从Kingmax相关产品透视TF卡物理架构!

　　毫无疑问，我们需要容纳的东西在一天天的扩张，对于手机以及便携数码设备更是如此。今天我们以Kingmax的microSDHC 4GB产品为例，解构一下这类产品的物理架构。

制程技术

    　晶圆的制造是整个电子资讯产业中最上游的部份，晶圆产业的发展优劣，直接影响半导体工业，晶圆的原始材料是硅，二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成高纯度多晶硅，其纯度高达0.99999999999。晶圆制造厂再将此多晶硅融解，再于融液内掺入一小粒的硅晶体晶种，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，再经过研磨、抛光、切片后，即成为了集成电路的基本原料----硅晶圆片，即我们所称的晶圆。
      在IC制造过程中，通常被分为前、后工序，晶圆光刻的工艺(即所谓的流片)，被称为前工序，指用光技术在晶圆上刻蚀电路，通常由晶圆厂商来完成此工序，这是IC制造的最要害技术；晶圆流片后,其切割、封装等工序则被称为后工序。而影响单位晶圆容量以至成品存储设备容量的因素中，制程技术首当其冲。所谓制程，代表了做工能达到的精密程度，即IC生产工艺可达到的最小导线宽度，是IC工艺先进水平的主要指标。也就是说线宽越小，集成度就高，在单位面积的晶圆片上就集成更多的电路单元，从而提高产品的存储容量。

      目前三星半导体拥有的最小的63纳米制程技术，该制程下生产出的4Gbit的晶圆可以拥有更小的体积以便对应未来存储卡高容量设计的需求。而1Byte＝8bit，此次4GB的microSDHC卡正是采用了8颗厚度仅25微米的4G bit晶圆堆叠而成。而随着未来制程技术的发展，50nm（16Gb）、40nm（32Gb）也将渐渐走进我们的视野。有了先进的制程技术作后盾，存储卡厂商也将会为我们带来更大容量上的突破。

晶圆堆叠

      生活节奏的日益加快，人们日常处理的信息也越来越多，大容量存储设备的需求无形当中促进了电子技术推陈出新的频率提升。在晶圆扩容技术上的革新，新一代的闪存晶圆堆叠技术应运而生，于是生产大容量微型存储卡（如microSD等）成为可能。采用堆叠技术，可以在一张存储卡上至少放置两个个以上的闪存芯片。拿Kingmax来举例，部分存储卡厂商已经可以达到8层的堆叠。也就是说，没有堆叠技术的普通卡片容量只能达到单个4G bit的标准，即512MB，而采用堆叠技术（目前最多8层）的卡片容量可达其八倍，即4GB。

 八层堆叠结构示意图

 堆叠微观视图

      近期，Kingmax还将推出采用8G bit的晶圆和9层堆叠技术制成的8GB的microSD存储卡。从下面的示意图即可看到，9层堆叠技术实际上是用8层晶圆加上1层控制器实现的。

 九层堆叠结构示意图

PIP封装

      在众多封装技术中，PIP封装技术Kingmax研发出的小型存储卡的独有封装技术。该技术整合了PCB基板组装及半导体封装制作流程，将小型存储卡所需要的零部件（控制器、闪存晶圆、基板、被动元件等）直接封装而形成完整的闪存存储卡成品。

      不同于普通封装方式，PIP的封装技术丢弃了上下两层的塑料卡外壳，而采用了成型的化合物与所有零部件一体整合，减小体积的同时还杜绝了造假换水的行为，具有不可重组性，从图中可以清楚得看出两者的区别。

      存储领域不仅与人们过度膨胀的信息生活息息相关，同时还代表着电子产业链中最上游的部分科研技术，管中窥豹，我们由此可见大概miocroSD卡的部分结构内容。