(57)【要約】【課題】半導体装置に関してユーザの利便性を向上させる。【解決手段】実施形態のメモリシステムは、通知手段を有するホスト装置と、第一面と該第一面とは反対側に位置する第二面とを有し、該第一面に前記ホスト装置と電気的に接続可能な端子部を有した基板と、前記基板の前記第一面に搭載されたメモリと、前記基板の前記第一面に搭載され、所定の時間内において、前記ホスト装置からのコマンドの実行時に生じる負荷を測定する測定部を有し、前記測定部で測定された測定値が第一値よりも小さい場合は第一時間を経る前に前記通知手段へ出力し、前記測定値が第一値よりも大きい場合は第一時間を経てから前記通知手段へ出力するコントローラと、前記メモリと前記コントローラ、及び前記基板を封止する封止部と、を有する。【選択図】図１
2016167167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通知手段を有するホスト装置と、
第一面と、該第一面とは反対側に位置する第二面とを有し、該第一面に前記ホスト装置
と電気的に接続可能な端子部を有した基板と、
前記基板の前記第一面に搭載されたメモリと、
前記基板の前記第一面に搭載され、所定の時間内において、前記ホスト装置からのコマ
ンドの実行時に生じる負荷を測定する測定部を有し、
前記測定部で測定された測定値が第一値よりも小さい場合は第一時間を経る前に前記通知
手段へ出力し、
前記測定値が第一値よりも大きい場合は第一時間を経てから前記通知手段へ出力するコン
トローラと、
前記メモリと前記コントローラ、及び前記基板を封止する封止部と、を有するメモリシ
ステム。
【請求項２】
前記測定部は、前記コントローラの温度を検出し、
前記コントローラは、
検出された前記コントローラの温度を前記測定値として取得するとともに前記第一値とし
て設定された設定温度と比較することを特徴とする請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項３】
前記コントローラが前記ホスト装置からのコマンドを実行完了し、前記出力が可能にな
った時からの前記測定値が前記第一値に到達するまでの時間を前記第一時間とすることを
特徴とする請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項４】
前記測定部は、
前記ホスト装置から受けた前記メモリに対して処理するデータ量を確認し、
前記コントローラは、
確認された前記データ量を前記測定値として取得することを特徴とする請求項１に記載の
メモリシステム。
【請求項５】
前記測定部は、
前記コントローラの、前記ホスト装置からのコマンドの実行開始から前記出力が可能と
なるまでの動作時間を計測し、
前記コントローラは、
計測された前記動作時間を前記測定値として取得することを特徴とする請求項１に記載
のメモリシステム。
【請求項６】
前記ホスト装置は表示部を有し、
前記通知手段は、
前記コントローラからの出力に伴い前記表示部を介して外部に通知することを特徴とす
る請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項７】
前記通知手段は、
前記コマンドの実行の完了をユーザに通知する完了情報を前記表示部に表示することを
特徴とする請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項８】
コントローラと、
所定時間内にかかる前記コントローラの負荷を測定する測定部と、
前記測定部で測定された値が
第一値以下であれば第一時間以内に通知手段へ出力し、
第一値よりも大きければ第一時間経過に伴い前記通知手段へ出力する出力部と、
を有する半導体装置。
【請求項９】
前記通知手段は、前記出力部からのコマンドの出力に応じて発光する発光部であること
を特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置及びメモリシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリやコントローラ等が搭載された半導体装置が記憶媒体とし
て提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−００３８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、半導体装置及びメモリシステムに関してユーザの利便性を向上さ
せる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のメモリシステムは、通知手段を有するホスト装置と、第一面と該第一面とは
反対側に位置する第二面とを有し、該第一面に前記ホスト装置と電気的に接続可能な端子
部を有した基板と、前記基板の前記第一面に搭載されたメモリと、前記基板の前記第一面
に搭載され、所定の時間内において、前記ホスト装置からのコマンドの実行時に生じる負
荷を測定する測定部を有し、前記測定部で測定された測定値が第一値よりも小さい場合は
第一時間を経る前に前記通知手段へ出力し、前記測定値が第一値よりも大きい場合は第一
時間を経てから前記通知手段へ出力するコントローラと、前記メモリと前記コントローラ
、及び前記基板を封止する封止部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係るメモリシステムのシステム構成図。
【図２】第１実施形態に係るメモリシステムの外観図。
【図３】第１実施形態に係る半導体装置の外観図。
