存储器装置的制作方法

存储器装置
1.相关申请
2.本技术享受以日本专利申请2020－106719号(申请日：2020年6月22日)为基础申请的优先权。本技术通过参照该基础申请而包含基础申请的所有内容。
技术领域
3.本发明的实施方式涉及具有存储装置的存储器装置。


背景技术：

4.作为具有存储装置的存储器装置，使用了在基板安装有半导体存储器的固态硬盘(solid state drive，ssd)等。安装于基板的控制器、半导体存储器等中产生的热量例如使用导热管而被散热。


技术实现要素：

5.本发明的实施方式将部件高效地安装于存储器装置的基板的安装面。
6.实施方式的存储器装置具备：基板；半导体装置，配置于基板的第一面，包含存储装置；具有位于第一面的上方的部分的第一部件；以及第二部件，在第一面的上方以与第一面分离的状态连接于第一部件。连接于第一部件的第二部件经由基板的布线以及第一部件而与配置于第一面的半导体装置电连接。
附图说明
7.图1是表示第一实施方式的存储器装置的构成的示意性的俯视图。
8.图2是表示第一实施方式的存储器装置的构成的示意性的侧视图。
9.图3是第一实施方式的存储器装置的框图。
10.图4是表示第一实施方式的存储器装置的导热管的构造的剖面图。
11.图5是表示第一实施方式的存储器装置的导热管与plp电容器的连接的示意图。
12.图6是表示第一实施方式的存储器装置的导热管与基板的连接的示意图。
13.图7是表示第一实施方式的变形例的存储器装置的构成的示意性的俯视图。
14.图8是表示第一实施方式的变形例的存储器装置的构成的示意性的侧视图。
15.图9是表示第一实施方式的变形例的存储器装置的导热管与plp电容器的连接的示意图。
16.图10是表示第二实施方式的存储器装置的构成的示意性的俯视图。
17.图11是表示第二实施方式的存储器装置的导热管与plp电容器的连接的示意图。
18.图12是表示第二实施方式的存储器装置的导热管与基板的连接的示意图。
19.图13是表示第三实施方式的存储器装置的构成的示意性的侧视图。
20.图14是表示其他实施方式的存储器装置的构成的示意性的侧视图。
21.附图标记说明
board，pcb)等。
48.以下也将配置于基板10的安装面的半导体装置称为“搭载装置”。存储器装置1具备搭载于第一面11的控制器20、存储装置30、动态随机访问存储器(dynamic random access memory，dram)60、电源控制电路70、plp电路80作为搭载装置。
49.而且，存储器装置1具备搭载于第二面12的周边ic101～周边ic103作为搭载装置。周边ic101～周边ic103例如是使存储器装置1的状态复位的复位ic、监视存储器装置1的温度的温度传感器、供给作为存储器装置1的动作时钟的基准的频率的水晶振荡器等。
50.任何一个搭载装置都可以搭载于第一面11与第二面12中的某一个。例如上述示出了将周边ic101～周边ic103搭载于第二面12的情况，但也可以将周边ic101～周边ic103搭载于第一面11。
51.控制器20可由片上系统(system-on-a-chip，soc)那样的电路构成。控制器20统一地控制存储器装置1的动作。控制器20的各功能也可以通过由控制器20执行固件来实现。控制器20的各功能也可以通过控制器20内的专用硬件实现。
52.控制器20控制能够连接于存储器装置1的主机设备(省略图示)与存储器装置1之间的通信。主机设备经由配置于基板10的端部的卡片边缘连接器(card-edge connector)15而与存储器装置1连接。
53.例如控制器20以接收来自主机设备的指令并执行写入动作、读出动作的方式控制存储装置30。或者，控制器20以执行将存储的数据消除的消除动作的方式控制存储装置30。
54.dram60用于存储装置30的管理信息的保管、数据的高速缓存。例如控制器20为了暂时储存从主机设备发送并存储于存储装置30的数据而使用dram60。另外，控制器20为了暂时储存从存储装置30读出并向主机设备发送的数据而使用dram60。
55.另外，在启动时或者接收到来自主机设备的读入指令、写入指令的情况下等，存储于存储装置30的管理信息的一部分或者全部被加载(高速缓存)到dram60。控制器20将加载到dram60的管理信息更新，并在规定的定时备份到存储装置30。该管理信息例如包含表示由主机设备指定的逻辑地址与存储装置30的物理地址之间的对应关系的映射数据。
56.电源控制电路70控制向存储器装置1的搭载装置供给的电力的接通断开。电源控制电路70根据存储器装置1的动作，对于控制器20、存储装置30、dram60等供给电力或停止电力的供给。
57.plp电路80是用于掉电保护(power loss protection)的搭载装置，在缺失了从存储器装置1的外部向存储器装置1供给的电力的情况下，保护存储器装置1。之后详细叙述plp电路80。
