(57)【要約】【課題】本発明は、半導体メモリ回路基板と制御回路基板とを積層した積層回路基板の構成を簡単にして製造コストの低減と、機械的強度の確保とを実現するメモリーカードを提供する。【解決手段】制御回路基板１１上に一列に配設した端子５１の長手方向を配列方向と直交する方向に配向させ、かつ端子列の最上部と最下部の端子５２を他の端子５１より面積の大きなダミー端子にすることによって、積層回路基板の剪断歪による半田剥がれを防止しかつ製造コストの低減を実現させた。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御回路基板と半導体メモリ回路基板とが積層された積層回路基板を筐体内に具備したメモリーカードであって、
制御回路基板上に配設した複数の第１の端子と、第１の端子に対向させて半導体メモリ回路基板上に配設した複数の第２の端子とを導電体で接合してなる前記第１および第２の端子において、最も幅が長くなる方向である長手方向の幅と、前記長手方向と直交する方向の幅とが互いに異なる形状の端子が含まれていることを特徴とするメモリーカード。
【請求項２】
前記制御回路基板の頂点から最も近い位置に前記形状の端子が配設されている請求項１に記載のメモリーカード。
【請求項３】
前記頂点から最も近い位置に配設されている前記形状の端子の面積が、他の端子の面積より大きいことを特徴とする請求項２に記載のメモリーカード。
【請求項４】
前記第１の端子および前記第２の端子が直線状に配列され、かつ前記形状の端子の長手方向が前記配列方向に対して非平行方向に配向している請求項２もしくは請求項３のいずれかに記載のメモリーカード。
【請求項５】
前記形状の端子の長手方向が前記配列方向に対して直交する方向に配向している請求項４に記載のメモリーカード。
【請求項６】
前記形状の端子がダミー端子である請求項１から５のいずれかに記載のメモリーカード。
【請求項７】
前記半導体メモリ回路基板が複数積層されている請求項１から６のいずれかに記載のメモリーカード。
【請求項８】
前記筐体の形状がＳＤメモリーカードの規格に準拠している請求項１から７のいずれかに記載のメモリーカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリーカードに関し、具体的には半導体メモリ回路基板と制御回路基板とを積層した積層回路基板を筐体内に具備した可搬型のメモリーカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
代表的なメモリーカードとしては、ＳＤメモリーカード、メモリースティック、マルチメディアカード、スマートメディア、コンパクトフラッシュ（登録商標）などの商品名で市販されているものがよく知られている。これらのメモリーカードは、軽量、薄型、小型の特徴が市場に認知され、メモリ容量の増大と相俟って用途が拡大している。現在では、電子スチールカメラ、ノートパソコン、携帯電話、ビデオカメラ、電子読書端末などの携帯情報端末機器に用いるメモリ媒体として広く利用されているが、その一方で情報量の多い動画コンテンツなどにも対応できるデータ伝送速度の速い大容量のメモリーカードに対する市場ニーズが年々高まってきている。そこで、半導体メモリの数を増やして大容量化を図る試みがなされている。
【０００３】
しかし、市販されているメモリーカードはいずれも筐体の外形寸法および体積が規格で規定されており、半導体メモリの数を増やすと積層回路基板の規模が大きくなって体積が増大するため、筐体の肉厚および基板の板厚を薄くする必要がある。メモリ容量が小さい場合は、外力によって積層回路基板が変形しないように筐体および基板を厚くして機械的強度を確保していたが、筐体および基板を薄くすると機械的強度が弱くなり、積層回路基板の剪断歪によって半導体回路基板の接続端子（以下、端子と言う）と制御回路基板の端子とを短絡させている半田が剥がれると言う問題が発生する。そこで、この問題を解決するために従来から色々な提案がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、半導体メモリ回路基板の側端部と制御回路基板とを熱硬化型樹脂で固着して積層回路基板を一体化することによって、積層回路基板の剪断歪をなくして半田剥がれを防止したメモリーカードが提案されている。
