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2002年12月4日

SuperHTMマイコン搭載の3段スタック構造システムインパッケージ(SiP)
「3段スタック・HJ931シリーズ」を製品化


−マイコンとフラッシュメモリ、シンクロナスDRAMを1パッケージ化した「HJ931201BP」では、当社比で実装面積を約65%削減―


「3段スタック・HJ931シリーズ」
「3段スタック・HJ931シリーズ」


 日立製作所 半導体グループ(グループ長&CEO 伊藤 達)は、このたび、当社の高性能マイコンSuperHTM(注1)と複数のメモリを3段積み重ねて実装することでコンパクトに1パッケージ化可能な3段スタック構造のシステムインパッケージ(SiP)「3段スタック・HJ931シリーズ」を製品化し、2002年12月よりカスタム品の受注を開始します。
また、本シリーズの第一弾として、低消費電力機器に適した「SH-3」をCPUコアとした「SH7705」と、64MビットシンクロナスDRAM(SDRAM)、16Mビットフラッシュメモリをコンパクトに1パッケージに搭載した「HJ931201BP」を製品化し、同年12月よりサンプル出荷します。

 本シリーズは、デジタルカメラやPDA等の携帯機器向けに、通常1チップ化の難しい、マイコンとSDRAMやフラッシュメモリなどの異種のメモリを1パッケージ化できると共に、3段積層実装により従来各々のパッケージで構成した場合に比べ大幅に実装面積を削減できます。
「HJ931201BP」の場合、「SH7705」と64MビットSDRAM、16Mビットフラッシュメモリの合計3チップを、13mm×13mm、厚さ1.7mm(max.)のパッケージに搭載しており、システムを3パッケージで構成した場合に比べ、当社比で約65%の実装面積削減を実現しました。

<背景>
 近年のデジタル民生機器市場、特にデジタルビデオカメラ/デジタルスチルカメラやPDA等の携帯機器分野においては、高性能・小型化への要求が高く、マイコン・ASICやメモリを1チップ化したシステムオンチップ(SoC)や、1パッケージ化するSiPへの要求が高まってきています。特にSiPにおいては、SoCと比較して早期開発が可能であること、開発コストが低減できること、多様化する製品ニーズや市場の急激な変化にも容易に対応可能であることなどから、急速に需要が高まっています。
当社では既にSiP(またはマルチチップモジュール:MCM)として、SuperHとSDRAMやフラッシュメモリなどのメモリとユーザのASICなどを1パッケージに搭載した平置きSiP、2段スタックSiPを量産中ですが、今回3段の積層構造を採用することで、より小型化を実現する「3段スタック・HJ931シリーズ」を製品化しました。

<製品について>
本シリーズには下記の特長があります。
  1. 小型システムを実現
    組込み用マイコンとして実績のある当社の高性能マイコンSuperHの「SH-3」CPUコア製品をベースに、複数のメモリを1パッケージ化。しかも3段スタック構造の採用により、従来各々のパッケージで構成した場合に比べ大幅に実装面積を削減でき(「HJ931201BP」ではシステムを3パッケージで構成した場合に比べ、当社比で実装面積を約65%削減)、システムの小型化が図れます。
    また、マイコンとメモリの混載により、ユーザでの両チップ間のバス設計が不要になり、システム設計が容易になると共に、短期間での製品開発が可能となります。

  2. EMI(Electro-magnetic Interference)ノイズ(注2)を低減
    小型化により基板配線が短くなったため、ノイズの影響を減少させ、安定した高速動作を実現できます。

  3. SiP製品の短期開発
    SiP開発製品の仕様決定からサンプル入手までの期間が約5〜6週間と短く、システムの早期開発が可能です。(但し、既存のLSIチップ使用時) また、ユーザのASIC等についても対応していきます。

 なお、「HJ931201BP」では、マイコンとして低消費電力機器向けCPUコア「SH-3」を搭載した「SH7705」を採用。133MHzの高速動作と内部ロジックの1.5V低電圧動作を実現しており、高性能で低消費電力を必要とするPDA等の携帯情報機器に適しています。
( http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/2002/0722/index.html )
 パッケージはLFBGA 240ピンで、「SH7705」と64MビットSDRAM、16Mビットフラッシュメモリの合計3チップを搭載しながら、3段積層実装により13mm×13mm、厚さ1.7mm(max.)と小型化を実現をしています。

 今後は、「3段スタックシリーズ」の展開として、3チップ以上の搭載や、ユーザのASIC搭載にも対応していきます。そして、搭載マイコンでも、更なる高速動作品などのラインアップを図る予定です。

<開発ツールについて>
 本シリーズを使用したシステムを設計する際のサポートツールとして、カードエミュレータ「E10A」を揃えています。


(注1) SuperHTMは株式会社 日立製作所の商標です。
(注2) EMIノイズ:Electro-magnetic Interferenceの略で、電磁妨害のこと。

■応用機器
デジタルビデオカメラ/デジタルスチルカメラ、PDAなどの携帯機器
小型デジタル民生機器 等

■価 格
製品名 搭載マイコン 搭載メモリ パッケージ サンプル価格(円)
HJ931201BP

SH7705
(133MHz動作)

64MビットSDRAM
16Mビットフラッシュメモリ
LFBGA 240ピン
13mm×13mm×1.7mm(max.)
5,000

■仕 様
製品名 HJ931201BP
MPU 「SH7705」(SH-3コア)
メモリ 64MビットSDRAM×1、16Mビットフラッシュメモリ×1
MPU動作周波数 内部バス:133MHz
外部バス:66MHz
動作電源電圧 外部(VDDQ):3.3V  
動作温度 0〜70℃
外形寸法 LFBGA 240ピン 0.65mmピンピッチ
13mm×13mm×1.7mm(max.)
特長 ・マイコンと複数メモリの1パッケージ化
・3段スタック構造によるパッケージの小型化
・搭載機器の低消費電力化が可能

■3段スタック構造SiP(参考例)
●HJ931201BPの場合
<上面図>
  上面図   上段 : CPU

  中段 : フラッシュメモリ

  下段 : SDRAM

<断面図>
  断面図
3段スタック構造

 


以上



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