JP2000101212A - 基板間部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マザーボード上の電子部品搭載用基板の取り
替えを容易に行うことができ，かつ電子部品搭載用基板
の高密度実装化を可能とする基板間部品を提供する。 【解決手段】 基板間部品１は，絶縁基板５を貫通する
スルーホール４と，スルーホール４に装着されたＴピン
２と，Ｔピン２に接着されたボールバンプ３とからな
る。Ｔピン２は，スルーホール４の直径よりも大きい頭
部２１と，頭部から下方に延設されスルーホールの長さ
よりも長い脚部２２とからなる。頭部２１はスルーホー
ルの上部開口部に当接しているとともにその上にはボー
ルバンプ３が接合されている。脚部２２はスルーホール
に挿入されており，脚部のスルーホール内部に位置する
部分にはスルーホールの直径よりも大きく膨らんだ突起
部２２１を有する。突起部は，スルーホール内壁に対し
てかしめ固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，プリント配線板をマザーボード
に実装するために用いる基板間部品に関する。

【０００２】

【従来技術】電子機器には，多数の電子部品が装着され
ている。電子部品の多くは電子部品搭載用基板に搭載
し，これがマザーボードに実装されている。電子部品搭
載用基板をマザーボードに実装するにあたっては，従
来，図４に示すごとく，電子部品搭載用基板９１及びマ
ザーボード９２にそれぞれ半田ボール９１１，９２１を
予め接合し，半田ボール９１１，９２１を溶融接合する
方法がある。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかしながら，電子部品搭載
用基板をマザーボードから取りはずそうとする場合に
は，半田を加熱溶融しなければならない。その際，加熱
時に電子部品やマザーボードに損傷を与えることがあ
る。また，電子部品を取り外した後に取り替え用の電子
部品を装着しようとしても，マザーボードのパッド上に
は先の電子部品の半田が残っているため，他の電子部品
の半田接合が困難となる。

【０００４】そこで，電子部品搭載用基板に導体ピンを
装着し，またマザーボード側にはソケットを設けて，導
体ピンをソケットに挿入することにより，電子部品搭載
用基板をマザーボードに実装することが考えられる。こ
の場合には，導体ピンをソケットから取り出すという簡
単な操作で電子部品搭載用基板をマザーボードから取り
外すことができる。しかし，その一方で，導体ピンを電
子部品搭載用基板に装着するにはスルーホールを設ける
必要があり，そのため，スルーホールに要する面積が大
きくなり高密度実装化が妨げられる。

【０００５】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，マザ
ーボード上の電子部品搭載用基板の取り替えを容易に行
うことができ，かつ電子部品搭載用基板の高密度実装化
を可能とする基板間部品を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は，絶縁基板と，該絶縁基板
を貫通するスルーホールと，該スルーホールに装着され
たＴピンと，Ｔピンに接着されたボールバンプとからな
る基板間部品であって，上記Ｔピンは，上記スルーホー
ルの直径よりも大きい頭部と，該頭部から下方に延設さ
れスルーホールの長さよりも長い脚部とからなり，上記
頭部はスルーホールの上部開口部に当接しているととも
にその上には上記ボールバンプが接合されており，上記
脚部は上記スルーホールに挿入されており，上記脚部に
おけるスルーホール内部に位置する部分には上記スルー
ホールの直径よりも大きく膨らんだ突起部を有し，該突
起部は，スルーホール内壁に対してかしめ固定されてい
ることを特徴とする基板間部品である。

【０００７】本発明の作用及び効果について説明する。
本発明の基板間部品においては，スルーホールにＴピン
を装着しその脚部をスルーホールより突出させるととも
に，Ｔピンの頭部にはボールバンプを接着している。そ
のため，ボールバンプを電子部品搭載用基板の接続端子
に接合し，Ｔピンの脚部をマザーボードの接続端子に挿
入することにより，電子部品搭載用基板をマザーボード
に実装することができる。また，Ｔピン及びボールバン
プはいずれも導電材である。そのため，上記のようにこ
れらに電子部品搭載用基板とマザーボードとを接合する
ことにより，両者間の電気的接続を行うことができる。

