(57)【要約】【課題】  データ記憶容量の大きいメモリカード構造を提供する。【解決手段】  メモリカードは、基板と、複数のメモリチップと、成形材料と、極薄プラスチックシェルとを備える。該基板は第１表面と第２表面とを有する。第１表面は複数の外部接点を有し、第２表面は少なくとも一つのキャビティを有する。該キャビティの周囲には、複数の内部接点が設けられている。外部接点と内部接点とは互いに電気的に接続されている。前記メモリチップは前記キャビティの内方に積み重ねられて。該メモリチップは前記基板の内部接点に電気的に接続されている。メモリチップと内部接点とは、前記成形材料によって封入されている。前記極薄プラスチックシェルは、前記基板の第２表面の上に設置され取付けられている。該極薄プラスチックシェルの前記メモリチップを覆う部分は、約０．１〜０．１５ｍｍの厚さを有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
複数のメモリチップと、
成形材料と、
極薄プラスチックシェルとを備えたメモリカード構造であって、
前記基板は第１表面と第２表面とを有し、前記第１表面は複数の外部接点を有し、前記第２表面は、複数の内部接点が周囲に設けられた少なくとも一つのキャビティを有し、前記外部接点と前記内部接点とは互いに電気的に接続されており、
前記メモリチップは前記キャビティの内方の同一の領域に積み重ねられ、前記メモリチップはそれぞれに対応する前記内部接点に電気的に接続されており、
前記成形材料は前記メモリチップと前記内部接点とを封入しており、
前記極薄プラスチックシェルは前記第２表面を覆っており、前記メモリチップ上方の前記極薄プラスチックシェルの部分は、約０．１〜０．１５ｍｍの間の厚さを有している、メモリカード構造。
【請求項２】
前記極薄プラスチックシェルは、スマートメディアカードの仕様に適合するボディを有している、請求項１に記載のメモリカード構造。
【請求項３】
前記メモリチップは、複数の導線を介して前記内部接点に接続されている、請求項１または２に記載のメモリカード構造。
【請求項４】
前記導線は、金線またはアルミニウム線である、請求項３に記載のメモリカード構造。
【請求項５】
前記メモリチップはグループ分けされ、キャビティ内方に複数の対で互いに積み重ねている、請求項１乃至４のいずれかに記載のメモリカード構造。
【請求項６】
各一対の隣接する前記メモリチップは、前記成形材料を介して互いに分離されている、請求項１乃至５のいずれかに記載のメモリカード構造。
【請求項７】
前記成形材料を構成する材料は、エポキシ樹脂及びポリイミドからなる群から選ばれる、請求項１乃至６のいずれかに記載のメモリカード構造。
【請求項８】
前記極薄プラスチックシェルを構成する材料は、ポリカーボネイト及びポリスチレン及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂からなる群から選ばれる、請求項１乃至７のいずれかに記載のメモリカード構造。
【請求項９】
第１表面が複数の外部接点を有し、第２表面が複数の内部接点が周囲に設けられた少なくとも一つのキャビティを有し、前記外部接点と前記内部接点とは互いに電気的に接続されている、該第１表面と該第２表面とを有する基板を準備する工程と、
複数のメモリチップを前記キャビティの内方に積み重ね、前記メモリチップをそれぞれに対応する前記内部接点に電気的に接続し、成形材料を用いて前記メモリチップと前記内部接点とを封入する成形処理をする工程と、
極薄プラスチックシェルを準備して、前記第２表面を覆い且つ前記基板に接着させる工程とを有し、
前記極薄プラスチックシェルは、前記メモリチップ上方の部分においては約０．１〜０．１５ｍｍの間の厚さを有する、メモリカードの製造方法。
【請求項１０】
前記極薄プラスチックシェルと前記基板とを共に接合した後、前記メモリカードはスマートメモリカードの仕様に適合するボディを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記メモリチップを前記内部接点に接続する工程は、ワイヤーボンディングすることからなる、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
キャビティ内方にメモリを積み重ねる工程はメモリチップを複数の対に分割し、キャビティ内方にチップを積み上げる、請求項９乃至１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記キャビティの内方に前記メモリチップを積み重ねる工程は、
（ａ）第１メモリチップを前記キャビティの内方に配置する工程と、
（ｂ）前記第１メモリチップと前記内部接点の内の一部の内部接点とを電気的に接続する工程と、
（ｃ）第１成形処理を行って、前記第１メモリチップとそれに対応する前記内部接点とを成形材料で封入する工程と、
（ｄ）第２メモリチップを前記成形材料上に配置する工程と、
（ｅ）第２のメモリチップを内部接点の他の一部に接続させる工程と、