【図４】第１実施形態に係る半導体装置の内部構成図。
【図５】第１実施形態に係る半導体装置に実装されたコントローラの論理構成図。
【図６】第１実施形態に係る半導体装置の命令処理の一例を示すフローチャート。
【図７】第１実施形態に係るメモリシステムの書き込み完了通知方法の一例を示した図。
【図８】第１実施形態に係るメモリシステムの書き込み完了通知方法の他の一例を示した図。
【図９】第１実施形態に係る半導体装置の命令処理の他の一例を示すフローチャート。
【図１０】第２実施形態に係る半導体装置に実装されたコントローラの論理構成図。
【図１１】第２実施形態に係る半導体装置の命令処理の一例を示すフローチャート。
【図１２】書き込みに要する時間とコントローラの温度との関係の一例を示す図。
【図１３】第３実施形態に係る半導体装置に実装されたコントローラの論理構成図。
【図１４】第３実施形態に係る半導体装置の命令処理の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【０００８】
本明細書では、いくつかの要素に複数の表現の例を付している。なおこれら表現の例は
あくまで例示であり、上記要素が他の表現で表現されることを否定するものではない。ま
た、複数の表現が付されていない要素についても、別の表現で表現されてもよい。
【０００９】
また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係や各層の厚みの比率などは
現実のものと異なることがある。また、図面相互間において互いの寸法の関係や比率が異
なる部分が含まれることもある。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るメモリシステムのシステム構成を示す。本実施形態におけ
るメモリシステムは、ホスト装置２０１と半導体装置１で構成される。尚、半導体装置１
は「半導体モジュール」及び「半導体記憶装置」の其々一例である。本実施形態に係る半
導体装置１は、例えばｍｉｃｒｏＳＤカードであるが、これに限定されるものではない。
【００１１】
図１に示すように半導体装置１は、不揮発性半導体記憶素子としてのＮＡＮＤ型フラッ
シュメモリ（以下、ＮＡＮＤメモリと略す）１２、コントローラ１３、及び端子部２３を
有する。端子部２３は、例えばＳＢＩ（Serial Bus Interface）等のインターフェースで
あり、物理層規格としてＵＨＳ−Ｉ，ＵＨＳ-ＩＩ等を用いて、電子機器の一例であるポ
ータブルコンピュータあるいはＣＰＵコアなどのホスト装置２０１と接続され、ホスト装
置２０１の外部メモリとして機能する。尚インターフェースは、他の規格に則したもので
もよい。また本実施例をＳＳＤ等に適用した場合はＳＡＴＡ（Serial Advanced Technolo
gy Attachment）やＰＣＩｅ（Peripheral Component Interconnect Express）等の規格に
沿ったインターフェースなどのメモリ接続インターフェースを介してホストと接続される
。
【００１２】
半導体装置１は、インターフェースを介してホスト装置２０１から電源の供給を受ける
。ホスト２０１としては、ビデオカメラ、ゲーム機器、ノートブック型ポータブルコンピ
ュータやタブレット端末、その他デタッチャブルノートＰＣ（Personal Computer）のよ
うな電子機器が挙げられる。本実施形態では、ノートブック型ポータブルコンピュータを
ホスト装置２０１とした場合を説明するが、ホスト装置２０１はこれに限定されない。
【００１３】
図２は、半導体装置１をノートブック型ポータブルコンピュータに実装した場合の図で
ある。図２に示すように、半導体装置１はノートブック型ポータブルコンピュータの挿入
部２０２に挿し込まれて使用される。また、図２ではノートブック型ポータブルコンピュ
ータのキーボード側に挿し込んだ場合を例示しているが、半導体装置１をデタッチャブル
ノートＰＣに利用する場合は、半導体装置１用の挿入部２０２をディスプレイ側に設ける
ことで、ディスプレイ側のみをタブレット端末として用いる場合も、半導体装置１を外部
メモリとして用いることができる。
【００１４】
図３は、半導体装置１の外形構造の具体的な一例を示す。図３において、（ａ）は平面
図、（ｂ）は反対側から見た図である。また図４は、半導体装置１の内部構造の具体的な
一例を示す。半導体装置１は、基板１１と、基板１１に実装されたＮＡＮＤメモリ１２、
コントローラ１３、及び抵抗、コンデンサ等のその他の電子部品１９を有する。半導体装
置１は、前述したＮＡＮＤメモリ１２をはじめとした部品が実装された基板１１が第一封
止部２１及び第二封止部２２によって封止されている。
【００１５】
基板１１は、例えばガラスエポキシ樹脂等の材料で構成されたプリント基板であり、平
面視において略矩形形状を呈する。また基板１１は、合成樹脂を重ねて形成された多層構
造になっており、各層の表面あるいは内層に様々な形状で配線パターン（図示せず）が形
成されている。基板１１に形成された配線パターンを介して、ＮＡＮＤメモリ１２、コン
トローラ１３等の部品が電気的に接続される。
【００１６】
尚、基板１１は第一面１１ａと、該第一面１１ａとは反対側に位置した第二面１１ｂを
有しており、第二面１１ｂには複数の接続端子２３ａを含む端子部２３が設けられる。ま
た基板１１は、短手方向に沿った第一縁部１１ｃ、及び該第一縁部１１ｃとは反対側に位
置する第二縁部１１ｄを有しており、接続端子２３ａは、例えば第一縁部１１ｃに沿って
配列される。
【００１７】