【特許文献１】特開平４−１９１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されている従来のメモリーカードは、半導体メモリ回路基板と制御回路基板とを熱硬化型樹脂で固着させる工程が必要であるため、製造コストが高くなる問題点があった。そこで、本発明は係る従来の問題点を解決して、メモリ容量の大容量化と、製造コストの低減と、機械的強度の確保を実現したメモリーカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のメモリーカードは、制御回路基板上に配設した複数の第１の端子と、前記第１の端子と対をなす端子であって第１の端子に対向させて半導体メモリ回路基板上に配設した複数の第２の端子とが導電体を介して接合され、かつ前記導電体を介して前記制御回路基板と前記半導体メモリ回路基板とが積層されている積層回路基板において、前記導電体で接合させた少なくとも一対の端子を、最も幅が長くなる方向である長手方向の幅と、前記長手方向と直交する方向の幅とが互いに異なる形状にすることによって、メモリーカードの機械的強度の確保と製造コストの低減を実現させたものである。
【０００７】
また、複数の半導体メモリ回路基板を積層することによって、メモリ容量の大容量化を実現したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるメモリーカードによれば、積層回路基板の構成が簡単になるため、製造コストの低減が図れるとともに機械的強度の確保が図れる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明による実施の形態について図１〜図５を用いて説明する。尚、図の説明で機能が同じ構成要素には同一符号を付与した。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明によるメモリーカード１０の断面を模式的に示した断面構成図である。１１はマイクロプロセッサなどの制御用電子部品１２を基板１３に担持した制御回路基板、１４および１４´はフラッシュメモリなどの半導体メモリ１５を基板１６および１６´の両面に担持させた半導体メモリ回路基板、１７は基板１３と基板１６のそれぞれの基板に対向設置した電源回路端子、Ｉ／Ｏ端子、駆動端子などの端子（図示していない）を短絡させる導電体、１８は基板１６と１６´のそれぞれの基板に対向設置した端子（図示していない）を短絡させる導電体、１９および１９´はポリカーボネート、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂などのプラスチックからなる筐体である。尚、制御回路基板１１の図面上での横の長さは、半導体メモリ回路基板１４および１４´のそれより長くしてある。
【００１１】
制御回路基板１１と半導体メモリ回路基板１４と１４´とからなる積層回路基板は、導電体１７および導電体１８の接合力で積層されている。そして、制御回路基板１１の両端部を上部の筐体１９と下部の筐体１９´とで挟持し接着剤で固定することによって、積層回路基板が筐体１９、１９´内に具備されている。
【００１２】
本発明に適用できる導電体１７としては、通常良く知られている半田合金あるいはＡｇなどの導電性金属粉体を樹脂結着材に分散した導電性ペーストなどいずれでも適用し得る。中でも半田合金は、密着性に優れしかも機械的強度が強い点で好ましい。
【００１３】
複数枚の半導体メモリ回路基板１４、１４´を積層して大容量化を図るには、各基板間の間隙をできる限り小さくすることが有効である。それには、Ｃｕ球などの導電性球体１８をスペース材にして導電体１７を形成することによって容易に成し得る。尚、図１では、半導体メモリ回路基板１４と１４´の２枚を積層した構成にしているが、所望のメモリ容量に応じて半導体メモリ回路基板に担持させる半導体メモリの数および積層枚数を適宜決定すればよく、半導体メモリ回路基板の構成および積層枚数に限定されるものではない。
【００１４】