58.导热管40如图2所示，具有连接于第一面11的基端部410、以及连结于基端部410并且与第一面11分离地位于第一面11的上方的中间部420。导热管40为管形状，导热管40的两端是连接于第一面11的基端部410。
59.导热管40与配置于基板10的第一面11的搭载装置的至少一部分热连接。在存储器装置1中，控制器20与存储装置30经由热传导片材90而与导热管40的中间部420热连接。控制器20与存储装置30中产生的热量在导热管40中传输而输送热量，从而得以散热。在热传导片材90中使用热传导率高的材料。例如热传导片材90中可以使用由硅系的树脂构成的片材等。
60.上述示出了与导热管40热连接的搭载装置是控制器20与存储装置30的情况，但与导热管40热连接的搭载装置并不限定于控制器20与存储装置30。
61.plp电容器50在第一面11的上方以与第一面11分离的状态连接于导热管40。plp电路控制plp电容器50的充放电。
62.图3是表示向存储器装置1的搭载装置供给电力的路径的框图。以下，参照图3，对plp电路80与电源控制电路70的动作进行说明。
63.plp电路80对从卡片边缘连接器15向存储器装置1供给的电力p1进行监视。在电力p1为规定的范围的情况下，plp电路80将从卡片边缘连接器15供给的电力p1作为向搭载装置供给的电力pw而向电源控制电路70供给。
64.plp电路80若通过电力p1降低而感测到存储器装置1的意外的掉电，则向控制器20通知掉电。控制器20若被通知掉电，则控制plp电路80，将向电源控制电路70供给的电力pw从自卡片边缘连接器15供给的电力p1切换为plp电容器50所供给的电力p2。
65.plp电容器50在缺失了来自存储器装置1的外部的电力供给的情况下，向存储器装置1供给电力。例如在从卡片边缘连接器15向存储器装置1供给电力p1的期间，plp电路80向plp电容器50供给电力pc而将plp电容器50充电。plp电容器50在一定的期间内被充入与存储器装置1动作的电力相当的电荷。plp电容器50中例如也可以使用10μf～100μf左右的电容值的聚合物钽电容器、铝电解电容器等。
66.如上述那样，若从卡片边缘连接器15供给的电力p1降低，则plp电容器50放电的电荷被供给到存储器装置的搭载装置。控制器20在通过plp电容器50供给的电荷而使存储器装置1动作的期间，进行通常的关机时所设定的电源切断的准备。例如通过控制器20的控制，将dram60存储的高速缓存的内容写入存储装置30或者消除、或更新映射表、或备份到存储装置30。
67.如上述那样，在具有plp电容器50的存储器装置1中，即使在掉电所引起的意外的关机时，也执行用于电源切断的规定的动作。由此，存储于存储装置30的数据得到保护。另外，虽然例示地示出了存储器装置1具有5个plp电容器50的情况，但能够任意地设定存储器装置1的plp电容器50的个数。
68.导热管40如图4所示，为在圆筒形状的管401的内部填满工作液402的构造。图4是沿着图1的iv－iv方向的剖面图。管401具有相互电绝缘的第一导电部41与第二导电部42。具体而言，利用在第一导电部41与第二导电部42之间配置为带状的绝缘部43，使第一导电部41与第二导电部42电绝缘。绝缘部43沿管401的延伸方向从管401的一个端部延伸到另一个端部。
69.如此，导热管40由第一导电部41与第二导电部42这两个导电性的部分构成。第一导电部41与第二导电部42从导热管40的基端部410到中间部420并行。
70.在存储器装置1中，导热管40的第一导电部41与基板10的第一面11对置，第一导电部41的一部分与热传导片材90接触。
71.第一导电部41与第二导电部42中使用热传导率高的材料。例如也可以将铜(cu)等金属材使用于第一导电部41与第二导电部42。绝缘部43中例如可以使用陶瓷材料、树脂等。
72.plp电容器50是引线类型的电容器，如图5所示，plp电容器50的第一电极51的引线连接于导热管40的第一导电部41。plp电容器50的第二电极52的引线连接于导热管40的第
二导电部42。例如也可以通过焊接进行第一电极51与第一导电部41的连接、第二电极52与第二导电部42的连接。
73.导热管40的基端部410与配置于基板10的布线电连接。图6示出导热管40的基端部410与配置于基板10的第二面12的布线连接的例子。在图6所示的例子中，导热管40的第一导电部41与第二导电部42各自的基端部410的加工成柱状的前端贯通从基板10的第一面11达到第二面12的通孔。例如也可以将第一导电部41以及第二导电部42的基端部410的前端压入形成于第一面11的通孔，将导热管40安装于基板10。
