专利名称：信息存储装置和安装了该信息存储装置的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信息存储装置和安装了该信息存储装置的电子设备，详细点说，涉及备有利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，并进行了磁屏蔽的信息存储装置和安装了该信息存储装置的电子设备。
背景技术：
并没有想到随着信息通信设备，尤其移动终端等个人用小型设备的飞跃式发展普及，在构成它的存储元件、逻辑元件等方面，这要求高集成度、高速、低功耗等进一步高性能化。特别是，可以认为非易失性存储器是普遍存在(エビキタス)时代必不可缺。即使在电源的消耗或损坏、服务器和网络因某些故障而被切断的场合，非易失性存储器也能保护个人的重要信息。
并且，最近的移动设备要设计成，使不需要的电路块处于备用状态，尽可能抑制消耗电能，如能实现兼有高速工作存储器和大容量存储存储器功能的非易失性存储器，就能够没有电能和存储器的浪费。并且，可以变成只要接通电源就能瞬时启动，能够实现所谓「瞬时接通」功能又高速大容量的非易失性存储器。
作为非易失性存储器，可以举出利用半导体的快速存储器、利用强介质FRAM(Ferro electric Random Access Memory铁电随机存取存储器)等。但是，快速存储器因构造复杂，难以高度集成，而且，有存取时间迟延大约100ns这样的缺点。另一方面，至于FRAM，在可改写次数为1012～1014时，在完全置换成静态随机存取存储器或动态随机存取存储器方面存在耐久性低的问题。并且，还可以指出，强介质电容器微细加工困难的问题。
作为没有这些缺点的非易失性存储器受到注视的是，例如象记载于「Wang et al.，IEEE Trans.Magn.33(1997)p4498」这样的，叫做MRAM(Magnetic Random Access Memory磁随机存取存储器)的磁存储器，随着近年来TRM(Tunnel Magneto-resistance隧道磁阻)材料的特性提高而成为集中注视点。
MRAM，因构造简单而容易高度集成起来，并且根据磁矩的转动进行存储，所以可以预料改写次数增大。并且由论文R.Scheuerleinet al，ISSCC Digest of Papers(Feb.2000)p128-129所报告，可以预料，即使存取时间也是非常高速的，已可在100MHz工作。并且，按照TMR(Tunnel Magnetic resistance)效应获得高输出功率，近年来，已有很大改善。
如上所述，MRAM具有容易高速化和高度集成化的优点，然而写入是，把电流流到接近TMR元件设置的写入位线和写入用字线，通过其发生磁场来进行的。TMR元件的存储层反转磁场也根据材料，需要20Oe～200Oe，这时的电流为数mA到数十mA。这关系到消耗电流的增大，对于移动设备的降低消耗电能就成为很大的课题。因此，推进开发降低反转磁场的材料和构造。
另一方面，自然界的杂散磁场为数Oe，随着反转磁场降低，磁噪声容限减少，相反因元件内和芯片外磁噪声的影响，发生误动作变得容易起来。
近来，利用强磁性体控制磁化方向的信息存储元件而不用DRAM，例如在多个电子设备内搭载MRAM的时候，在MRAM周围发生某些强磁场的情况下，随该磁场转动存储层的磁化，有可以存储错误的数据。为了使利用强磁性体控制磁化方向的信息存储元件，例如MRAM实用化，就需要屏蔽MRAM，使其不受外部磁场的影响。
发明内容
以上，如说明过的那样，按照本发明的信息存储装置和搭载该信息存储装置的电子设备，因为具备由含有高导磁率材料的树脂、高导磁率材料膜、含有高导磁率材料的薄膜、高导磁率材料形成的基板，和由含有高导磁率材料的树脂形成的基板之中的至少一种基板，就能够对利用磁阻效应存储信息的信息存储装置屏蔽外部磁场。因此，达成提高搭载上述信息存储装置的电子设备的可靠性，因而可使上述电子设备实用化。
图1表示本发明信息存储装置第1实施例的概略构成剖面图。
图2表示本发明信息存储装置第2实施例的概略构成剖面图。
图3表示本发明信息存储装置第4实施例的概略构成剖面图。