複数の接続端子２３ａには、例えばＣＬＫ（クロック）、Ｖｄｄ（電源）、Ｖｓｓ（グ
ランド）、ＣＭＤ（コマンド）などが割り当てられ、それぞれ種類の異なる信号用に設け
られている。尚、図３及び図４において、複数の接続端子２３ａは、８つの端子が配列さ
れた場合を示しているが、複数の接続端子２３ａの数はこれに限定されないが、規格によ
りそれぞれの端子の位置関係は定められている。
【００１８】
また、本明細書中において基板１１の第一面１１ａは、ＮＡＮＤメモリ１２、コントロ
ーラ１３等が実装される部品実装面であるとして説明を行うが、ＮＡＮＤメモリ１２、コ
ントローラ１３等は必ずしも基板１１の第一面１１ａのみに実装される必要は無く、例え
ばＮＡＮＤメモリの個数や大きさ、さらには配線等の都合次第で、第二面１１ｂにＮＡＮ
Ｄメモリ１２、コントローラ１３等が実装されていても良い。
【００１９】
ＮＡＮＤメモリ１２は不揮発性の半導体記憶素子で、例えば積層ゲート構造のメモリセ
ル、又はＭＯＮＯＳ（Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon）構造のメモリセルにより構
成されている。
【００２０】
コントローラ１３は、ＮＡＮＤメモリ１２の動作を制御する。具体的には、外部からの
コマンドに従って、ＮＡＮＤメモリ１２へのデータの書き込みや、ＮＡＮＤメモリ１２か
らのデータの読み出し、ＮＡＮＤメモリ１２のデータ消去等を制御し、ＮＡＮＤメモリ１
２によるデータの記憶状態を管理する。
【００２１】
尚本実施形態において、ＮＡＮＤメモリ１２とコントローラ１３は別のパッケージとし
てそれぞれ基板１１に実装されているが、例えばＮＡＮＤメモリ１２とコントローラ１３
とが一つのパッケージとして基板１１に実装されても良い。
【００２２】
コントローラ１３は、例えばホストインターフェース（Ｉ／Ｆ）３１、ＣＰＵ３２、Ｒ
ＯＭ（Read only Memory）３３、揮発性メモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）
３４、バッファ３５、メモリインターフェース（Ｉ／Ｆ）３６により構成されている。こ
れらは、バスにより接続されている。メモリインターフェース３６には、ＮＡＮＤメモリ
１２が接続されている。
【００２３】
第一封止部２１は、基板１１の第一面１１ａに実装された全ての部品を含み、基板１１
の第一面１１ａ側を覆う。第一封止部２１は例えばエポキシ樹脂等の封止樹脂によって構
成されるが、これに限られない。また第一封止部２１には、コンテンツメーカが所望する
任意の情報を表示するデザイン層７が形成されており、画像や文字列などが印刷されるこ
とがある。また、デザイン層７は、印刷に限定されることはなく、シールとして第一封止
部２１に貼り付けられても良い。さらに、コンテンツメーカがデザイン層７に任意の方法
（例えばレーザ）で識別用の刻印を施すことも可能である。
【００２４】
尚、デザイン層７にレーザによって識別用の刻印を施す場合、レーザがＮＡＮＤメモリ
１２やコントローラ１３の性能に影響を及ぼすリスクを抑えるため、第一封止部側にはＮ
ＡＮＤメモリ１２やコントローラ１３等が配置されない方が望ましい。
【００２５】
また、ｍｉｃｒｏＳＤカードの場合、規格としてロゴマーク等の表示が義務付けられて
おり、非表示とすることは許されていない。このためデザイン層７には、ロゴマーク等の
情報が表示されていても良い。
【００２６】
第二封止部２２は、基板１１の第二面１１ｂに設けられた接続端子２３ａを露出させつ
つ、基板１１における第二面１１ｂ側を実装部品（例えばＮＡＮＤメモリ１２）と共に封
止する。尚、第二封止部２２も第一封止部２１と同様に例えばエポキシ樹脂等の封止樹脂
によって構成されるが、これに限られない。
【００２７】
また、図３に示すように第二封止部２２は端子部２３を避けるように構成された複数の
突起部２２ａを備えている。また、ホスト装置２０１の挿入部２０２には、スリット（図
示せず）が形成されており、突起部２２ａと嵌まり合うようになっている。これにより、
半導体装置１が物理的にも電気的にも安定してホスト装置２０１に挿し込まれる。
【００２８】
尚、ここでは説明の便宜上第一封止部２１と第二封止部２２とを分けて記載したが、第
一封止部２１と第二封止部２２とは必ずしもそれぞれ独立である必要は無い。基板１１の
第一面１１ａ側と第二面１１ｂ側に同時に樹脂を流し込み、放置して冷却する方法で基板
１１を封止しても良いし、第一封止部２１と第二封止部２２とを其々互いが嵌まり合うよ
うに作製し、基板１１の第一面１１ａ側と第二面１１ｂ側から基板１１全体を覆うように
設けても良い。
【００２９】
図５は、コントローラ１３の論理的構成の一例を示した図である。レギュレータ３０は
、ホスト装置２０１から供給される電源からＮＡＮＤメモリ１２などに必要な所定電圧を
生成する。なおレギュレータ３０は、ホスト装置２０１から供給される電源の損失を抑え
るために、コントローラ１３内部において、端子部２３側に寄せて配置されることが望ま
しい。
【００３０】
尚本実施形態において、前述のとおりコントローラ１３にはレギュレータ３０が設けら
れるが、レギュレータ３０がコントローラ１３に設けられない場合は、レギュレータ３０
と同様な機能を有する電源回路が基板１１に実装されても良い。
【００３１】
ホストインターフェース３１は、コントローラ１３とホスト装置２０１との間のインタ
ーフェース処理を行う。メモリインターフェース３６は、コントローラ１３とＮＡＮＤメ