図２は、図１に示した制御回路基板１１の半導体メモリ回路基板１４から見た平面図である。一列に配列された複数の端子２１が制御回路基板１１の両長辺近傍に形成されている。端子２１の形状は、最も幅が長くなる方向である長手方向の幅（Ｗｘ）と、長手方向と直交する方向の幅である短手方向の幅（Ｗｙ）とが異なる形状を有している。
【００１５】
端子２１の長手方向を端子２１の配列方向に対して非平行に配向させると、制御回路基板１１と半導体メモリ回路基板１４とを積層した積層回路基板（以下、制御／メモリ積層基板と言う）の剪断歪に対する導電体１７の抗力が強くなる点で好ましい。
【００１６】
特に、図２に示したように、端子２１の長手方向を端子２１の配列方向に対して直交する方向に配向させると、端子２１を高密度にかつ多数個配設することができしかも導電体１７の抗力がより強くなるため、端子数の多い大容量の半導体メモリを用いる場合に好適である。
【００１７】
端子１７の形状は、長方形、楕円形あるいは図２に示したように両端部が円形の長方形など、長手方向の幅（Ｗｘ）と短手方向の幅（Ｗｙ）の長さが異なる形状であればいずれの形状であっても良い。また、長手方向の幅（Ｗｘ）と短手方向の幅（Ｗｙ）との比（Ｗｘ／Ｗｙ）を１．５以上にすると導電体１７の抗力が更に強くなる点で好ましい。
【００１８】
端子２１の形状は、筐体１８の機械的強度、制御回路基板１１の形状、端子数、制御／メモリ積層基板にかかる剪断力、導電体１７の物性などによって、適宜最適化して決定すればよい。
【００１９】
尚、端子２１に対向設置する半導体メモリ回路基板１４上の端子は端子２１と同じ形状にするが、半導体メモリ回路基板１４と１４´とを短絡させる端子は必ずしも端子２１と同じ形状にする必要はない。その理由は、メモリーカード１０を変形させて導電体１７および１８の剥がれ強度を実験で調べたところ、半導体メモリ回路基板１４と１４´との間にかかる剪断力は制御／メモリ積層基板にかかる剪断力より小さく、導電体１７の方が導電体１８より先に剥がれたからである。
【００２０】
この実験で、制御回路基板１１の四隅近傍に配設された導電体１７から先に剥がれることが分かった。そこで、各々の導電体１７にかかる応力をシミュレーションで調べたところ、四隅近傍の導電体にかかる応力は他の部位の３〜１０倍程度大きくなる結果が得られ、実験結果と良い相関が得られた。
【００２１】
つぎに、この知見に基づいて発明した実施の形態について説明する。
【００２２】
（実施の形態２）
図３は、本発明による他のメモリーカードにおける制御回路基板３１の平面図である。本メモリーカードは、制御回路基板３１以外の構成は図１で説明したメモリーカード１０と同様の構成になっている。制御回路基板３１と図２で説明した制御回路基板２１との異なる点は、大きな応力がかかる四隅に回路接続とは関係のないダミー端子３２を図２で説明した端子２１と同じ形状にして設け、その他の端子３３を円形にした点である。このようにダミー端子３２を設けると、メモリーカードの機械的強度を確保させるための制御／メモリ積層基板の設計自由度が高くなる点で好ましい。尚、端子３３の形状は円形に限定されるものではないことは勿論である。
【００２３】
本実施の形態によるメモリーカードは、半導体メモリ回路基板に所望の面積のダミー端子を形成するスペースがある場合に有効である。また、本実施の形態では四隅にダミー端子３２を設けたが、メモリーカードの機械的強度および半導体メモリ回路基板のスペースに十分な余裕がある場合は、ダミー端子３２の面積を大きくしてその数を１つにすることができる。
【００２４】
以上に説明したように本発明の技術ポイントは、機械的強度の弱い筐体を用いてメモリ容量を大容量化した際に、メモリーカードの変形によって大きな応力がかかる部分の端子を図２あるいは図３で説明した形態にすることによって、制御／メモリ積層基板に設けた導電体１７の剥がれを防止した点にある。つぎに、本発明によるメモリーカードをＳＤメモリーカードに適用した実施例にして詳しく説明する。
【００２５】
（実施例１）
図４はＳＤメモリーカードの規格で規定されている筐体の外形である。図中の数値は各部位の寸法（単位：ｍｍ）を示す。筐体１９の厚さは２．１ｍｍ、体積は１．６ｃｃである。筐体１９には、誤消去防止用ロックを装着するための切り欠き部４１が形成されている。
【００２６】