（ｆ）第２段階の成型工程を行って成形化合物により第２のメモリチップとそれに対応する内部接点とを封入する工程とからなる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記メモリチップを前記内部接点に接続する工程は、ワイヤーボンディングすることからなる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記成形処理は、接着剤ディスペンシングからなる、請求項９乃至１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記極薄プラスチックシェルは、注入成形処理によって形成され、前記注入成形処理は、
吸引ポンプに接続された成形キャビティを有するモールドと前記吸引ポンプとを準備する工程と、
注入成形を行って、前記吸引ポンプにより前記成形キャビティから空気を連続的に吸引しつつ注入成形機構を介して成形材料を前記成形キャビティへと注入する工程とを有する、請求項９乃至１５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリデバイスとその製造方法とに関する。さらに詳細には、本発明はメモリカード構造とその製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の集積回路製造技術の急速な発展と材料工学における数多くの飛躍的進歩とに伴い、チップにはより多くの機能が導入されているのにもかかわらず、そのサイズは縮小し続けている。電子類語辞典、デジタルカメラや他の無数のタイプのデジタル製品等の電子製品は、少なくとも一つの集積回路チップ（ＩＣチップ）をごく普通に備えている。チップパッケージの製造技術が成熟するにつれて、現在では薄いカード内に単一または多数のチップを封入することが可能となり、大量のデジタルデータを一箇所に保存することが可能となった。データカードの記憶容量の大きいことを活かして、従来の磁気記録媒体よりも遥かに小さい体積を占める携帯型メモリデバイスも製造されている。一般的に、このようなタイプの電子記憶媒体はメモリカードと呼ばれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１は、従来のメモリカードの構造を示す概略横断面図である。図１に示すように、該メモリカード構造１００は、基板１１０と、メモリチップ１２０と、成形材料１３０と、プラスチックシェル１４０とを備える。基板１１０は、第１表面１１２と第２表面１１４とを有する。該第１表面１１２は複数の外部接点１１６を有し、該第２表面１１４は複数の内部接点１１８を有する。該外部接点１１６と内部接点１１８とは互いに電気的に接続されている。また、メモリチップ１２０は、該内部接点１１８に電気的に接続されている。成形材料１３０は、該メモリチップ１２０と内部接点１１８とを封入している。プラスチックシェル１４０は、熱可塑性接着剤１４２を介して基板１１０の第２表面１１４に取付けられている。
【０００４】
しかしながら、近年においてはより大きなデータ記憶容量を有する、より小型のメモリ装置に対する需要が増している。しかも、従来のメモリカードのデータ記憶容量では、もはやこのような需要を満足することはできないことから、メモリカードの記憶容量を高めることが急務となっている。
【０００５】
したがって、本発明の少なくとも一つの目的は、データ記憶容量の大きいメモリカード構造を提供することにある。
【０００６】
本発明の少なくとも第２の目的は、上述のメモリカード構造を有するメモリカードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記及び他の優れた効果を達成するため、且つ本発明の目的によれば、本明細書中で具現化され概略を記述するように、本発明はメモリカード構造を提供するものである。該メモリカードは、基板と、複数のメモリチップと、成形材料と、極薄プラスチックシェルとを備える。該基板は第１表面と第２表面とを有する。第１表面は複数の外部接点を有し、第２表面は少なくとも一つのキャビティを有する。該キャビティの周囲には、複数の内部接点が設けられている。外部接点と内部接点とは互いに電気的に接続されている。前記メモリチップは共に前記キャビティの内方に積み重ねられて。該メモリチップは前記基板の内部接点に電気的に接続されている。メモリチップと内部接点とは、前記成形材料によって封入されている。前記極薄プラスチックシェルは、前記基板の第２表面の上に設置されている。該極薄プラスチックシェルの前記メモリチップを覆う部分は、約０．１〜０．１５ｍｍの厚さを有する。なお、本出願では図から明らかなように、「キャビティの内方」という文言は、該キャビティの内部によって規定された空間それ自体と、複数のメモリチップが積み重ねられた方向にキャビティを延長させて形成される該キャビティの上方に規定された空間とを含む。「キャビティの内方に積み重ねられ」という文言は、キャビティそれ自体の内部に少なくとも一つのメモリチップが部分的または全体的に配置されている場合と、キャビティから上方に延びた空間からメモリチップが横方向に延びている場合とを含む。