【０００８】また，電子部品搭載用基板に基板間部品の
ボールバンプを接合しておき，これを一体品としてマザ
ーボードに実装することにより，電子部品搭載用基板の
マザーボードからの脱着が容易となる。また，顧客先で
も，容易に取り替え操作を行うことができる。即ち，電
子部品搭載用基板をマザーボードから取り外す場合に
は，導体ピンをマザーボードのソケットから取出すとい
う簡単な操作で足りる。また，取り外した後にマザーボ
ードに新たな電子部品搭載用基板を実装するには，新た
な電子部品搭載用基板に接合した基板間部品を，基板間
部品のＴピンを挿入すればよい。

【０００９】また，電子部品搭載用基板と基板間部品と
の接続は，ボールバンプにて行うため，電子部品搭載用
基板には，外部接続端子としての導体ピンを設ける必要
はない。よって，電子部品搭載用基板には，導体ピンに
占有される面積分の空間が空き電子部品搭載用基板の高
密度実装化が可能となる。

【００１０】また，上記脚部のスルーホール内部に位置
する部分には上記スルーホールの直径よりも大きく膨ら
んだ突起部を有し，該突起部は，スルーホール内壁に対
してかしめ固定されている。そのため，Ｔピンをスルー
ホールに対して強固に保持でき，脱落することはない。

【００１１】次に，本発明の詳細について説明する。Ｔ
ピンに接着されているボールバンプとしては，例えば，
半田，ロウ材などを用いることができる。

【００１２】Ｔピンは頭部と脚部とからなる。その頭部
は，スルーホールの直径よりも大きく，スルーホールの
開口部周縁に係止される。頭部の直径は，スルーホール
の直径よりも０．０５〜０．５ｍｍ大きいことが好まし
い。０．０５ｍｍ未満の場合にはＴピンの脱落のおそれ
があり，また０．５ｍｍを超える場合にはそれに見合う
効果は得られないからである。

【００１３】脚部は，スルーホールの長さよりも長く，
マザーボードのソケットに挿入するに十分な長さ分だけ
スルーホールから突出していることが好ましい。具体的
には，脚部は，スルーホールの長さよりも１〜５ｍｍ長
いことが好ましい。１ｍｍ未満の場合には，マザーボー
ドのソケットに挿入し難くなり，５ｍｍを超える場合に
はソケットに挿入したときの基板間部品の装着安定性が
低下するおそれがあるからである。また，マザーボード
との熱応力を吸収できなくなり，マザーボード又は基板
間部品のスルーホール壁面に亀裂等の不具合が生じるお
それがある。

【００１４】導体ピンの脚部には，スルーホール内部に
位置する部分に突起部が設けられている。突起部の大き
さは，スルーホールの直径よりも０．０１〜０．１ｍｍ
大きいことが好ましい。０．０１ｍｍ未満の場合にはス
ルーホールへのかしめ固定力が不足し，０．１ｍｍを超
える場合にはスルーホールへの層乳が困難となるおそれ
があるからである。

【００１５】突起部の断面形状は，例えば，図３に示す
ごとく，円形状（図３（ａ）），四角形状（図３
（ｂ）），三つ矢状（図３（ｃ）），十字型（図３
（ｄ）），花型（図３（ｅ））などがある。この中，図
３（ｂ）〜図３（ｅ）に示した形状が好ましい。これら
の形状の突起部２２１には，スルーホール４を押圧する
部分２２２と押圧しない部分２２３とがあり，押圧しな
い部分２２３が，押圧する部分２２２に加わる押圧力を
緩和し，導体ピンの圧入時の押圧力を低くするからであ
る。

【００１６】上記Ｔピンとスルーホールとの間は，接着
材により接着されていることが好ましい。これにより，
両者間の長期的な電気導通信頼性が得られる。Ｔピンと
スルーホールとの間を接着する接着材としては，例え
ば，樹脂接着材を用いることができる。樹脂接着材とし
ては，エポキシ樹脂，フェノール樹脂，ボスマレイミド
トリアジン樹脂などを用いることができる。