图4表示第4实施例的另一个实施例概略构成剖面图。
图5A、5B是本发明实施例的电子设备外观图，图5C是部分剖面图。
图6表示本发明电子设备实施例的部分剖面图。
具体实施例方式
按照图1的概略构成部分剖面图，说明本发明信息存储装置的第1实施例。图1中，示出使用例如MRAM集成电路作为利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，装入封装前的状态。
如图1所示，在基板11上边搭载信息存储元件12。该信息存储元件12通过在基板11上形成的端子(图未示出)和引线14进行电连接。进而，在基板11上边，形成覆盖上述信息存储元件12的树脂材料13，上述信息存储元件12由该树脂材料13和基板11密封起来。
上述树脂材料膜13，例如，在聚酰亚胺膜上，用20wt％以上且95wt％以下的量，分散导磁率为3.5以上的高导磁率材料粉末构成。上述高导磁率材料的含有比率不足20wt％的话，就不能获得充分的磁屏蔽效果。并且高导磁率材料的含有量超过95wt％的话，就难以将其分散到树脂中。所以，要如上述那样设定高导磁率材料对树脂的含有量。
就上述高导磁率材料而言，可以使用坡莫合金、合成磁性材料的阿法留姆铝合金(アルつエノ一ル)、铁硅铝磁性合金(センダスト)、作为铁氧体材料的高密度铁氧体、单晶铁氧体、热压铁氧体、一般烧结铁氧体、电磁纯铁、硅钢等。
并且，上述树脂材料13，虽然图中没有示出，但也可以在与基板11上安装信息存储元件12一侧相反侧(背面一侧)上形成。并且如上述图1所示的那样，要设置树脂材料13，使之覆盖信息存储元件12，同时也可以在基板11的背面一侧上形成。
含有上述高导磁率材料的树脂材料13，采用在由溶剂溶解的树脂中混合高导磁率材料粉末，将其涂布的办法形成就行。涂布后，用烘焙法挥发树脂中的溶剂，使树脂硬化是理想的。
在上述构成的信息存储装置1中，不仅用树脂材料13保护信息存储元件12，而且也能对利用强磁性体控制磁化方向的信息存储元件12的上方形成磁屏蔽。并且，在基板11的背面一侧设置树脂材料13的构成中，也可给信息存储元件12的基板11一侧形成磁屏蔽。
接着，按照图2的概略构成部分剖面图，说明本发明信息存储装置的第2实施例。图2中，示出使用例如MRAM集成电路作为利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，装入封装前的状态。
如图2所示，在基板11上边搭载信息存储元件12。该信息存储元件12通过基板11上形成的端子(图未示出)和引线14进行电连接。进而，在基板11上边，形成覆盖上述信息存储元件12的保护膜15，上述信息存储元件12由该保护膜15和基板11密封起来。
上述保护膜15的表面上形成高导磁率材料膜16。将其膜厚设定为起防磁(磁屏蔽)效果作用这样的膜厚。例如，高导磁率材料膜16由坡莫合金形成的情况下，其膜厚设定为，例如0.1μm～1000μm。
就上述高导磁率材料而言，除坡莫合金外，例如，可以使用合成磁性材料的阿法留姆铝合金、铁硅铝磁性合金、作为铁氧体材料的高密度铁氧体、单晶铁氧体、热压铁氧体、一般烧结铁氧体、电磁纯铁、硅钢等的薄膜。
并且，也可以形成含有高导磁率材料的树脂膜而不用上述高导磁率材料膜16。就这种树脂膜而言，例如，在聚酰亚胺膜上，用20wt％以上且95wt％以下的量，分散导磁率为3.5以上的高导磁率材料粉末。上述高导磁率材料的含有比率不到20wt％的话，就不能获得充分的磁屏蔽效果。并且高导磁率材料的含有量超过95wt％的话，就难以将其分散到树脂中。所以，要如上述那样设定高导磁率材料对树脂的含有量。
就用于上述树脂膜的高导磁率材料粉末而言，可使用与上述说过的同样粉末。
上述高导磁率材料膜16可以采用，例如，溅射法、蒸发法等的所谓PVD(Physical Vapor Deposition物理汽化淀积)法的成膜技术来形成。并且含有上述高导磁率材料的树脂膜，通过把高导磁率材料的粉末混匀到用溶剂溶解后的树脂中加以涂布而形成也行。涂布后，通过烘焙挥发树脂中的溶剂，使树脂硬化是理想的。
