JP2003298201A - Printed wiring board for high speed transmission system and manufacturing method thereof - Google Patents
Printed wiring board for high speed transmission system and manufacturing method thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はプリント配線基板
に関し、特に、通信基地局等の高速信号伝送システム用
のプリント配線基板およびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printed wiring board, and more particularly to a printed wiring board for a high speed signal transmission system such as a communication base station and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、高速信号伝送システムを構成す
るプリント配線基板およびコネクタ配置の斜視図を示
す。信号を処理するＬＳＩ１０が実装されたドーターカ
ードと呼ばれるプリント配線基板１１には、その縁に沿
って複数個の雌型コネクタ１３が設けられ、バックボー
ドと呼ばれるプリント配線基板１２には、相対する雌型
コネクタ１３と嵌合する雄型コネクタ１４が設けられて
いる。通常、コネクタはドーターカード当たり３〜１２
個配置される。ドーターカード１１のサイズは、例えば
約３００ｍｍ×３３０ｍｍ程度の基板サイズであり、バ
ックボード１２はシステムに応じて、例えば４００ｍｍ
×６００ｍｍから６００ｍｍ×７００ｍｍ程度の基板サ
イズになる。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a perspective view of a printed wiring board and a connector arrangement which constitute a high speed signal transmission system. A printed wiring board 11 called a daughter card, on which the LSI 10 for processing signals is mounted, is provided with a plurality of female connectors 13 along its edge, and a printed wiring board 12 called a backboard is provided with a female connector. A male connector 14 that fits with the mold connector 13 is provided. Typically, connectors are 3-12 per daughter card
Individually arranged. The daughter card 11 has a board size of, for example, about 300 mm × 330 mm, and the backboard 12 has a board size of, for example, 400 mm depending on the system.
The substrate size is about x600 mm to 600 mm x 700 mm.
【０００３】現在高速信号伝送システムに使用されてい
るコネクタは、プレスフィット型コネクタと呼ばれ、プ
リント配線基板１１、１２に設けられたスルーホール
（図示せず）に、雌型コネクタ１３または雄型コネクタ
１４のコネクタピン（図示せず）を挿入（圧入）してい
る。プレスフィット型コネクタは、後述する表面実装型
コネクタよりも、コネクタ接合部における機械的強度が
大きいが、近年の高速信号伝送システムにおける高速化
の進展に伴って、コネクタ接合部での信号の劣化が問題
になってきており、その改善が望まれている。A connector currently used in a high-speed signal transmission system is called a press-fit type connector, and a female connector 13 or a male connector is provided in a through hole (not shown) provided in the printed wiring boards 11 and 12. A connector pin (not shown) of the connector 14 is inserted (press fit). The press-fit type connector has greater mechanical strength at the connector joint than the surface mount connector described later, but signal deterioration at the connector joint occurs as the speed of the high-speed signal transmission system has increased in recent years. It is becoming a problem and its improvement is desired.