【０００８】
本発明のメモリカード構造によれば、前記極薄プラスチックシェルのボディは、ｘＤピクチャーカードの仕様に適合する形状を有することができる。また、前記メモリチップは、複数の導線を介して前記内部接点に電気的に接続されている。これらの導線は、例えば、金線あるいはアルミニウム線からなる。さらに、複数のメモリチップは複数の対に分割され、キャビティの内方に積層されている。各対の複数のメモリチップは、成形材料を介して互いに分離されている。
【０００９】
本発明のメモリカード構造によれば、前記成形材料はエポキシ樹脂またはポリイミドとすることができる。また、前記極薄プラスチックシェルは、ポリカーボネイト及びポリスチレン及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂及び他の好適な産業用樹脂からなる群から選ばれた材料を用いて形成することができる。
【００１０】
また、本発明はメモリカードの製造方法を提供するものである。まず、第１表面と第２表面とを有する基板を準備する。該第１表面は複数の外部接点を有し、該第２表面は少なくとも一つのキャビティを有する。該キャビティの周囲を複数の内部接点により囲う。外部接点と内部接点とを互いに電気的に接続する。その後、複数のメモリチップを前記キャビティの内方に積み重ねて、対応する内部接点に電気的に接続する。また、成形処理を行って、前記メモリチップと内部接点とを成形材料で封入する。そして、極薄プラスチックシェルを前記第２表面に設置し且つ基板に取り付けている。前記極薄プラスチックシェルは、前記メモリチップ上方の部分においては約０．１〜０．１５ｍｍの厚さを有する。
【００１１】
上述のメモリカードの製造方法によれば、前記極薄プラスチックシェルと前記基板とを共に接合した後に形成される該メモリカードは、スマートメディアカードの仕様に適合するボディを有する。また、前記メモリチップを内部接点に接続する方法は、ワイヤーボンディングからなり、該ワイヤーボンディングは、ワイヤーボンディングすることをその一部に含む場合も包含する。
【００１２】
上述のメモリカードの製造方法によれば、前記メモリチップは対で前記キャビティの内方に積み重ねられる。まず、一つのメモリチップを前記キャビティの内方に設置し、そして該メモリチップを前記内部接点の内の一部の内部接点に電気的に接続する。その後、成形処理を行って、該メモリチップとそれに対応する内部接点とを成形材料で封入する。次いで、別のメモリチップを該成形材料上に配置し、該メモリチップを前記内部接点の内の他の一部の内部接点に電気的に接続する工程と、該メモリチップとそれに対応する内部接点とを成形材料で封入する工程とを再び行う。一つのメモリチップ上に別のメモリチップを積み重ねするための上述の工程は、所望のメモリチップの数を有する積層メモリチップを形成するまで繰り返す。
【００１３】
上述のメモリカードの製造方法によれば、前記メモリチップはワイヤーボンディングによって前記内部接点に接続される。さらに、前記メモリチップと内部接点とを封入する方法は、ディスペンシングからなり、該ディスペンシングは、ディスペンシング工程を行うことをその一部に含む場合も包含する。また、前記極薄プラスチックシェルは、次の工程の注入成形処理によって形成される。まず、モールドと吸引ポンプとを準備する。該モールドは、該吸引ポンプに接続された内部の成形キャビティを有する。その後、前記吸引ポンプによって前記成形キャビティの内部の気体を吸引しつつ、注入成形機構を介して成形材料を前記成形キャビティへと注入する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のメモリカードは、その中にキャビティを有する基板と極薄プラスチックシェルとを備えることで、複数のメモリチップの積み重ねを該キャビティの内方の同一の領域に封入することを可能としてメモリカードのメモリ記憶容量を増加することができる。さらに、極薄プラスチックカードを形成する工程は、吸引ポンプで成形キャビティから空気を吸引することを含む。したがって、非常に薄いプラスチックシェルを形成することができる。
【００１５】
前述の一般的記載と以下の詳細な説明とは、共に例示的なものであり、特許請求の範囲で請求された発明にさらに説明を加えることを意図していると理解すべきである。
【００１６】
また、添付図面は、本発明の一層の理解を可能とするために含めたものであり、同図面は、本明細書に組み込まれると同時に、本明細書の一部を構成している。そして図面は本発明の実施態様を図示し、発明の詳細な説明と合まって、この発明の原理を説明する役割を果す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、本発明を例示する添付図面を参照して詳細に説明する。なお、同一或いは類似する部分を参照する際、図面及び本実施の形態においては可能な限り同一の参照番号を用いる。