并且，上述高导磁率材料膜16，虽然图中没有示出，但也可以在与基板11上安装信息存储元件12一侧相反侧(背面一侧)上形成。并且如上述图2所示的那样，要设置高导磁率材料膜16，使其对覆盖信息存储元件12的保护膜15表面进行覆盖，同时也可以形成在基板11的背面一侧上。
在上述结构的信息存储装置2中，变成能够用保护膜15，保护信息存储元件12，并用高导磁率材料膜16(或者含有高导磁率材料的树脂膜)磁屏蔽信息存储元件12的上方。并且，在基板11的背面一侧设置高导磁率材料膜16(或者含有高导磁率材料的树脂膜)的构成中，变成可以磁屏蔽信息存储元件12的基板11一侧。
以下说明本发明信息存储装置的第3实施例。
在上述图1和图2所示的信息存储装置1、2中，也可以用混入高导磁率材料的材料形成基板11。就这种树脂基板而言，例如，可以使用在聚苯乙烯、贝克莱特酚醛树脂、聚酰亚胺等绝缘有机树脂中，用20wt％以上且95wt％以下的量，分散导磁率为3.5以上的高导磁率材料粉末。上述高导磁率材料的含有比率为不到20wt％的话，就不能获得充分的磁屏蔽效果。并且高导磁率材料的含有量超过95wt％的话，就难以将其分散到树脂中。所以，要如上述那样设定高导磁率材料对树脂的含有量。
上述基板11，是把高导磁率材料的粉末混匀到用溶剂溶解后的树脂中，使其成型和硬化形成就行。
作为上述高导磁率材料，可使用与上述说过的同样高导磁率材料。
上述构成的信息存储装置中，基板11可由含有高导磁率材料的材料构成，就能够磁屏蔽信息存储元件12的基板11一侧。
接着，按照图3的概略构成部分剖面图，说明本发明信息存储装置的第4实施例。图3中，示出使用例如MRAM集成电路作为利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，装入封装前的状态。
如图3所示，在由BGA(Ball Grid Array球形栅格阵列)基板构成的基板11上搭载信息存储元件12。在该信息存储元件12上安置散热器(散热片)17，具有使上述信息存储元件12的热发散的功能。
上述散热器(散热片)17由高导磁率材料构成。例如，用坡莫合金形成散热器17。或者，上述散热器17由含有高导磁率材料的材料构成。
或者，散热器17是由其表面形成高导磁率材料膜的材料构成。例如，散热器17是用其本体热传导性高的铝或铜形成，其表面被覆高导磁率材料膜。或者，散热器17是由形成了含有高导磁率材料薄膜的材料构成。例如，作为含有高导磁率材料的薄膜，就有混合象上述说过的这种高导磁率材料粉末的树脂膜。上述高导磁率材料，可使用与上述说过的同样材料。
接着，按照图4说明与第4实施例有关的其它实施例。
如图4所示，由BGA(Ball Grid Array球形栅格阵列)基板构成的基板11上搭载信息存储元件12。该信息存储元件12上形成散热器(散热片)18，并具有使上述信息存储元件12的热发散的功能。
上述散热器(散热片)18由高导磁率材料构成。例如，用坡莫合金形成散热器18。或者，上述散热器18由含有高导磁率材料的材料构成。
或者，散热器18是由在其表面上形成了高导磁率材料膜的材料构成。例如，散热器18是用其本体热传导性高的铝或铜形成，其表面被覆高导磁率材料膜。或者，散热器18是由形成了含有高导磁率材料的薄膜的材料构成。例如，作为含有高导磁率材料的薄膜，就有混合象上述说过的这种高导磁率材料粉末的树脂膜。上述高导磁率材料，可使用与上述说过的同样材料。
在上述构成的信息存储装置3中，用散热器17(或18)，就能够磁屏蔽信息存储元件12的上方。
以下，说明装有信息存储装置的电子设备的一例，所说的电子设备具备利用磁阻效应存储信息的信息存储元件。图5A表示笔记本型个人计算机的外观，图5B表示移动电话的外观。并且，图5C表示上述电子设备的框体部分剖面构造，在该框体里内装的搭载了信息存储装置的印刷电路板。
如上述图5A和图5B所示的那样的笔记本型个人计算机31或移动电话35等的电子设备，如图5C所示，用框体41保护安装了利用例如磁阻效应存储信息的信息存储装置1的印刷电路板21。上述框体41，其自身由高导磁率材料形成。
就用于上述框体41的高导磁率材料而言，可以使用坡莫合金、合成磁性材料的阿法留姆铝合金、铁硅铝磁性合金、作为铁氧体材料的高密度铁氧体、单晶铁氧体、热压铁氧体、一般烧结铁氧体、电磁纯铁、硅钢等。