【００１７】また，上記接着材は，導電材，又は導電材
と樹脂接着材との複合材であってもよい。この場合に
は，導体ピンとスルーホールとの電気的接続性が向上す
る。導電材としては，例えば，半田，銅などの導電性ペ
ースト，導電性金属，例えば，Ａｇ，Ｎｉ，Ａｕ，Ｐ
ｂ，Ｓｎ，Ｃｕなどから選ばれる１種又は２種以上の粉
末を含有した樹脂などがある。なかでも，半田ペースト
が好ましい。低温で溶融接着し接着力が高いからであ
る。複合材における樹脂接着材及び導電材としては上記
のものを用いることができ，その他導電材として銅など
の導電性フィラーを用いることもできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態にかかる基板間部品について，図１〜
図３を用いて説明する。本例の基板間部品１は，図１
（ａ），図２（ａ）に示すごとく，絶縁基板５と，絶縁
基板５を貫通するスルーホール４と，スルーホール４に
装着されたＴピン２と，Ｔピン２に接着されたボールバ
ンプ３とからなる。

【００１９】Ｔピン２は，図１（ｂ）に示すごとく，平
坦な円盤状の頭部２１と，頭部２１から下方に延設され
た脚部２２とからなるＴ字型ピンであり，金属製であ
る。頭部２１は，スルーホール４の直径よりも０．０５
〜０．５ｍｍ大きい。脚部２２は，スルーホール４の長
さよりも３．５ｍｍ長い。

【００２０】Ｔピン２の頭部２１はスルーホール４の上
部開口部に当接している。頭部２１の上にはボールバン
プ３が接合されている。脚部２２はスルーホール４に挿
入されている。脚部２２のスルーホール４内部に位置す
る部分にはスルーホール４の直径よりも０．０３ｍｍ大
きく膨らんだ突起部２２１を有する。突起部２２１は，
スルーホール４の内壁に対してかしめ固定されている。
突起部２２１は，その断面形状は図３（ｅ）に示す花型
である。また，突起部２２１は，挿入を容易にするた
め，脚部２２の軸方向に対して滑らかな山状の描いてい
る。

【００２１】Ｔピン２とスルーホール４との間は，接着
材としての半田６により接着されている。半田６は，Ｔ
ピン２をスルーホール４に圧入した後に，Ｔピン２の脚
部２２からリング状の半田を加熱溶融することにより，
スルーホール４の内部に流入しスルーホール４とＴピン
２との接着する。

【００２２】スルーホール４の内壁は銅からなる金属メ
ッキ膜４１により被覆されている。スルーホール４の上
下開口部にはランド４２が形成されている。絶縁基板５
の表面には，導体パターンが形成されていてもよい。絶
縁基板５としては，ガラスエポキシ基板，ポラスポリイ
ミド基板，ガラスビスマレイミドトリアジン基板などを
用いる。基板間部品１の上下面はスルーホールの開口部
分を除いてソルダーレジスト５１により被覆されてい
る。

【００２３】上記基板間部品１は，図２（ｂ）に示すご
とく，電子部品搭載用基板７をマザーボード８に実装す
る中間部品として使用する。電子部品搭載用基板７は，
図２（ｃ）に示すごとく，絶縁基板７６の上面に電子部
品７１を搭載しているとともに，ボンディングワイヤー
７２を介して電気的に接続された導体回路７３及びビア
ホール７４を有する。絶縁基板７６における電子部品７
１を搭載した側と反対側の導体回路７３には，半田ボー
ル７５を接合したパッド部７３１が設けられている。半
田ボール７５は，図２（ｂ）に示すごとく，基板間部品
１のボールバンプ３と溶融接合される。なお，半田ボー
ル７５を用いずに，パッド部７３１に対してボールバン
プ３を直接接合してもよい。

【００２４】一方，マザーボード８には，電気接続用の
ソケット８１の挿入穴８２が設けられている。基板間部
品１は裏面に突出したＴピン２の脚部２２を，ソケット
８１に挿入する。以上のように，基板間部品１を用い
て，電子部品搭載用基板７をマザーボード８に実装す
る。