74.如图6所示，导热管40的第一导电部41的基端部410的前端与电源布线图案151电连接。电源布线图案151连接于将plp电容器50充电的plp电路80。如此，plp电容器50的第一电极51经由导热管40的第一导电部41以及电源布线图案151而连接于plp电路80。第一导电部41的基端部410的前端与电源布线图案151例如可以通过焊接连接。
75.导热管40的第二导电部42的基端部410的前端与gnd布线图案152电连接。plp电容器50的第二电极52经由导热管40的第二导电部42以及gnd布线图案152而连接于存储器装置1的gnd。第二导电部42的基端部410的前端与gnd布线图案152例如可以通过焊接连接。
76.图6示出将布线图案配置于基板10的第二面12的例子，但也可以将布线图案配置于基板10的第一面11或基板10的内部。另外，也可以是，导热管40的第一导电部41与gnd布线图案152电连接，导热管40的第二导电部42与电源布线图案151电连接。
77.plp电容器在存储器装置1的掉电时经由配置于导热管40以及基板10的布线而向安装于基板10的搭载装置供给电荷。如此，在存储器装置1中，将通常不是配置电源布线、gnd的构造的导热管40用作对plp电容器50进行充放电的电力的路径。
78.如上述那样，在存储器装置1中，在导热管40安装plp电容器50，在与基板10的第一面11分离的位置配置plp电容器50。根据在第一面11的上方配置plp电容器50的存储器装置1，无需在基板10的第一面11确保对plp电容器50进行连接的区域。
79.通常，若使存储器装置小型化，则对构成存储器装置的部件进行安装的基板的安装面的面积变窄。因此，伴随着存储器装置的小型化，难以将部件安装于基板。
80.与此相对，在存储器装置1中，不将plp电容器50等尺寸大的电子部件直接配置于基板10的第一面11。因此，能够扩宽对安装于导热管40的部件以外的搭载装置进行配置的第一面11的区域。因而，根据存储器装置1，能够增大在基板10的安装面上安装搭载装置时的布局设计的自由度。
81.另外，在存储器装置1中，例如如图1所示，能够以在从第一面11的面法线方向(z轴方向)观察的俯视时plp电容器50的至少一部分与搭载装置重叠的方式将搭载装置配置于基板10的第一面11。
82.如此，在存储器装置1中，利用基板10的第一面11的上方的空间作为配置部件的区域，从而能够高效地将构成存储器装置1的部件安装于基板10的第一面11。
83.然而，在存储器装置1的修理等再加工作业中，为了进行部件的更换等，进行回流加热。例如为了从基板10取下部件，进行将基板10的整体或者更换对象的部件的焊接部分熔化的回流加热。或者，进行在基板10上焊接部件的回流加热。此时，需要保护plp电容器50不因回流加热而破损。因此，需要在回流加热之前从基板10取下plp电容器50。
84.在该情况下，在存储器装置1中，仅从基板10取下导热管40，就能够保护plp电容器
50不因回流加热而破损。因而，与将多个plp电容器50直接焊接于基板10的第一面11的情况相比，在存储器装置1中，能够提高再加工作业的作业性。
85.另外，能够独立地进行在导热管40安装plp电容器50的工序和将搭载装置等安装于基板10的工序。例如也可以预先准备安装有plp电容器50的导热管40，并将该导热管40安装于安装有搭载装置的基板10。如此通过使存储器装置1的制造工序高效化，能够减少存储器装置1的制造成本。
86.如以上说明那样，在第一实施方式的存储器装置1中，plp电容器50安装于导热管40，不直接配置于第一面11。因而，根据存储器装置1，能够在因基板10的安装面的小面积化限定的形状因数(form factor)的空间内高效地配置构成存储器装置1的部件。
87.上述虽然说明了将plp电容器50安装于导热管40的情况，但也可以将plp电容器50以外的电容器安装于导热管40。例如也可以为了电源噪声的对策而将安装于基板10的旁路电容器等安装于导热管40。或者，也可以将电容器以外的第二部件安装于导热管40。通过将第二部件配置于第一面11的上方，能够实质上增加第一面11中的安装部件的区域的面积。
88.＜变形例＞
89.plp电容器50也可以是芯片电容器。图7以及图8中示出将芯片电容器的plp电容器50安装于导热管40的例子。
90.如图9所示，作为芯片电容器的plp电容器50的作为一个端部的第一电极51与第一导电部41电连接，plp电容器50的作为另一个端部的第二电极52与第二导电部42电连接。plp电容器50的电极与导热管40例如也可以通过焊料115电连接。
91.(第二实施方式)
92.图10所示的第二实施方式的存储器装置1a经由部件连接器110而使plp电容器50与导热管40电连接。部件连接器110配置于导热管40的中间部420。例如如图11所示，将plp电容器50的第一电极51以及第二电极52插入部件连接器110。plp电容器50的第一电极51经由部件连接器110而与导热管40的第一导电部41电连接。plp电容器50的第二电极52经由部件连接器110而与导热管40的第二导电部42电连接。