【０００４】表面実装型コネクタは、ＢＧＡ型（ボール
グリッドアレイ型）コネクタと呼ばれるタイプが主流で
あり、プレスフィット型コネクタよりもコネクタ接合部
での高周波の信号伝送特性に優れている。図４は、プリ
ント配線基板に実装されたＢＧＡ型コネクタを用いた場
合の接合部の断面図を示す。表面実装型コネクタ１６
は、ドーターカード１１またはバックボード１２に相当
するプリント配線基板１５の表面層に形成されたパッド
１８とコネクタに形成された半田ボール１７とを、半田
リフローなどの手段により接合させることで実装され
る。表面実装型コネクタは、主にノートパソコンなどの
省スペースを目的とした電子機器などに使用されてい
る。The surface mount type connector is mainly of the type called BGA type (ball grid array type) connector, and is superior to the press-fit type connector in high-frequency signal transmission characteristics at the connector joint. FIG. 4 shows a cross-sectional view of a joint portion when a BGA type connector mounted on a printed wiring board is used. Surface mount type connector 16
Is mounted by joining a pad 18 formed on the surface layer of the printed wiring board 15 corresponding to the daughter card 11 or the backboard 12 and a solder ball 17 formed on the connector by means of solder reflow or the like. . The surface mount type connector is mainly used for space saving electronic devices such as a notebook computer.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、表面実装型コ
ネクタは、プリント配線基板１５の表面層に形成された
パッド１８とコネクタに形成された半田ボール１７とを
半田で接合しているので、プレスフィット型コネクタに
比べ、コネクタ接合部での機械的接合強度が劣る。この
ため、表面実装型コネクタを、高速信号伝送システムで
使われるドーターカードやバックボードのようにサイズ
が大きく、複数のコネクタが実装され、かつ抜き差しが
繰り返し行われる基板に適用する場合は、製造バラツキ
による表面実装型コネクタの実装位置ズレやプリント配
線基板の反り変形等により、バックボード１１とドータ
ーカード１２上のコネクタの芯合わせがし難い。このよ
うな表面実装型コネクタ接合部に、挿抜時に過大な力が
加わると、完全な信号接続ができにくくなり、最悪の場
合コネクタ接合部を損傷する恐れがあり、接合信頼性が
劣るという問題点があった。However, in the surface mount type connector, since the pad 18 formed on the surface layer of the printed wiring board 15 and the solder ball 17 formed on the connector are joined by solder, the press The mechanical joint strength at the connector joint is inferior to the fit-type connector. Therefore, when the surface mount type connector is applied to a board that is large in size, such as a daughter card or a backboard used in a high-speed signal transmission system, on which multiple connectors are mounted and insertion and removal are repeated, manufacturing variations may occur. It is difficult to align the connectors on the backboard 11 and the daughter card 12 due to the displacement of the mounting position of the surface-mounted connector or the warped deformation of the printed wiring board. If excessive force is applied to such a surface mount type connector joint at the time of insertion / removal, it may be difficult to complete signal connection, and in the worst case, the connector joint may be damaged, resulting in poor joint reliability. was there.
【０００６】この発明は、上記の様な課題を解決するた
めになされたもので、表面実装型コネクタとプリント配
線基板との機械的接合強度を増大させ、バックボードと
ドーターカードのコネクタ挿抜に耐える接合信頼性を向
上できる通信基地局等の高速信号伝送システム用のプリ
ント配線基板を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and increases the mechanical bonding strength between the surface mount type connector and the printed wiring board and withstands the connector insertion / removal of the backboard and the daughter card. An object of the present invention is to provide a printed wiring board for a high-speed signal transmission system such as a communication base station capable of improving joint reliability.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明の第１の局面に
おけるプリント配線基板は、信号を処理するＬＳＩが実
装され、複数個の第１のコネクタが設けられた少なくと
も１個のドーターカードと呼ばれるプリント配線基板
と、第１のコネクタに相対して嵌合する第２のコネクタ
が設けられたバックボードと呼ばれるプリント配線基板
とから構成される高速信号伝送システム用のプリント配
線基板であって、第１のコネクタまたは第２のコネクタ
に設けられた半田ボールと、この半田ボールに接合さ
れ、ドーターカードまたはバックボードと呼ばれるプリ
ント配線基板の表面層に形成されたビアホール型パッド
とを備えたものである。The printed wiring board according to the first aspect of the present invention is referred to as at least one daughter card in which a signal processing LSI is mounted and a plurality of first connectors are provided. What is claimed is: 1. A printed wiring board for a high-speed signal transmission system, comprising: a printed wiring board; and a printed wiring board called a backboard provided with a second connector that mates with a first connector. A solder ball provided on the first connector or the second connector, and a via hole type pad which is joined to the solder ball and is formed on a surface layer of a printed wiring board called a daughter card or a backboard. .
【０００８】また、ビアホール型パッドは、コネクタに
設けられた半田ボールが接合されるプリント配線基板の
表面層に形成されたパッド部に、１個のビアホールを設
けたものである。The via-hole type pad is one in which one via hole is provided in the pad portion formed on the surface layer of the printed wiring board to which the solder ball provided in the connector is joined.