【００２５】次に，本例の作用及び効果について説明す
る。本例の基板間部品１においては，図１（ａ）に示す
ごとく，スルーホール４にＴピン２を装着しその脚部２
２をスルーホール４より突出させるとともに，Ｔピン２
の頭部２１にはボールバンプ３を接着している。そのた
め，図２（ｂ）に示すごとく，ボールバンプ３を電子部
品搭載用基板７の半田ボール７５に接合し，Ｔピン２の
脚部２２をマザーボード８のソケット８１の挿入穴８２
に挿入することにより，電子部品搭載用基板７をマザー
ボード８に実装することができる。

【００２６】また，Ｔピン２及びボールバンプ３はいず
れも導電材である。そのため，上記のようにこれらに電
子部品搭載用基板７とマザーボード８とを接合すること
により，両者間の電気的接続を行うことができる。ま
た，電子部品搭載用基板７に基板間部品１のボールバン
プ３を接合しておき，これを一体品としてマザーボード
８に実装することにより，マザーボード８からの脱着が
容易となる。

【００２７】また，電子部品搭載用基板７と基板間部品
１との接続は，ボールバンプ３にて行うため，電子部品
搭載用基板７には，外部接続端子としての導体ピンを設
ける必要はない。よって，電子部品搭載用基板７には，
導体ピンに占有される面積分の空間が空き電子部品搭載
用基板の高密度実装化が可能となる。

【００２８】また，Ｔピン２の脚部２２に設けた突起部
２２１は，スルーホール４内壁に対してかしめ固定され
ている。そのため，Ｔピン２をスルーホール４に対して
強固に保持でき，脱落することはない。さらに，スルー
ホール４とＴピン２との間は接着材６により接着されて
いるため，両者間の長期的な電気導通信頼性が得られ
る。

【００２９】

【本発明の効果】本発明によれば，マザーボード上の電
子部品搭載用基板の取り替えを容易に行うことができ，
かつ電子部品搭載用基板の高密度実装化を可能とし，か
つ導体ピンの脱落のおそれがない基板間部品を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における基板間部品の要部断面図
（ａ），及びＴピンの正面図（ｂ）。

【図２】実施形態例１における，基板間部品の斜視図
（ａ）およびその使用例を示す説明図（ｂ），電子部品
搭載用基板の断面図（ｃ）。

【図３】本発明における，突起部の断面形状を示す説明
図（ａ）〜（ｅ）。

【図４】従来例における，電子部品搭載用基板のマザー
ボードへの実装方法を示す説明図。

【符号の説明】

１．．．基板間部品， ２．．．Ｔピン， ２１．．．頭部， ２２．．脚部， ２２１．．．突起部， ３．．．ボールバンプ， ４．．．スルーホール， ５．．．絶縁基板， ５１．．．ソルダーレジスト， ６．．．半田， ７．．．電子部品搭載用基板， ７３．．．導体回路， ７５．．．半田ボール， ８．．．マザーボード， ８１．．．ソケット，

フロントページの続き (72)発明者 森 雅樹 岐阜県大垣市河間町３丁目200番地 イビ デン株式会社河間工場内 Ｆターム(参考） 5E023 AA04 BB21 CC12 EE02 FF13 HH30 5E344 AA01 AA19 BB02 CC24 CD18 DD02 DD03 DD09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板と，該絶縁基板を貫通するスル
   ーホールと，該スルーホールに装着されたＴピンと，Ｔ
   ピンに接着されたボールバンプとからなる基板間部品で
   あって，上記Ｔピンは，上記スルーホールの直径よりも
   大きい頭部と，該頭部から下方に延設されスルーホール
   の長さよりも長い脚部とからなり，上記頭部はスルーホ
   ールの上部開口部に当接しているとともにその上には上
   記ボールバンプが接合されており，上記脚部は上記スル
   ーホールに挿入されており，上記脚部におけるスルーホ
   ール内部に位置する部分には上記スルーホールの直径よ
   りも大きく膨らんだ突起部を有し，該突起部は，スルー
   ホール内壁に対してかしめ固定されていることを特徴と
   する基板間部品。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記Ｔピンとスルー
   ホールとの間は，接着材により接着されていることを特
   徴とする基板間部品。