4と電気的に接続されている。また、これらの外部接続端子8の凹部に半田を流し込むことにより、SO−DIMM基板等との間の電気的な接続と同時に、機械的な固定も行っている。
【0027】
このように、メモリモジュール10は、外側面の外部接続端子8に半田を流し込むことでSO−DIMM基板11への実装が行えるため、実装面積がほぼモジュールサイズに一致しており、しかも各モジュール基板2にはパッケージングされていないメモリ用ベアチップ1が4個実装されている。したがって、メモリモジュール10を実装するSO−DIMM基板11からみると、最新のメモリ実装技術の一つであるCSP(Chip Size Package) 方式よりも一歩進んだCSM(Chip Size Module)方式による実装が可能となる。
【0028】
また、メモリモジュール10は、半導体ウエハ上に形成されたメモリ用ベアチップ1を切り出して、パッケージングすることなくモジュール基板2に実装するため、小さな面積のモジュール基板2に複数個(例えば4個)のメモリ用ベアチップ1を無理なく実装できる。
【0029】
また、外部接続端子8の数は、従来のメモリICの端子数とそれほど変わらないため、通常のメモリICを個別にSO−DIMM基板11に実装する場合に比べて、はるかに配線数を少なくでき、製造工数と製造コストを大幅に低減できる。例えば、図2のようにモジュール基板2上に4M×4ビット構成の16Mビットのメモリ用ベアチップ1を4個実装して4M×16ビット構成のメモリモジュール10を実現する場合を考えると、アドレス端子は4個のメモリ用ベアチップ1で共通に使用でき、ライトイネーブル端子やチップイネーブル端子などの制御端子も大半は共通に使用できる。一例として、CAS端子を除いたライトイネーブル端子、アウトプットイネーブル端子およびRAS端子をすべてのメモリ用ベアチップ1で共用することが可能なため、メモリモジュール10の外部接続端子8の数は各メモリ用ベアチップ1のパッド3の総数とあまり変わらなくなる。
【0030】
図1(a)に示すように、SO−DIMM基板11の一方の面には、メモリモジュール10が2個実装されており、これらのメモリモジュール10の間には、ノイズ除去用のコンデンサ(一般にはバイパスコンデンサと呼ばれ、以下パスコンと称する)12とコントローラ13が実装されている。パスコン12は2個のメモリ用ベアチップ1に対して1個の割合で設けられ、コントローラ13は各メモリ用ベアチップの動作チェックを行う。これらのパスコン12とコントローラ13はSMT(Surface Mount Technology)方式により実装される。
【0031】
また、図1(b)に示すように、SO−DIMM基板11の他方の面には、メモリモジュール10が2個実装されており、これらのメモリモジュール10の間には2個のメモリ用ベアチップ1に対して1個の割合でパスコン12が実装されている。
【0032】
図5は、図1に示したメモリシステムの回路図である。この回路図では、簡略化のためにパスコン12とコントローラ13が省略されている。同図において、一点鎖線で囲まれた部分がそれぞれメモリモジュール10に対応しており、各メモリモジュール10の内部に含まれるメモリ用ベアチップ1はそれぞれ、アドレス端子A0〜10、データ入出力端子I/O0〜3、ライトイネーブル端子WE、アウトプットイネーブル端子OE、CAS端子およびRAS端子を備えている。
【0033】
また、このメモリシステムには、外部接続端子8として、アドレス端子AD0〜10、データ入出力端子D0〜63、ライトイネーブル端子WTE、アウトプットイネーブル端子OTE、リードイネーブル端子RE、チップイネーブル端子CE0〜7が設けられている。
【0034】