【０００９】また、ビアホール型パッドは、コネクタに
設けられた半田ボールが接合されるプリント配線基板の
表面層に形成されたパッド部に、複数個のビアホールを
設けたものである。The via-hole type pad is one in which a plurality of via holes are provided in the pad portion formed on the surface layer of the printed wiring board to which the solder balls provided in the connector are joined.
【００１０】また、プリント配線基板とコネクタとの隙
間に熱硬化性樹脂を充填したものである。The gap between the printed wiring board and the connector is filled with a thermosetting resin.
【００１１】また、コネクタ外周部付近のプリント配線
基板とコネクタとの隙間に熱硬化性樹脂を充填したもの
である。Further, a thermosetting resin is filled in a gap between the connector and the printed wiring board near the outer periphery of the connector.
【００１２】さらに、この発明の第２の局面におけるプ
リント配線基板の製造方法は、コネクタに半田ボールを
設け、プリント配線基板の表面層に形成されたパッド部
にレーザ照射装置を用いて所定の大きさを有するビアホ
ールを形成するまで多点照射し、ビアホールにメッキ処
理を施してビアホール型パッドを形成し、このビアホー
ル型パッドに半田ボールを接合して実装したものであ
る。Further, in the method for manufacturing a printed wiring board according to the second aspect of the present invention, a solder ball is provided on the connector, and a pad portion formed on the surface layer of the printed wiring board is provided with a predetermined size by using a laser irradiation device. Multiple points are irradiated until a via hole having a certain height is formed, the via hole is plated to form a via hole type pad, and a solder ball is bonded to the via hole type pad and mounted.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】実施の形態１．高速信号伝送シス
テム用のプリント配線基板は、信号を処理するＬＳＩが
実装され、複数個の雌型コネクタが設けられた少なくと
も１個（通常複数個設けられている）のドーターカード
と呼ばれるプリント配線基板と、前記雌型コネクタに相
対して嵌合する雄型コネクタが設けられたバックボード
と呼ばれるプリント配線基板とから構成される。なお、
ドーターカードに雄型コネクタを設け、バックボードに
雌型コネクタを設けてもよい。図１（ａ）は、この発明
の実施の形態１である高速信号伝送システム用のプリン
ト配線基板に実装された表面実装型コネクタ接合部の断
面図を示す。図１（ａ）において、雌型コネクタまたは
雄型コネクタ２に形成された半田ボール３を、ドーター
カードまたはバックボードと呼ばれるプリント配線基板
１の表面層に形成されたビアホール型パッド４（大口径
ビアホール）に半田リフローなどにより実装している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. A printed wiring board for a high-speed signal transmission system is a printed wiring board called “daughter card” in which at least one (usually a plurality of) daughter card is provided with a signal processing LSI mounted thereon and a plurality of female connectors. And a printed wiring board called a backboard provided with a male connector that is fitted to face the female connector. In addition,
The daughter card may be provided with a male connector and the backboard may be provided with a female connector. FIG. 1A is a sectional view of a surface mount type connector joint mounted on a printed wiring board for a high speed signal transmission system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1A, a solder ball 3 formed on a female connector or a male connector 2 is used as a via hole type pad 4 (large diameter via hole) formed on a surface layer of a printed wiring board 1 called a daughter card or a backboard. ) Is mounted by solder reflow.
【００１４】次に、実施の形態１の製造方法について、
実施例１で説明する。Next, regarding the manufacturing method of the first embodiment,
This will be described in Example 1.
【実施例１】先ず、プリント配線基板１は、汎用のガラ
スエポキシ樹脂基板であるＦＲ−４を用い、通常のプリ
ント配線板製造プロセスに基づいて所定の配線を施した
ドーターカード（図示せず）およびバックボード（図示
せず）を作製した。バックボードの外形寸法は、４００
ｍｍ×６００ｍｍ、板厚は４ｍｍ、ドーターカードの外
形寸法は３００ｍｍ×３３０ｍｍ、板厚は１．６ｍｍで
ある。Example 1 First, as a printed wiring board 1, a general-purpose glass epoxy resin substrate FR-4 was used, and a daughter card (not shown) provided with predetermined wiring based on an ordinary printed wiring board manufacturing process. And a backboard (not shown) was made. The external dimensions of the backboard are 400
mm × 600 mm, plate thickness 4 mm, external dimensions of daughter card 300 mm × 330 mm, plate thickness 1.6 mm.