或者，上述框体41是由至少含有高导磁率材料的材料构成。例如，由含有高导磁率材料粉末的树脂构成。就这种树脂而言，例如，在ABS树脂、AS树脂、PBT树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、甲基丙烯树脂等树脂中，可使用按20wt％以上且90wt％以下的量分散了导磁率为3.5以上的高导磁率材料粉末的树脂。上述高导磁率材料的含有比率不到20wt％的话，就不能获得充分的磁屏蔽效果。并且高导磁率材料的含有量超过90wt％的话，就难以获得高强度树脂。所以，要如上述那样设定高导磁率材料对树脂的含有量。
就用于上述框体41的高导磁率材料粉末而言，可使用坡莫合金、合成磁性材料的阿法留姆铝合金、铁硅铝磁性合金、作为铁氧体材料的高密度铁氧体、单晶铁氧体、热压铁氧体、一般烧结铁氧体、电磁纯铁、硅钢等的粉末。
并且，如图6的部分剖面图所示，在框体41内部，内装印刷电路基板21，该印制电路基板21装有电子部件，例如利用磁阻效应存储信息的信息存储装置1。在该信息存储装置1的周围，形成高导磁率材料膜(或含有高导磁率材料的薄膜)也行。并且，在该信息存储装置1上方的框体41内表面上，形成高导磁率材料膜(或含有高导磁率材料的薄膜)也行。
上述构成的电子设备中，采用在框体41的外表面或内表面上形成高导磁率材料膜(或含有高导磁率材料的薄膜)的办法，就可以磁屏蔽信息存储装置1。并且，通过在信息存储装置1的周围形成高导磁率材料膜(或含有高导磁率材料的薄膜)，就可以磁屏蔽信息存储装置1。
上述各实施例中说明的磁屏蔽，也可以同时实施其中的几种办法。这样，通过实施多种磁屏蔽的办法，就能够更有效地进行磁屏蔽。
上述各实施例中，虽然对搭载利用磁阻效应存储信息的信息存储装置的电子设备进行了说明，但是在搭载着例如DRAM的电子设备中，安装上述高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜，也能得到磁屏蔽效果。
含有上述高导磁率材料的树脂、高导磁率材料膜、和含有高导磁率材料的薄膜等要按如下这样形成。
例如，包围信息存储元件的部件材料为树脂系列材料的场合，通过采用在成为液状或具有流动性状态的树脂中混匀高导磁率材料(例如坡莫合金)的粉末，使其成型的办法，形成上述部件材料。
包围信息存储元件的部件材料为陶瓷系列材料的场合，采用在陶瓷材料粉末中混匀高导磁率材料(例如坡莫合金)的粉末，使其烧结的办法，形成上述部件材料。
沿着包围信息存储元件的部件材料表面，用溅射法、蒸发法等成膜技术，也能形成薄膜状高导磁率材料。或者，用喷涂高导磁率材料粉末的方法也行。
上述各种形成方法，可用于上面说过的所有高导磁率材料。
用于屏蔽信息存储元件的高导磁率材料有如上多种。磁屏蔽效果，跟这些高导磁率材料的导磁率成正比。因此，在外部磁场小，材料磁饱和不成问题的情况下，通过使用高导磁率材料，能取得很大的磁屏蔽效果。另一方面，在外部磁场较大的情况下，担心导磁率降低，因而高导磁率材料中最好采用饱和磁通密度高的材料，例如电磁纯铁、硅钢之类的材料是有效的。
产业上应用的可能性本发明是为解决上述课题而发明的信息存储装置和搭载该信息存储装置的电子设备。
上述信息存储装置中，通过使用混入高导磁率材料的树脂、高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜，使信息存储元件磁屏蔽外部磁场，因而达到提高信息存储装置的可靠性。
上述信息存储装置中，通过使用混入高导磁率材料的基板、形成高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜的基板，使信息存储元件磁屏蔽外部磁场，因而达到提高信息存储装置的可靠性。
上述信息存储装置中，通过使用在散热器上至少含有高导磁率材料、在表面上形成高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜，使信息存储元件磁屏蔽外部磁场，因而达到提高信息存储装置的可靠性。