モリ１２との間のインターフェース処理を行う。ＣＰＵ３２によるデータ転送だけでなく
、ハードウェアによるＤＭＡ（Direct Memory Access）転送で、ホストインターフェース
３１、ＲＡＭ３４、バッファ３５などのデータを転送することができる。
【００３２】
ＣＰＵブロック３２は、ＣＰＵ３２ａとＲＯＭ３３とＲＡＭ３４とを含む。ＣＰＵ３２
ａは半導体装置１全体の動作を司るものである。このＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３３の中に格
納されているファームウェア（制御プログラム等）、あるいは、ＮＡＮＤメモリ１２に記
録されているファームウェアをＲＡＭ３４上にロードして所定の処理を実行する。すなわ
ち、ＣＰＵ３２は、各種のテーブルや後述する拡張レジスタをＲＡＭ３４上に作成したり
、ホスト装置２０１からライト（書き込み）コマンド、リード（読み出し）コマンド、イ
レース（消去）コマンドを受けて、ＮＡＮＤメモリ１２上の領域にアクセスしたり、バッ
ファ３５を介してデータ転送処理を制御したりする。
【００３３】
ＲＯＭ３３は、ＣＰＵ３２により使用される制御プログラムなどのファームウェアを格
納する。ＲＡＭ３４は、ＣＰＵ３２の作業エリアとして使用され、制御プログラムや各種
のテーブル、後述する拡張レジスタ等を記憶する。
【００３４】
バッファ３５は、ホスト装置２０１から送られてくるデータを、例えばＮＡＮＤメモリ
１２へ書き込む際、一定量のデータ（例えば１ページ分）を一時的に記憶したり、ＮＡＮ
Ｄメモリ１２から読み出されたデータをホスト装置２０１へ送り出す際、一定量のデータ
を一時的に記憶したりする。またバッファ３５を介することにより、ＳＤバスインターフ
ェースとバックエンドを非同期に制御する。尚バッファ３５は、例えばホスト装置２０１
から受け取ったデータを一時的に記憶するためのホストバッファ（図示せず）と、ＮＡＮ
Ｄメモリ１２から読み出されたデータを一時的に記録するためのＮＡＮＤバッファ（図示
せず）とを含んでも良い。
【００３５】
サーマルセンサ３７は、コントローラ１３の温度を計測する。サーマルセンサ３７によ
る温度の計測は、半導体装置１がホスト装置２０１に挿し込まれている間、常に行われて
いても良いし、例えば１０秒に１回のように所定の周期で行われても良い。また、コント
ローラ１３又はホスト装置２０１からコントローラ１３を介して命令を受けた場合のみ温
度の計測が行われても良い。
【００３６】
尚、ここで言う「コントローラ１３の温度」とは、サーマルセンサ３７が実装された位
置で計測された温度であり、例えばサーマルセンサ３７がコントローラ１３の外部に配置
された場合はコントローラ１３自体の温度のみならず、コントローラ１３の周囲の外気の
温度等も含まれる。また、コントローラ１３と第一封止部２１又は第二封止部２２とが接
触している場合、コントローラ１３による熱の影響を受ける第一封止部２１又は第二封止
部２２の領域の温度も、前述した「コントローラ１３の温度」として含まれる。  また、
ホストインターフェース部３１は、コントローラ１３内において、基板１１の端子部２３
の方向、すなわち第１縁部１１ｃ側に寄せて配置されている。この場合、ホストインター
フェース部３１と基板１１の端子部２３との配線を、短くすることが可能になる。
【００３７】
例えば前記ホストインターフェース部３１が、コントローラ１３内において、端子部２
３の反対方向、すなわち第２縁部１１ｄ側に寄せて配置されると、図４からも分かるよう
に、コントローラ１３の短手方向の長さ分だけ配線距離も伸びてしまう。配線が長くなる
ことで、寄生容量、寄生抵抗、及び寄生インダクタンス等が増え、信号配線の特性インピ
ーダンスの維持が困難になる。また、信号遅延の原因にもなり得る。
【００３８】
また、ホストインターフェース部３１と、基板１１の端子部２３との間には、電子部品
が実装されないことが望ましい。
【００３９】
前述の通り、ホストインターフェース部３１と端子部２３との間の配線距離が長い場合
、信号配線のインピーダンス維持が困難になる、また、信号遅延の原因になる、などの問
題が生じる。よって、ホストインターフェース部３１と端子部２３とを接続する配線を最
短距離で、すなわち直線的に行うために、ホストインターフェース部３１と端子部２３と
の間に電子部品が実装されることは望ましくない。
【００４０】
以上の理由により、コントローラ１３は端子部２３の近傍に配置され、且つコントロー
ラ１３のホストインターフェース部３１はコントローラ１３内において、基板１１の端子
部２３の方向に寄せて配置される。さらに、コントローラ１３と端子部２３の間には、電
子部品１９等が配置されないような実装とすることが望ましい。
【００４１】
さらに本実施形態では、メモリインターフェース３６はコントローラ１３内において、
基板１１の端子部２３とは反対側の方向、すなわち第２縁部１１ｄ側に寄せて配置されて
いる。この場合、メモリインターフェース３６とＮＡＮＤメモリ１２との配線距離を短く
し、半導体装置１の動作安定性を向上させることが可能になる。
【００４２】
図６に、本実施形態におけるコントローラ１３の命令処理の一例をフローチャートで示
す。コントローラ１３は、ホスト装置２０１からライト（書き込み）コマンドやリード（
読出し）コマンド、イレース（消去）コマンド等の命令を受け取る。尚ここでは、ホスト
装置２０１からライト（書き込み）コマンドを受け取った場合を説明する（Ｓｔｅｐ１）
。
【００４３】
尚、このときホスト装置２０１は半導体装置１に対して、書き込み処理を行いたいデー