各メモリ用ベアチップ1のアドレス端子A0〜10は、外部接続端子8のアドレス端子AD0〜10とそれぞれ接続されている。同様に、各メモリ用ベアチップ1のライトイネーブル端子WE、アウトプットイネーブル端子OEおよびRAS端子は、外部接続端子8のライトイネーブル端子WTE、アウトプットイネーブル端子OTEおよびリードイネーブル端子REとそれぞれ接続されている。一方、外部接続端子8のデータ入出力端子D0〜63はメモリ用ベアチップ1の対応するデータ入出力端子I/O0〜3とそれぞれ接続されている。また、外部接続端子8のチップイネーブル端子CE0〜7は、2個のメモリ用ベアチップ1に対して1個の割合で設けられ、それぞれ各メモリ用ベアチップ1のCAS端子と接続されている。
【0035】
このように、各メモリ用ベアチップ1が有する各種の制御端子のうちCAS端子を除いたライトイネーブル端子WE、アウトプットイネーブル端子OE、RAS端子やアドレス端子A0〜10は、すべてのメモリ用ベアチップ1で共通に接続されている。したがって、これらの端子については、メモリモジュール10内で各メモリ用ベアチップ1同士を接続するとともに1つの外部接続端子8を対応させるだけでよいため、メモリモジュール10の外部接続端子数を極力減らすことができる。このため、メモリ用ベアチップ1を個別にSO−DIMM基板11に実装する場合に比べて、接続すべき端子数を大幅に減らすことができ、製造工数の低減が図れる。また、SO−DIMM基板11上のパターン数も少なくなり、高価な多層基板を用いる必要もなくなるため、部品コストを低減することができる。
【0036】
また、SO−DIMM基板11に実装されたメモリ用ベアチップ1の一部が不良の場合には、メモリモジュール10を単位としてリペア作業を行えばよく、従来のようにメモリシステム全体を不良として扱わなくて済むため、製品の歩留まりが向上する。さらに、チップ単位で交換するよりもモジュール単位で交換した方が作業効率がよく、かつ故障発生率も低くなる。
【0037】
図1および図5に示したSO−DIMM基板11は、片側8個、両面で計16個のメモリICを実装したことと同じとなり、例えば、メモリモジュール10に含まれる各メモリ用ベアチップ1を4M×4ビット構成とすると、各メモリモジュール10のメモリ容量は8Mバイトであって、SO−DIMM全体のメモリ容量は32Mバイトになる。
【0038】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、半導体ウエハ上に形成されたメモリ用ベアチップ1を1個単位で切り出す例を説明したが、切り出す単位は2個以上であってもよい。パッド3が2列以上に並ぶように複数個単位で切り出してメモリモジュール10のモジュール基板2に実装すれば、さらに実装面積を小さくでき、メモリモジュール10の外形寸法をさらに小さくできる。また、複数個組にして切り出すと、モジュール基板2に実装する際の位置決めが楽になり、半導体ウエハの切り出しの手間も省ける。
【0039】
図6(a)、図6(b)はいずれも2個のメモリ用ベアチップ1を単位として半導体ウエハから切り出す例を示しており、図6(a)は長方形形状のメモリ用ベアチップ1の長辺を介して隣接するように配置されている2個のメモリ用ベアチップ1を切り出しの単位とする例を、図6(b)はメモリ用ベアチップ1の短辺を介して隣接するように配置されている2個のメモリ用ベアチップ1を切り出しの単位とする例を示している。図6(b)のような切り出しを行った場合は図2と同様にモジュール基板2の中央付近にパッド4を形成すればよいが、図6(a)のような切り出しを行った場合はモジュール基板2の外側にパッド4を形成する必要がある。
【0040】
また、図2では、一列に並んだ複数のパッド3を有するメモリ用ベアチップ1を実装する例を説明したが、複数列に並んだ複数のパッド3を有するメモリ用ベアチップを用いてメモリモジュールを構成してもよい。
【0041】
図7は、中央近傍に二列に並んだ複数のパッド3を有するメモリ用ベアチップ1aを用いて構成されたメモリモジュール10aの平面図である。同図に示すように、この場合には、図2に示したメモリモジュール10とは異なり、モジュール基板2aの外周側にもパッド4を形成することが望ましい。また、モジュール基板2aの中央付近に形成されたパッド4に対しては、図2と同様に両側のメモリ用ベアチップから交互にボンディングワイヤ5を引き出すことにより高密度実装が可能となる。また、各メモリ用ベアチップ1aの中央近傍に二列に複数のパッド3を形成するのではなく、図8に示すように、各メモリ用ベアチップの外縁付近に二列にパッド3を形成するようにしてもよい。