在搭载上述信息存储装置的电子设备中，通过使用在电子设备的框体上至少含有高导磁率材料、其框体的表面和里面之中至少一部分或全部表面上，形成高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜，使信息存储元件磁屏蔽外部磁场，因而达到提高电子设备的可靠性。
权利要求
1.一种信息存储装置，具备利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，其特征是在安装所述信息存储元件的时候，所使用的树脂材料由混入了高导磁率材料的材料构成。
2.按照权利要求1所述的信息存储装置，其特征是所述树脂材料，至少形成在所述信息存储元件表面的至少一部分或全表面上。
3.一种信息存储装置，具备利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，其特征是所述信息存储元件，在其表面的至少一部分或全表面上，形成高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜。
4.按照权利要求3所述的信息存储装置，其特征是含有所述高导磁率材料的薄膜由含有高导磁率材料的树脂膜构成。
5.一种信息存储装置，具备利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，其特征是安装着所述信息存储元件的基板由混入了所述高导磁率材料的材料构成。
6.一种信息存储装置，具备利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，其特征是安装着所述信息存储元件的基板，在其表面的至少一部分或全表面上，形成高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜。
7.按照权利要求6所述的信息存储装置，其特征是含有所述高导磁率材料的薄膜由含有高导磁率材料的树脂膜构成。
8.一种信息存储装置，具备利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，其特征是所述信息存储装置的散热器，由至少含有高导磁率材料的材料构成。
9.按照权利要求6所述的信息存储装置，其特征是所述散热器，其一部分或全体由高导磁率材料构成。
10.一种信息存储装置，具备利用磁阻效应存储信息的信息存储元件，其特征是所述信息存储装置的散热器，其表面上形成高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜。
11.按照权利要求10所述的信息存储装置，其特征是含有所述高导磁率材料的薄膜，由含有高导磁率材料的树脂膜构成。
12.一种电子设备，安装有备有利用磁阻效应存储信息的信息存储元件的信息存储装置，其特征是所述电子设备的框体，由至少含有高导磁率材料的材料构成。
13.一种电子设备，安装有备有利用磁阻效应存储信息的信息存储元件的信息存储装置，其特征是所述电子设备的框体，在其表面和里面之中至少一部分或全表面上，形成高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜。
14.按照权利要求13所述的电子设备，其特征是含有所述高导磁率材料的薄膜由含有高导磁率材料的树脂膜构成。
全文摘要
本发明是搭载了利用强磁性体控制磁化方向的信息存储元件，例如MRAM的电子设备即使接受某些强磁场，也要使该磁场不影响存储层，防止信息误存储的信息存储装置和安装了该信息存储装置的电子设备。本信息存储装置(1)具备利用磁阻效应存储信息的信息存储元件(12)，在安装信息存储元件(12)的时候，所使用的树脂材料(13)由混入高导磁率材料的材料构成，并且在信息存储元件(12)，表面的至少一部分或全表面上形成高导磁率材料膜或含有高导磁率材料的薄膜。
文档编号H01L23/552GK1478300SQ02803201
公开日2004年2月25日 申请日期2002年10月16日 优先权日2001年10月16日
发明者山本雄一, 元吉真 申请人:索尼公司