タの量やデータを書き込む位置を示したアドレス情報等を送る。これを受けた半導体装置
１は、ＮＡＮＤメモリ１２にアクセスしてデータの受け入れが可能か否かの判断を行う。
データの受け入れ、すなわちコマンドの書き込みが可能な場合、書き込みが可能であるこ
とを示す応答をホスト装置２０１に返し、ホスト装置２０１から書き込み用データを受け
取る。図６のフローチャートではこの過程を省略し、ＮＡＮＤメモリ１２への書き込みが
可能として説明を行う。
【００４４】
ホスト装置２０１から受け取った命令に応じて、コントローラ１３は書き込み用データ
を受け取り、ＮＡＮＤメモリ１２に対して書き込み処理を行う（Ｓｔｅｐ２）。また、ホ
スト装置２０１から受け取った書き込み用データは、一時的にバッファ３５に記憶される
。このときの記憶単位は、例えばページ単位である。
【００４５】
ホスト装置２０１から受け取ったコマンドによって書き込みを命じられた書き込み用デ
ータの書き込みがすべて完了した場合、サーマルセンサ３７によって計測されたコントロ
ーラ１３の温度を確認し、その時のコントローラ１３の温度Ｔが設定された所定の温度Ｔ
ｂ（例えばＴｂ＝７０℃）を超えているかどうかを確認する（Ｓｔｅｐ３）。
【００４６】
書き込み完了時のコントローラ１３の温度Ｔが設定された所定の温度Ｔｂを超えていた
場合、コントローラ１３は書き込み完了応答をホスト装置２０１に出力せず、サーマルセ
ンサ３７が検知するコントローラ１３の温度ＴがＴｂまで低下するまで待機する（Ｓｔｅ
ｐ４．１）。その後、再度コントローラ１３の温度Ｔが設定された所定の温度Ｔｂを超え
ているかどうかを確認し（Ｓｔｅｐ３）、Ｔの値がＴｂの値より小さくなったら、ホスト
装置２０１に書き込み完了応答を出力する（Ｓｔｅｐ５）。
【００４７】
なお、ここでの書き込み完了応答とは、コマンドによって書き込みを命じられたデータ
の内、最後のデータの書き込みが完了したタイミングでホスト装置２０１に送る応答を指
す。それまでの間も、コントローラ１３はデータを書き込む度に応答をホスト装置２０１
に出力しており、その出力を受けてホスト装置２０１は、例えばディスプレイ２０３に「
書き込み３０％完了」のようにユーザに通知を行う。この時、文字とともにメータのよう
なものを示して、書き込みの進行状況を視覚的に判断しやすいようにしても良い。
【００４８】
本実施形態では、コントローラ１３が書き込み処理を完了している場合においても、仮
にＴ＞Ｔｂであれば、Ｔ≦Ｔｂになるまではディスプレイ上に書き込み完了を示す通知（
例えば、「書き込み１００％完了」のような文字による表示）を表示させない。ユーザが
、書き込みが完了したことを認識できる通知のことを、本実施形態においては書き込み完
了通知と呼ぶ。
【００４９】
これにより、ユーザが書き込み完了通知を確認した直後に半導体装置１を取り出そうと
した場合においても、半導体装置１の表面温度が低下した状態でユーザが取り出すことに
なるため、ユーザが火傷することを防止できる。
【００５０】
また、表面温度が高い状態でユーザが半導体装置１を取り出す場合、ユーザが半導体装
置１を誤って落下させてしまう可能性もあるが、本実施形態において半導体装置１は、表
面温度が下がった状態でユーザによって取り出されるため、ユーザが誤って落下させるリ
スクを低減させることもできる。
【００５１】
近年のメモリカードの小型化に伴い、メモリカード自体に放熱機構を設けることが非常
に困難になっている。また、今後メモリカードがさらに小さくなった場合や、コントロー
ラにより多くの機能を持たせた場合、転送レートを上げなければならない場合などは、コ
ントローラから発生した熱は十分に放熱されなくなる可能性があり、その場合、コントロ
ーラ１３の温度上昇に伴い半導体装置１内部、及び第一封止部２１、第二封止部２２の温
度も上昇し、書き込み完了を確認したユーザが半導体装置１を取り出す際に火傷をしてし
まう虞が有る。
【００５２】
そこで本実施形態では、サーマルセンサ３７で計測されたコントローラ１３の温度Ｔが
設定された所定の温度Ｔｂ（例えばＴｂ＝７０℃）を超えているか否かを半導体装置１の
取り出し時に確認し、温度Ｔｂを超えていた場合、コントローラ１３は所定時間を待機し
た後で、ホスト装置２０１に取り出し可能であることを通知する。例えばデータ書き込み
途中に半導体装置１の取り出し要求を受けた状態で、温度Ｔｂを超えていた場合は、書き
込み完了応答を書き込み完了直後にホスト装置２０１に出力せず、所定時間待機した後で
出力する。
【００５３】
尚、前述の通りユーザは、書き込み完了通知を確認して半導体装置１を取り出す。この
ときの書き込み完了をユーザに示す通知手段は、前述のように例えばホスト装置２０１の
ディスプレイ２０３である。ホスト装置２０１が、ノートブック型ポータブルコンピュー
タやタブレット端末、その他デタッチャブルノートＰＣ等、ディスプレイを有する装置で
ある場合、半導体装置１から書き込み完了を示す応答をホスト装置が受け取った場合、例
えば図７に示すようにディスプレイ２０３上に、書き込み完了通知として、「書き込み１
００％完了」や「取り出し可」ように文字で示すことができる。
【００５４】
このとき、書き込み完了通知は必ずしも文字である必要は無い。例えば、ディスプレイ
に表示された画面の一部を点灯させたり色を変化させたりなどといった手法が用いられて
も良いし、ホスト装置２０１と半導体装置１との電気的接続を示すアイコンがすでに表示
されている場合は、該アイコンを非表示にすることを書き込み完了通知として、書き込み