【0042】
また、図7および図8では、長方形形状を有するメモリ用ベアチップの長辺に平行に二列に複数のパッド3を形成したが、図9に示すように、短辺に沿った外縁近傍に二列に複数のパッド3を形成するようにしてもよい。また、図10に示すように、各メモリ用ベアチップの短辺に平行となるように中央近傍の二列に複数のパッド3を形成するようにしてもよい。この場合には、複数のパッド3が並ぶ方向と垂直方向にボンディングワイヤ5を引き出さずに、図10に示すようにパッド3の近傍に向けてボンディングワイヤ5を引き出すことが望ましい。あるいは、メモリ用ベアチップの長辺の長さによっては、図11に示すように、複数のパッド3が並ぶ方向と垂直方向にボンディングワイヤ5を引き出すようにしてもよい。
【0043】
また、図2では、モジュール基板2のパッド4の両側に実装されたメモリ用ベアチップ1から交互にボンディングワイヤ5を引き出しているが、図12に示すメモリモジュール10bのように、複数本を単位として交互にボンディングワイヤ5を引き出してもよい。このようなワイヤボンディングを行えば、不良になったメモリ用ベアチップ1の交換作業が容易になる。
【0044】
また、図2では、モジュール基板2上にパッド4を一列に形成した例を説明したが、パッド4を二列以上に形成してもよい。図13はモジュール基板2上に二列にパッド4を形成し(以下、パッド列と呼ぶ)、これらのパッド列を挟んで両側にメモリ用ベアチップ1を実装した例を示している。各メモリ用ベアチップ1の各パッド3は、近接した距離にある列のパッド4を飛び越えて、距離的に離れた列のパッド4とそれぞれボンディングワイヤ5で接続されている。このようなワイヤボンディングにより、ボンディングワイヤ5の高さをより低く抑えることができ、ボンディング作業もやりやすくなる。また、ボンディングワイヤ5が交差している分だけ隣接するメモリ用ベアチップ1同士を接近させて配置することができるため、メモリ用ベアチップ1の高密度実装が可能となる。
【0045】
また、図14はモジュール基板上のパッド4を部分的に二列に形成するとともにそれ以外のパッド4を両側のメモリ用ベアチップで共用したメモリモジュールの構成を示す図である。同図に示すように、2個のメモリ用ベアチップ1で挟まれた領域に一列あるいは二列に並ぶように複数のパッド4が形成されており、一列に並んだパッド4には両側のメモリ用ベアチップ1から延びたボンディングワイヤ5が共通に接続されている。アドレス端子や各種の制御端子のように各メモリ用ベアチップ1で共通に接続される端子については、モジュール基板上のパッド4に2本のボンディングワイヤ5を接続することでパッド4の共用化を図っており、パッド4の総数を全メモリ用ベアチップ1のパッド3の総数よりも少なくすることができる。また、一部のパッド4に2本のボンディングワイヤ5を接続することにより、この共通のパッド4を介して2本のボンディングワイヤ5同士の接続も同時に行うことができるため、モジュール基板内の配線量を少なくすることができる。例えば、多層基板を用いてモジュール基板を構成する場合に比べて、モジュール基板の層数を少なくでき、メモリモジュールのコストを低減することができる。
【0046】
また、図2では、SO−DIMM基板11の両面にそれぞれ2個のメモリモジュール10を実装する例を説明したが、SO−DIMM基板11の片面に実装されるメモリモジュール10の数は2個に限定されない。
【0047】