【実施例】
【００１８】
図２は、本発明の一実施例に係るメモリカードの構造を示す概略横断面図である。図２に示すように、該メモリカード２００は、基板２１０と、積層メモリチップ２２０と、成形材料２３０と、極薄プラスチックシェル２４０とを備える。基板２１０は第１表面２１２と第２表面２１４とを有する。該第１表面２１２は複数の外部接点２１６を有し、第２表面２１４は少なくとも一つのキャビティ２０２を有する。該キャビティ２０２の周囲には、複数の内部接点２１８が形成されている。外部接点２１６と内部接点２１８とは互いに電気的に接続されている。キャビティ２０２の内方の同一の領域には、複数のメモリチップ２２０が積み重ねられている。本実例では、キャビティ２０２内部に複数のメモリチップが対で積層されている。該積層メモリチップ２２０は、それぞれに対応する内部接点２１８に電気的に接続されている。
【００１９】
成形材料２３０は、積層メモリチップ２２０と内部接点２１８とを封入している。極薄プラスチックシェル２４０は、第２表面２１４を覆うとともに、積層メモリチップ２２０上方の部分においては、約０．１〜０．１５ｍｍの厚さを有している。
【００２０】
図３Ａから図３Ｃは、メモリカード内部に異なった態様でメモリチップを積層した三つの実施例を示す上面図である。一組のメモリチップ２２０が図３Ａに示すようにメモリカード内部に配置されている。あるいは、二組のメモリチップ２２０が図３Ｂに示すようにメモリカードに互いに横に配置することができ、あるいは四組のメモリチップ２２０を図３Ｃに示すようにメモリカード内部にアレイとして配置することもできる。
【００２１】
図４Ａ乃至図４Ｄは、本発明の一実施例に係るメモリカードの製造工程を示す概略横断面図である。図４Ａに示すように、第１表面２１２と第２表面２１４とを有する基板２１０を準備する。該第１表面２１２は、外部とデータの交換を行うための複数の外部接点２１６を有する。第２表面２１４は、少なくとも一つのキャビティ２０２を有する。また、該キャビティ２０２の周囲には複数の内部接点２１８が設けられている。外部接点２１６と内部接点２１８とは、一連のパターン回路（図示せず）と図示しないブラインドバイアス（Ｂｌｉｎｄ  ｖｉａｓ）とを介して互いに電気的に接続されている。
【００２２】
図４Ｂに示すように、第１組目のメモリチップ２２２をキャビティ２０２の内方に設ける。該第１組目メモリチップ２２２は、導線２０６を用いたワイヤーボンディングによって、複数の内部接点２１８の内の一部の内部接点に電気的に接続されている。該導線２０６は、金やアルミニウム等の低電気抵抗を有する導電性材料を用いて形成する。その後、ディスペンシング（Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）方法または他のパッケージング方法を用いて、第１メモリチップ２２２とそれに対応する内部接点２１８とを成形材料２３０（例えば、エポキシ樹脂やポリイミド）で封入する。
【００２３】
図４Ｃに示すように、第２組目のメモリチップ２２４を該成形材料２３０上に設ける。該第２組目のメモリチップ２２４は、導線２０６を用いたワイヤーボンディングによって、複数の内部接点２１８の他の一部の内部接点に電気的に接続されている。
【００２４】
その後、図４Ｄに示すように、ディスペンシング方あるいは他の積層法を用いて、成形化合物２３０によりメモリチップ２２４とそれらに対応する内部接点２１８とを封入する。
【００２５】
図２に示すように、熱可塑性接着剤２４２を用いて極薄プラスチックシェル２４０を基板２１０の第２表面２１４に接着させることで、メモリカード２００の内部の部品を保護する。該極薄プラスチックシェル２４０の一つの重要な側面としては、積層メモリチップ２２０上方の部分の極薄プラスチックシェルは、約０．１〜０．１５ｍｍの厚さであるということである。極薄プラスチックシェル２４０は、例えば、ポリカーボネイト又はポリスチレン或いはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂の材料から形成する。
【００２６】
最後に、前記メモリカードは、スマートメディアカードの仕様に適合するボディを有する。ただし、該ボディまたは本発明のメモリカード２００は、例えば、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリカード（ＣＦカード）、メモリスティックカード（ＭＳカード）、メモリスティックデュオカード（ＭＳデュオカード）、マルチメディアカード（ＭＭＣ）、リデューストサイズマルチメディアカード（ＲＳ−ＭＭＣ）、ミニセキュアデジタルカード（ミニＳＤカード）、セキュアデジタルカード（ＳＤカード）、μカード、リデューストサイズμカード、及び類似する機能を有する他のミニメモリカードである、他のメモリデバイスの仕様に適合するように形成してもよい。
【００２７】