完了をユーザに通知しても良い。この場合、該アイコンが非表示になるタイミングは、書
き込みが完了した時ではなく、Ｔ≦Ｔｂが確認された時となる。
【００５５】
また、ホスト装置２０１が備えるＬＥＤなどの発光部２０４を通知手段としても良い。
半導体装置１から書き込み完了応答をホスト装置が受け取った場合、例えばホスト装置２
０１の発光部を点灯させる、又は点滅させる等により、書き込み完了をユーザに通知して
も良い。尚、この時に前述のようなディスプレイ２０３上への表示も同時に行っても良い
。
【００５６】
さらに、半導体装置１とホスト装置２０１との接続時において、半導体装置１の一部が
ホスト装置２０１から露出してユーザに見える場合（例えばＵＳＢメモリ）は、図８に示
すように前述した発光部２０４を半導体装置１に設けても良い。この場合、書き込み完了
応答を必ずしもホスト装置に送る必要は無く、ユーザは半導体装置１に備えられた発光部
２０４の点灯状態から、取り出し可能か否かを判定することができる。
【００５７】
その他、例えばホスト装置２０１が半導体装置１から書き込み完了応答を受け取った場
合、ホスト装置２０１が、取り出しが可能であることを示すアラーム音を鳴らすような構
成にしても良いし、ホスト装置２０１の挿入部２０２にロックのような機構を設け（図示
せず）、ホスト装置２０１が半導体装置１から書き込み完了応答を受け取るまでロックが
解除されない構成にしても良い。
【００５８】
また、半導体装置１において、一般的にデータの転送レートを落としてコントローラの
発熱を抑制することで、半導体装置１の取り出し時におけるユーザの火傷を防止すること
も可能だが、この場合半導体装置１の処理能力を低下させるため望ましくない。
【００５９】
そこで本実施形態では、半導体装置１の処理能力を低下させることなくユーザの火傷を
防止することが可能である。
【００６０】
尚、半導体装置１に用いられるコントローラ１３には保障温度Ｔｐが存在する。この保
障温度Ｔｐは一般に、ユーザが火傷し得る温度Ｔｂよりも高く、例えばＴｐ＝９０℃であ
る（Ｔｂ＜Ｔｐ）。コントローラ１３の温度ＴがＴｐを超えた場合に、上述のように転送
レートを落とすことでコントローラ１３の温度上昇を抑制しても良い。
【００６１】
また、サーマルセンサ３７は必ずしもコントローラ１３の温度ＴがＴｂに下がるまで計
測を続ける必要は無く、図９に示すフローチャートのように、書き込み完了時のコントロ
ーラ１３の温度ＴがＴｂを超えていた場合、所定の時間（例えば５秒）待機した後で（Ｓ
ｔｅｐ４．２）、ホスト装置２０１に書き込み完了応答を出力するようにしても良い。さ
らに、本実施形態においてサーマルセンサ３７は必ずしもコントローラ１３に設けられる
必要は無く、コントローラ１３とは別に基板１１上に独立して設けられても良い。
【００６２】
（第２実施形態）
図１０に、本実施形態で用いられるコントローラ１３の論理構成を示す。また図１１に
、本実施形態の命令処理の一例をフローチャートで示す。尚本実施形態の説明において、
第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付して詳細な説明を省略する。本実施
形態では、必ずしもサーマルセンサ３７をコントローラ１３に設ける必要は無く、コント
ローラ１３は処理データ量を監視するデータ監視部４１を有する。
【００６３】
データ監視部４１は、ホスト装置２０１から受け取った全ての書き込み用データのＮＡ
ＮＤメモリ１２への書き込み時に、受け取った書き込み用データｄ［１］、ｄ［２］、…
、ｄ［ｎ］の総量であるデータ量Ｄを監視する。
【００６４】
コントローラ１３はホスト装置２０１からコマンドを受け取る（Ｓｔｅｐ１）。尚、本
実施形態においても、コントローラ１３がホスト装置２０１からライトコマンドを受け取
った場合を説明する。ホスト装置２０１から受け取ったコマンドに応じて、コントローラ
１３は書き込み処理を行う（Ｓｔｅｐ２）。
【００６５】
次に、コントローラ１３は、書き込み処理をコントローラ１３が温度上昇し続ける高い
処理能力で行っているかを確認する（Ｓｔｅｐ３）。ここでは例えば、コントローラ１３
が、高い処理能力で継続して稼動する場合に、所定量のデータが書き込まれた時点や、所
定時間経過時点や、所定の負荷の大きい仕事を終えた時点等でコントローラ１３が高温（
例えば７０℃以上）になるとして説明する。尚本実施例において「高い処理能力」で処理
をする状態とは、コントローラ１３の温度が自然放熱を伴いながらも上昇し続ける稼動状
態を指す。
【００６６】
次にコントローラ１３が、高い処理能力で書き込み処理を行っていないと判断された場
合、即ちコントローラ１３の温度が上昇するほどの処理能力で稼動していないと判断され
た場合、Ｓｔｅｐ１の前に戻り書き込み処理を続ける。
【００６７】
一方で、コントローラ１３が高い処理能力で書き込み処理を行っている場合、データ監
視部４１は、ホスト装置２０１から受け取った書き込み用データのデータ量Ｄの測定を開
始する（Ｓｔｅｐ４）。
【００６８】
その後、ホスト装置２０１から受け取ったコマンドによって書き込みを命じられた書き
込み用データの書き込みがすべて完了した場合、データ監視部４１によって計測されたコ
ントローラ１３の書き込みデータの総量Ｄが設定された所定のデータ量Ｄｔを超えている
か否かを確認する（Ｓｔｅｐ５）。
【００６９】
この時、事前に設定された所定のデータ量ＤｔよりもＤが小さい場合は、ホスト装置２
０１に書き込み完了応答を出力する。一方で所定のデータ量ＤｔよりもＤが大きい場合は
、コントローラ１３が高温に達していると判断し、データの書き込み完了後に所定の時間