また、図2では、4個のメモリ用ベアチップ1を含んでメモリモジュール10を構成する例を説明したが、メモリモジュール10に実装されるメモリ用ベアチップ1の数は4個に限定されるものではなく、2個以上であれば特に制限はない。ただし、あまりに多くのメモリ用ベアチップ1を実装すると、メモリモジュール10の不良率が高くなるおそれがある。したがって、実装するメモリ用ベアチップ1のビット数やメモリ容量を考慮に入れ、また何ビット構成のメモリモジュール10を製造するかによって実装するメモリ用ベアチップ1の数を決定するのが望ましい。通常のコンピュータ機器は、メモリ容量を4の倍数で管理することが多いため、モジュール基板に実装するメモリ用ベアチップ1の数も偶数個が望ましい。
【0048】
図15は、2個のメモリ用ベアチップを用いて構成したメモリモジュールの構成を示す図である。例えば、図2に示すモジュール基板2に64Mビットの容量を有するメモリ用ベアチップを実装しようとした場合には4個を実装することは不可能であるため、あるいはメモリモジュール全体の容量がそれ程大きくなくてもよい場合には、図15に示すように2個のメモリ用ベアチップ1を用いてメモリモジュールを構成すればよい。また、図16に示すように、4個のメモリ用ベアチップを同一方向に一列に並べて配置してメモリモジュールを構成してもよい。
【0049】
また、上述した実施形態では、完成したメモリモジュール10をLCC方式によってSO−DIMM等の他の基板に実装する例を説明したが、BGA(Ball Grid Array )方式による実装を行ってもよい。図17は、BGA方式の概略を説明する図である。同図に示すように、BGA方式の場合、メモリモジュール10cのチップ実装面に外部接続用の複数個のパッド21を形成し、これらパッド21にバンプ(突起)22を取り付ける。そして、メモリモジュール10cを裏返しにしてメモリモジュール10cのパッド21をバンプ22を介してSO−DIMM基板等23のパッド24と接合する。このように、BGA方式の場合、バンプ22を挟んで接合するため、メモリモジュール10cの高さがLCC方式よりも高くなるという欠点はあるが、メモリモジュール10cの外側面に外部接続端子8を形成する必要がないという長所を有し、またボンディングワイヤ5が不要で高密度実装が可能な点ではLCC方式と共通する。
【0050】
また、上述した実施形態では、モジュール基板2に各種容量(16Mビットや64Mビット)のDRAMを実装する例を説明したが、シンクロナスDRAMやSRAMあるいはフラッシュROM等の他の種類のメモリ用ベアチップ1を実装することも可能である。
【0051】
また、図2ではモジュール基板2の外周近傍に封止枠7を設けて樹脂6を流し込む例を説明したが、モジュール基板2のチップ実装面を樹脂6で固める方法は図2の例に限定されず、例えば図18(a)に示すように射出成形によってトランスファーモールドを形成する方法や、図18(b)に示すように封止枠7や金型等を用いずに単に樹脂6をチップ実装箇所に流し込む方法などがある。図18(a)の方法は金型が必要となるが成形時間を短縮できることから大量生産に向き、図18(b)の方法は樹脂6の高さを一定に維持するのが難しいもののコスト的に有利である。
【0052】
また、本実施形態のメモリモジュール10は、図19に示すように、メモリ用ベアチップ1の端部であってボンディングワイヤ5を引き出す側の辺に沿って、絶縁性突起30を形成するようにしてもよい。この絶縁性突起30を形成した後に、ボンディングワイヤ5の引き出しを行うことにより、確実にボンディングワイヤ5とメモリ用ベアチップ1との絶縁状態を確保することができる。
【0053】
また、上述した実施形態では、メモリ用ベアチップをモジュール基板にワイヤボンディングによってCOB実装する例を説明したが、フリップチップ実装を行ってもよい。この場合には、さらに高密度実装が可能となるため、メモリモジュール10の外形寸法をさらに小さくすることができる。図20は、メモリ用ベアチップをフリップチップ実装する場合のモジュール基板を示す図であり、図2に示したメモリ用ベアチップ1をフリップチップ実装する場合のモジュール基板が示されている。同図に示すように、図2に示したメモリ用ベアチップ1のパッド3と同間隔でモジュール基板上にパッド4′を形成し、これらのパッド4′とメモリ用ベアチップ1のパッド3とが向かい合うように配置することにより、フリップチップ実装を行うことができる。