前記極薄プラスチックシェル２４０を形成する場合には、特別な装置と方法とを用いる。図５は、極薄プラスチックシェルを製造するための該装置を示す概略横断面図である。図５に示すように、モールド３１０は、極薄プラスチックシェル２４０の輪郭に沿った形状を有する内部の成形キャビティ３１２を有する。該極薄プラスチックシェル２４０の製造工程において、注入成形機構３３０を用いて成形材料３３２を、穴部３１６を介して成形キャビティ３１２へと注入する。さらに、該成形キャビティ３１２に接続された吸引ポンプ３２０が成形キャビティ３１２から空気を連続的に吸引して、圧力を低下させる。これによって成形キャビティ３１２は低圧に保たれているため、成形材料３３２を成形キャビティ３１２の全体に均一に満たすことができる。究極的には、極薄プラスチックシェル２４０は、薄いボディで均質な構成を有することとなる。
【００２８】
ここで、本実施例では複数のメモリチップを対で積層していることに注目すべきである。しかしながら、本発明は、複数のメモリチップを積層する配置に対して特定の前提条件を付すものではない。言い換えると、複数のメモリチップを互いに交互に積層しても良いし、あるいは状況によってはただ一つのメモリチップあるいは複数のメモリチップ（二つ以上のメモリチップ）をそれぞれの上面に積層してもよい。
【００２９】
要約すると、本発明のメモリカードは、その中にキャビティを有する基板と極薄プラスチックシェルとを備えることで、複数のメモリチップの積み重ねを該キャビティの内方に封入することを可能とし、該メモリカードのメモリ記憶容量を増加させる。また、極薄プラスチックシェルを形成する工程は、吸引ポンプで成形キャビティから空気を吸引することを含む。したがって、非常に薄いプラスチックシェルを形成することができる。
【００３０】
当業者であれば、本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明の構成に対して様々な改良や変更が可能であることは容易に分かることであろう。上記の観点から、本発明はこの発明の改良や変更を包含することを意図しており、そのような改良や変更は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来のメモリカードの構造を示す概略横断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るメモリカードの構造を示す概略横断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例に係る異なったタイプの設置態様のメモリカードを示す上面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施例に係るさらに異なったタイプの設置態様のメモリカードを示す上面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施例に係るさらに異なったタイプの設置態様のメモリカードを示す上面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施例に係るメモリカードの製造工程を示す概略横断面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施例に係るメモリカードの製造工程を示す概略横断面図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施例に係るメモリカードの製造工程を示す概略横断面図である。
【図４Ｄ】本発明の一実施例に係るメモリカードの製造工程を示す概略横断面図である。
【図５】極薄プラスチックシェルを製造するための装置を示す概略横断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
２００  メモリカード
２０２  キャビティ
２０６  導線
２１０  基板
２１２  第１表面
２１４  第２表面
２１６  外部接点
２１８  内部接点
２２０  積層メモリチップ
２２２  メモリチップ
２２４  メモリチップ
２２６  メモリチップ
２２８  メモリチップ
２３０  成形材料
２４０  極薄プラスチックシェル
２４２  熱可塑性接着剤
３１０  モールド
３１２  成形キャビティ
３１６  穴部
３２０  吸引ポンプ
３３０  注入成形機構
３３２  成形材料
【図１】
2006107420.tif 000003
【図２】
2006107420.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2006107420.tif 000006
【図３Ｃ】
2006107420.tif 000007
【図４Ａ】
2006107420.tif 000008
【図４Ｂ】
2006107420.tif 000009
【図４Ｃ】
2006107420.tif 000010
【図４Ｄ】
2006107420.tif 000011
【図５】
2006107420.tif 000012