93.plp电容器50装卸自如地连接于部件连接器110。因此，在存储器装置1a中，与将plp电容器50焊接于导热管40的情况相比，能够使将plp电容器50安装于导热管40的作业、从导热管40取下plp电容器50的作业高效化。
94.另外，在存储器装置1a中，导热管40与基板10的布线图案经由安装连接器120电连接。安装连接器120例如是图12所示的那种埋入基板10的埋入型插头。安装连接器120的第一插头121以及第二插头122例如压入从基板10的第一面11贯通到第二面12的通孔。
95.将导热管40的第一导电部41的基端部410的前端插入图12所示的安装连接器120的第一插头121。第一导电部41的基端部410的前端贯通安装连接器120的第一插头121而在基板10的第二面12露出。而且，第一导电部41的基端部410与配置于基板10的第二面12的电源布线图案151电连接。
96.将导热管40的第二导电部42的基端部410的前端插入安装连接器120的第二插头122。第二导电部42的基端部410的前端贯通安装连接器120的第二插头122而在基板10的第二面12露出。而且，第二导电部42的基端部410与配置于基板10的第二面12的gnd布线图案152电连接。
97.导热管40装卸自如地连接于安装连接器120。因而，在存储器装置1a中，将导热管40安装于基板10的作业、或从基板10取下导热管40的作业较容易。
98.因此，根据存储器装置1a，例如为了保护plp电容器50不会因再加工作业的回流加热而破损、因此在安装着plp电容器50的状态下从基板10取下导热管40，是容易的。另外，根据存储器装置1a，将安装有plp电容器50的导热管40再安装于基板10的情况下的作业性提高。
99.除此之外，第二实施方式的存储器装置1a与第一实施方式的存储器装置1实质上相同，省略重复的说明。
100.(第三实施方式)
101.第三实施方式的存储器装置1b如图13所示，使plp电容器50的第一电极51与第二电极52沿与第一面11平行的方向(x轴方向)配置。因此，导热管40的绝缘部43包含以绕过第一电极51与第一导电部41的连接位置以及第二电极52与第二导电部42的连接位置的方式配置为曲线状的部分。即，与绝缘部43为直线状的第一实施方式的存储器装置1相比，存储器装置1b的导热管40的构成不同。
102.在图1所示的存储器装置1中，在导热管40与热传导片材90的接触位置安装有plp电容器50的情况下，可能会有在导热管40与热传导片材90之间夹有作为plp电容器50的电极的引线的构成。在该构成的情况下，热传导片材90与导热管40的接触面积减少，从搭载装置向导热管40的热传导的效率降低。
103.另一方面，在图13所示的存储器装置1b中，在导热管40与热传导片材90之间未夹有作为plp电容器50的电极的引线。因此，根据存储器装置1b，能够减少从搭载装置向导热管40的热传导的效率的降低。
104.(其他实施方式)
105.以上，虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨中，同样包含在权利要求书所记载的发明与其等效的范围中。
106.上述示出了安装plp电容器50的第一部件是导热管40的例子，但在第一面11的上方安装plp电容器50等第二部件的第一部件并不限定于导热管40。即，除了导热管40以外，也可以在如下的第一部件安装plp电容器50，该第一部件具有与第一面11分离地位于第一面11的上方的部分。
107.例如也可以在安装于第一面11的母排(busbar)的与第一面11分离的部分，以位于第一面11的上方的方式安装plp电容器50。母排是以强化电源端子、gnd端子等目的安装于基板10的上部的具有导电性的线排(bar)。
108.另外，上述所示的导热管40由第一导电部41与第二导电部42这两个导电性的部分构成，但也可以是导电部使用两根单个的导热管。即，也可以是，存储器装置1具有与plp电容器50的第一电极51电连接的第一导热管和与plp电容器50的第二电极52电连接的第二导热管的构成。第一导热管与电源布线图案151电连接，第二导热管与gnd布线图案152电连接。第一导热管与第二导热管电绝缘。例如也可以在第一导热管与第二导热管之间配置有绝缘物。
109.另外，上述示出了仅在基板10的第一面11配置存储装置30的例子，但也可以在第一面11与第二面12分别配置存储装置30。例如如图14所示，也可以在第一面11配置控制器20、第一存储装置30a以及第二存储装置30b，在第二面12配置第三存储装置30c以及第四存储装置30d。另外，在图14中示出了在第二面12未配置导热管40的例子，但也可以在第二面12配置导热管40，也可以在配置于第二面12的导热管40安装plp电容器50。