【0054】
また、図7、図8、図9に示すメモリ用ベアチップは、隔たった位置に二列にパッド3が形成されているためフリップチップ実装に適している。一方、図10に示すメモリチップは、中央の二列にパッド3が集中しているため、フリップチップ実装した場合にはその取り付け状態が不安定になるおそれがある。したがって、図21(a)あるいは(b)に示すように、メモリ用ベアチップの短辺に近い端部に数個のパッドを形成することが望ましい。
【0055】
また、COB実装の代わりに、ガラス基板上にチップを実装するいわゆるCOG(Chip On Glass )実装やCOF(Chip On Film)実装を行ってもよく、モジュール基板2の材質は適宜変更することができる。
【0056】
上述した実施形態では、メモリモジュール10をSO−DIMM基板11に実装する例を説明したが、メモリモジュール10を実装する基板はSO−DIMM基板11に限定されず、SIMM基板などの他のメモリ基板、あるいはマザーボードやドーターボードなどでもよい。
【0057】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、複数のメモリ用ベアチップ1が実装されたモジュール基板2をSO−DIMM基板1上に複数実装しており、メモリ用ベアチップ1を直接SO−DIMM基板1に実装する場合に比べて、接続端子数を大幅に減らすことができ、実装作業が容易となる。また、各モジュール基板2上には、半導体ウエハから切り出された複数のメモリ用ベアチップ1がベアの状態で実装されるため、高密度実装が可能であり、メモリシステムのメモリ容量を大幅に増やすことができる。また、一部のメモリ用ベアチップ1が不良になった場合には、モジュール基板2を単位としてリペア作業を行えるため、メモリシステム全体を不良として扱わなくて済み、製品の歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態のメモリシステムの概略を示す平面図であり、同図(a)は一方の面の平面図、同図(b)は他方の面の平面図である。
【図2】メモリモジュールを拡大して示した平面図である。
【図3】図2のA−A′線断面図である。
【図4】図2に示したメモリモジュールの一部を示す斜視図である。
【図5】図1に示したメモリシステムの回路図である。
【図6】2個以上を単位として半導体ウエハからメモリ用ベアチップを切り出す例を示す図であり、同図(a)は長辺を境に隣接配置された2個のメモリ用ベアチップを切り出しの単位とする例を示す図、同図(b)は短辺を境に隣接配置された2個のメモリ用ベアチップを切り出しの単位とする例を示す図である。
【図7】長辺に平行に二列に並んだパッドを有するメモリ用ベアチップを用いて構成したメモリモジュールの平面図である。
【図8】長辺に平行に二列に並んだパッドを有する他のメモリ用ベアチップを用いて構成したメモリモジュールの平面図である。
【図9】短辺に平行に二列に並んだパッドを有するメモリ用ベアチップを用いて構成したメモリモジュールの平面図である。
【図10】短辺に平行に二列に並んだパッドを有する他のメモリ用ベアチップを用いて構成したメモリモジュールの平面図である。
【図11】短辺に平行に二列に並んだパッドを有する他のメモリ用ベアチップを用いて構成したメモリモジュールの平面図である。
【図12】複数本を単位として交互にボンディングワイヤの引き出しを行う例を示す図である。
【図13】モジュール基板にパッドが二列に形成されている例を示す図である。
【図14】部分的に二列に並んだパッドを有するメモリ用ベアチップを用いて構成したメモリモジュールの平面図である。
【図15】2個のメモリ用ベアチップを用いて構成したメモリモジュールの平面図である。
【図16】4個のメモリ用ベアチップを同一方向に一列に並べて配置して構成したメモリモジュールの平面図である。
【図17】BGA方式の概略を説明する図である。