（例えば３０秒）をあけて（Ｓｔｅｐ７）、ホスト装置２０１に書き込み完了応答を出力
する。
【００７０】
一般に、半導体装置１のコントローラ１３は、半導体装置１に入力された処理対象（本
実施形態の場合はＮＡＮＤメモリ１２への書き込み用データ）のデータ量の増加に伴い温
度が上昇する。一方で、データ量が大きい場合においても、コントローラ１３が低いパフ
ォーマンスで書き込み処理を行う場合は、コントローラ１３の温度はそれほど上昇しない
。本実施形態では、所定のデータ量Ｄｔを閾値として設定しておき、Ｄｔよりも入力され
たデータ量Ｄが大きい場合は、ホスト装置２０１に書き込み完了応答を出力する前に所定
の時間間隔を設けることにより半導体装置１の表面温度が低下する時間を確保しているた
め、ユーザが書き込み完了通知を確認した直後に半導体装置１を取り出そうとした場合に
おいても、半導体装置１の表面温度が低下した状態でユーザが取り出すことになり、ユー
ザが火傷することを防止できる。
【００７１】
図１２に、ｃａｓｅＡ、ｃａｓｅＢで同じデータ量Ｄを書きこむ場合の書き込みに要す
る時間とコントローラ１３の温度との関係の一例を示す。尚ｃａｓｅＡでは、コントロー
ラ１３はｃａｓｅＢよりも低い処理能力でデータ処理を行うとする。
【００７２】
図１２に示すように、処理能力の低いｃａｓｅＡでは、一つのデータｄ［ｋ］の処理に
かかる時間が長くすべてのデータの書き込み完了までに要する時間は長いが、コントロー
ラの温度の上昇率は小さい。図１２を微視的にみると、コントローラ１３は温度上昇と温
度降下を繰り返す。これは、例えばデータｄ［ｋ］の処理を終えてｄ［ｋ＋１］の処理に
移るまでの時間がｃａｓｅＢよりも長く、コントローラ１３の温度が降下する余裕がある
ためである。またデータｄ［ｋ］の処理に要する時間もｃａｓｅＢよりも長いため、コン
トローラ１３にかかる負荷が少なくなり、データｄ［ｋ］処理時の温度上昇率が小さいた
めでもある。
【００７３】
近年、半導体装置においてコントローラにはより多くの高度な処理を、高速で行いたい
とのニーズがあり、今後コントローラの処理能力が上がる一方で、コントローラにかかる
負荷が大きくなり、温度上昇率も上がる可能性がある。
【００７４】
そこで本実施形態では、コントローラ１３は受け取った書き込み用データｄ１、ｄ２、
…、ｄｎの総量であるデータ量Ｄを監視する。前述のように、１．コントローラ１３の単
位時間当たりのデータ処理量（処理能力）、２．データ処理時における単位時間当たりの
温度上昇率、３．データ非処理時における単位時間当たりの温度降下率、４．全データ処
理の終了のタイミング、がわかっていれば、第１実施形態で示したサーマルセンサ３７の
ような温度監視機能がない場合でも、処理したデータ量Ｄからコントローラ１３の温度を
把握できる。
【００７５】
尚、３．においてのデータ非処理時とは、例えばｄ［ｋ］の処理終了からｄ［ｋ＋１］
の処理開始までの時間を表しており、次のデータをコントローラ１３が受け取るまでの時
間が、温度降下率から判断してユーザが火傷する温度よりも低くなったと判断できる場合
に、データ監視部４１の情報をリセットするような設定として良い。
【００７６】
また、本実施形態においても第一の実施形態と同様にコントローラ１３にサーマルセン
サ３７を設け、サーマルセンサ３７はコントローラ１３の温度を監視しており、書き込み
完了時のコントローラ１３の温度Ｔが、設定された所定の温度Ｔｂ（例えばＴｂ＝７０℃
）まで低下した後で、ホスト装置２０１に書き込み完了応答を出力してもよい。
【００７７】
さらに、本実施形態においてサーマルセンサ３７を設ける場合、サーマルセンサ３７は
必ずしもコントローラ１３に設けられる必要は無く、コントローラ１３とは別に基板１１
上に独立して設けられても良い。またデータ監視部４１も、コントローラ１３とは別に基
板１１上に設けられても良い。
【００７８】
（第３実施形態）
図１３に、本実施形態で用いられるコントローラ１３の論理構成を示す。また図１４に
、本実施形態の命令処理の一例をフローチャートで示す。本実施形態ではコントローラ１
３は、動作時間を監視するタイマ４２を有する。タイマ４２は、ホスト装置２０１から受
け取った書き込み用データのＮＡＮＤメモリ１２への書き込み時に、書き込みの開始から
終了までに経過した時間ｔを計測する。
【００７９】
コントローラ１３はホスト装置２０１からコマンドを受け取る（Ｓｔｅｐ１）。尚、本
実施形態においても、コントローラ１３がホスト装置２０１からライトコマンドを受け取
った場合を説明する。ホスト装置２０１から受け取ったコマンドに応じて、コントローラ
１３は書き込み処理を行う（Ｓｔｅｐ２）。
【００８０】
次に、コントローラ１３は書き込み処理をコントローラ１３が温度上昇し続ける高い処
理能力で行っているかを確認する（Ｓｔｅｐ３）。
【００８１】
コントローラ１３が高い処理能力で書き込み処理を行っていない場合、書き込み処理を
続ける。
【００８２】
一方で、コントローラ１３が高い処理能力で書き込み処理を行っている場合、タイマ４
２は、ホスト装置２０１から受け取った書き込み用データのＮＡＮＤメモリ１２への書き
込み時の経過時間ｔの計測を開始する（Ｓｔｅｐ４）。
【００８３】
その後、ホスト装置２０１から受け取ったコマンドによって書き込みを命じられた書き
込み用データの書き込みがすべて完了した場合、タイマ４２によって計測されたコントロ
ーラ１３の処理経過時間ｔを確認し、経過時間ｔが設定された所定の経過時間ｔｔを超え
ているかどうかを確認する（Ｓｔｅｐ５）。