ＳＤメモリーカードの基本的な断面構造は、図１で説明したものと同じ構成である。制御回路基板１１（但し、端子の形態は図２と異なっている）の基板１３には板厚０．２ｍｍのガラスエポキシを、また半導体メモリ回路基板１４および１４´の基板１６には板厚０．１５ｍｍのガラスエポキシを用いた。半導体メモリ１５としては厚さ０．１２ｍｍ、メモリ容量２５６ＭＢのフラッシュメモリ（９．８ｍｍ×１１．２８ｍｍ）を用い、各基板１６の両面にそれぞれ２個ずつ合計８個を具備させ１ＧＢのメモリ容量にした。制御回路基板１１と半導体メモリ回路基板１４、および半導体メモリ回路基板１４と１４´にそれぞれ対向設置した端子間をＳｎ３Ａｇ３Ｉｎ０．５Ｂｉの半田合金で接合して、制御回路基板１１と半導体メモリ回路基板１４と１４´を積層した。
【００２７】
端子形成面から見た制御回路基板１１の平面図を図５に示す。制御回路基板１１には、２個のフラッシュメモリの端子と短絡させる端子５１が上下に２分されて形成されている。また、１個のフラッシュメモリの端子数２２が左右に２分されて形成されている。したがって、上部の左右にそれぞれ１１個、下部の左右それぞれに１１の端子５１が、図５に示すように直線状に配列されている。そして、端子５１の長手方向が配列方向と直交する方向に配向されている。左右に配列した最上部と最下部の端子５２はダミー端子であって、その面積は他の端子５１より大きく形成されている。ダミー端子５２の長手方向の幅は１．５ｍｍ、短手方向の幅は０．５ｍｍである。また端子５１の長手方向の幅は１．１５ｍｍ、短手方向の幅は０．４ｍｍ、ピッチは０．７５ｍｍである。制御回路基板１１と対面する半導体メモリ回路基板１４の端子は、制御回路基板１１に設けたものと同じ形態になっている。尚、半導体メモリ回路基板１４と１４´とを短絡させる端子の大きさは直径０．４ｍｍにした。
【００２８】
以上に説明した制御回路基板１１と半導体メモリ回路基板１４と１４‘とを積層したものをポリカーボネート製の筐体１９に具備させて、メモリ容量１ＧＢのＳＤメモリーカードを作成した。上部の筐体１９中央部の最も薄い肉厚は０．１５ｍｍ、下部の筐体１９´の肉厚は０．２３ｍｍである。このＳＤメモリーカードの捩れ強度を測定したところ、５ｋｇ・ｃｍのトルクをかけても半田剥がれが発生しなかった。
【００２９】
（比較例１）
本発明による効果を確認するために、実施例１で作成したＳＤメモリーカードを用い、半導体メモリ回路基板１４の側端部と制御回路基板１１とをエポキシ系熱硬化型樹脂で固着して、従来のＳＤメモリーカードを作成した。そして、実施例１と同様の方法で捩れ強度を測定したところ、５．３ｋｇ・ｃｍで半田が剥がれた。
【００３０】
この実験結果から、本発明の構成にすることによって、簡単な構成でしかも従来と同程度の機械的強度が確保できることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によるメモリーカードは、デジタルカメラ、パソコン、携帯電話、ビデオカメラ、電子読書端末、情報携帯端末、カーナビゲーションシステムなど可搬型の蓄積媒体に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるメモリーカードの断面を模式的に示した断面構成図
【図２】本発明の実施の形態１にかかるメモリーカードに用いる制御回路基板の端子を模式的に示した平面図
【図３】本発明の実施の形態２にかかるメモリーカードに用いる制御回路基板の端子を模式的に示した平面図
【図４】本発明によるＳＤメモリーカードの筐体の平面図
【図５】本発明によるＳＤメモリーカードに用いる制御回路基板の端子を模式的に示した平面図
【符号の説明】
【００３３】
１０  メモリーカード
１１、３１  制御回路基板
１２  制御用電子部品
１３、１６  基板
１４、１４´  半導体メモリ回路基板
１５  半導体メモリ
１７、１８  導電体
１９、１９´  筐体
２１、３３、５１  端子
３２、５２  ダミー端子
４１  誤消去防止用ロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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