【図18】メモリモジュール上のメモリ用ベアチップを覆う樹脂の変形例を示す図であり、同図(a)はトランスファーモールド法による樹脂形成を説明する図、同図(b)は金型等を用いない場合の樹脂形成を説明する図である。
【図19】メモリ用ベアチップの端部に絶縁性突起が形成された例を示す図である。
【図20】メモリ用ベアチップをフリップチップ実装する場合のモジュール基板を示す図である。
【図21】メモリ用ベアチップの短辺に平行にパッドを形成する場合の変形例を示す図であり、同図(a)、(b)はフリップチップ実装に適したメモリ用ベアチップのパッド形成面を示す図である。
【図22】メモリICを複数個重ねて実装した例を示す図である。
【符号の説明】
1 メモリ用ベアチップ
2 モジュール基板
3、4 パッド
5 ボンディングワイヤ
6 樹脂
7 封止枠
8 外部接続端子
10 メモリモジュール
Claims (13)
- 半導体ウエハから切り出された複数のメモリチップが実装されたメモリモジュールをプリント配線板上に複数実装したメモリシステムであって、
前記メモリチップのそれぞれは、前記メモリチップの長辺に沿って一列に形成された複数のチップ用パッドからなるパッド列を有し、
前記メモリモジュールは、少なくとも一列に形成された複数の基板用パッドからなるパッド列を有するモジュール基板を備え、
前記モジュール基板上の前記パッド列を挟んで両側に前記メモリチップを同数ずつ実装するとともに、前記メモリチップ上のパッド列と前記モジュール基板上のパッド列とがほぼ平行になるように前記メモリチップを前記モジュール基板上に実装したことを特徴とするメモリシステム。 - 請求項1において、
前記プリント配線板の両面にそれぞれ2個ずつ前記メモリモジュールを実装したことを特徴とするメモリシステム。 - 請求項2において、
前記メモリモジュールの実装位置を前記プリント配線板の各面で同じにしたことを特徴とするメモリシステム。 - 請求項2または3において、
前記プリント配線板の両面のそれぞれに、前記メモリモジュールに対応したノイズ除去用のコンデンサを実装したことを特徴とするメモリシステム。 - 請求項4において、
前記コンデンサは、前記メモリチップ2個に対して1個の割合で設けられることを特徴とするメモリシステム。 - 請求項2〜5のいずれかにおいて、
前記プリント配線板の一方の面に、前記メモリチップの動作チェックを行うコントローラを実装したことを特徴とするメモリシステム。 - 請求項1〜6のいずれかにおいて、
前記プリント配線板は、前記メモリチップのそれぞれと信号のやり取りをするための外部接続端子を備えることを特徴とするメモリシステム。 - 請求項1〜7のいずれかにおいて、
前記プリント配線板は、スモール・アウトライン・デュアル・インライン・メモリシステム用の基板であることを特徴とするメモリシステム。 - 請求項1〜7のいずれかにおいて、
前記プリント配線板は、コンピュータ機器のマザーボードであることを特徴とするメモリシステム。 - 請求項1〜9のいずれかにおいて、
前記メモリモジュールは、長方形形状の前記メモリチップが縦横方向に2個ずつ実装されたモジュール基板を有することを特徴とするメモリシステム。 - 請求項1〜10のいずれかにおいて、
前記メモリモジュールは、長方形形状の2個の前記メモリチップをそれぞれの長辺を隣接させて実装したモジュール基板を有することを特徴とするメモリシステム。 - 請求項1〜11のいずれかにおいて、
前記メモリチップ上に形成された前記チップ用パッドと前記モジュール基板上に形成された前記基板用パッドとをそれぞれボンディングワイヤで接続したことを特徴とするメモリシステム。 - 請求項12において、
一部の前記基板用パッドには複数の前記ボンディングワイヤが接続され、これらのボンディングワイヤの他端を前記基板用パッドを挟んで配置された2つの異なる前記メモリチップ上に形成された前記チップ用パッドに接続することを特徴とするメモリシステム。
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