【００８４】
この時、事前に設定された所定の経過時間ｔｔよりもｔが小さい場合は、データの書き
込み完了後に、ホスト装置２０１に書き込み完了応答を出力する。
【００８５】
一方で所定の経過時間ｔｔよりもｔが大きい場合は、データの書き込み完了後に所定の
時間（例えば３０秒）をあけて（Ｓｔｅｐ６）、ホスト装置２０１に書き込み完了応答を
出力する。
【００８６】
一般に、半導体装置１のコントローラ１３は、半導体装置１の処理時間（本実施形態の
場合はＮＡＮＤメモリ１２への書き込みにかかる時間）の増加に伴い温度が上昇する。
【００８７】
本実施形態では、所定の経過時間ｔｔを閾値として設定しておき、ｔｔよりも実際の処
理にかかった時間ｔが大きい場合は、ホスト装置２０１に書き込み完了情報を出力する前
に所定の時間間隔を設けることにより半導体装置１の表面温度が低下する時間を確保して
いるため、ユーザが書き込み完了通知を確認した直後に半導体装置１を取り出そうとした
場合においても、半導体装置１の表面温度が低下した状態でユーザが取り出すことになり
、ユーザが火傷することを防止できる。
【００８８】
尚、本実施形態においても第１実施形態で示したサーマルセンサ３７のような温度監視
機能がない場合でも、データ処理に要した時間ｔがわかればコントローラ１３の温度を知
ることができる。図１３で示すように、コントローラ１３の処理能力が同じと仮定した場
合、データの書き込みを開始から終了までに経過した時間ｔがタイマ４２によって計測さ
れれば、処理したデータの総量を知ることができる。
【００８９】
したがって、１．コントローラ１３の単位時間当たりのデータ処理量（処理能力）、２
．データ処理時における単位時間当たりの温度上昇率、３．データ非処理時における単位
時間当たりの温度降下率、がわかっていれば、第１実施形態で示したサーマルセンサ３７
のような温度監視機能がない場合でも、データ処理に要した時間ｔから、コントローラ１
３の温度を把握できる。
【００９０】
また本実施形態においてタイマ４２は、データ処理の開始から終了までに経過した時間
ｔを計測するに限られない。例えばタイマ４２は、半導体装置１がホスト装置２０１と電
気的に接続された瞬間からデータ処理の終了までに経過した時間ｔ２を計測しても良い。
【００９１】
さらに本実施形態では前述のようにタイマ４２を設けても良いし、コントローラ１３に
設けられた図示しないアナログ部のクロック機能を用いて動作時間の計測を行っても良い
。
【００９２】
尚、本実施形態においても第１実施形態と同様にコントローラ１３にサーマルセンサ３
７を設け、サーマルセンサ３７はコントローラ１３の温度を監視しており、書き込み完了
時のコントローラ１３の温度Ｔが、設定された所定の温度Ｔｂ（例えばＴｂ＝７０℃）ま
で低下した後で、ホスト装置２０１に書き込み完了情報を出力してもよい。
【００９３】
さらに、第１及び第２実施形態と同様に、本実施形態においてもサーマルセンサ３７は
必ずしもコントローラ１３に設けられる必要は無く、コントローラ１３とは別に基板１１
上に独立して設けられても良い。またタイマ４２も、コントローラ１３とは別に基板１１
上に設けられても良い。
【００９４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示し
たものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、
その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種
々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範
囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含ま
れる。
【符号の説明】
【００９５】
１  半導体装置、７  デザイン層、１１  基板、１２  ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ（Ｎ
ＡＮＤメモリ）、１３  コントローラ、１９  その他の電子部品、２１  第一封止部、２
２  第二封止部、２３  端子部、３０  レギュレータ、３１  ホストインターフェース（
Ｉ／Ｆ）、３２  ＣＰＵ、３３  ＲＯＭ（Read only Memory）、３４  ＲＡＭ（Random A
ccess Memory）、３５  バッファ、３６  メモリインターフェース（Ｉ／Ｆ）、３７  サ
ーマルセンサ、４１  データ監視部、４２  タイマ、４３  コマンド監視部、２０１  ホ
スト装置、２０２  挿入部、２０３  ディスプレイ、２０４  発光部。
【図１】
2016167167.tif 000003
【図２】
2016167167.tif 000004
【図３】
2016167167.tif 000005
【図４】
2016167167.tif 000006
【図５】
2016167167.tif 000007
【図６】
2016167167.tif 000008
【図７】
2016167167.tif 000009
【図８】
2016167167.tif 000010
【図９】
2016167167.tif 000011
【図１０】
2016167167.tif 000012
【図１１】
2016167167.tif 000013
【図１２】
2016167167.tif 000014
【図１３】
2016167167.tif 000015
【図１４】
2016167167.tif 000016