【００１５】その後、表面実装型コネクタ２に設けられ
た半田ボール３が接合されるプリント配線基板１の表面
層に形成されたパッド部４ａおよびパッド部４ａの内層
に設けられている縁縁層（図示せず）を除去するため
に、スポット径０．１ｍｍのＣＯ２レーザ、ＹＡＧレー
ザ、エキシマレーザなどのレーザ照射装置を用いて所定
の大きさを有するビアホール４ｂを形成するまで多点照
射し、絶縁層の内層に設けられた配線層４ｃに形成され
た配線電極（図示せず）を露出させた。その後、Ｃｕメ
ッキ処理を施して、表面銅箔層と配線電極とをＣｕメッ
キ層でつないだビアホール型パッド４（大口径ビアホー
ル）を形成した。なお、Ｃｕメッキ層は他の導電性金属
メッキ層あるいは導電性樹脂層でもよい。After that, the pad portion 4a formed on the surface layer of the printed wiring board 1 to which the solder balls 3 provided on the surface-mounted connector 2 are joined and the edge layer (which is provided on the inner layer of the pad portion 4a) In order to remove (not shown), a laser irradiation device having a spot diameter of 0.1 mm, such as a CO2 laser, a YAG laser, or an excimer laser, is used to perform multi-point irradiation until a via hole 4b having a predetermined size is formed, and insulation is performed. The wiring electrode (not shown) formed in the wiring layer 4c provided in the inner layer of the layer was exposed. Then, Cu plating treatment was performed to form a via hole type pad 4 (large-diameter via hole) in which the surface copper foil layer and the wiring electrode were connected by a Cu plating layer. The Cu plating layer may be another conductive metal plating layer or a conductive resin layer.
【００１６】その後、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）
型表面実装コネクタを、プリント配線基板１のビアホー
ル型パッド４上に搭載し、半田リフローにより接合して
実装する。リフロー条件は、１６０℃で予備加熱後、最
高温度２３５℃となるようにセットした。尚、表面実装
型コネクタとして、サイズ５５ｍｍ×１７ｍｍ、半田ボ
ール数４００、半田ボールピッチ１．２７ｍｍ仕様のコ
ネクタを使用した（商品名：ＭＥＧ−Ａｒｒａｙ、ＦＣ
Ｉ社製）。After that, BGA (ball grid array)
The mold surface mount connector is mounted on the via-hole type pad 4 of the printed wiring board 1 and is joined and mounted by solder reflow. The reflow conditions were set so that the maximum temperature was 235 ° C. after preheating at 160 ° C. As the surface mount type connector, a connector having a size of 55 mm × 17 mm, a solder ball number of 400, and a solder ball pitch of 1.27 mm was used (trade name: MEG-Array, FC
I company).
【００１７】このように実施の形態１のプリント配線基
板は、表面実装型コネクタに形成された半田ボールを、
プリント配線基板の表面層に形成されたビアホール型パ
ッド（大口径ビアホール）に接合することにより、通常
の基板表面層に形成されたパッドに実装する場合と比較
して、基板側パッドと半田ボールとの接合面積が大きく
なるため、プリント配線基板と表面実装型コネクタとの
機械的接合強度を増大させることができる。この結果、
通信基地局等の高速信号伝送システム用のプリント配線
基板において、バックボードとドーターカードのコネク
タ挿抜に耐える接合信頼性を向上させることが可能にな
る。As described above, in the printed wiring board according to the first embodiment, the solder balls formed on the surface mount type connector are
By bonding to a via-hole type pad (large diameter via hole) formed on the surface layer of the printed wiring board, compared to mounting on a pad formed on a normal board surface layer, the board-side pad and solder ball Since the joint area is increased, the mechanical joint strength between the printed wiring board and the surface mount connector can be increased. As a result,
In a printed wiring board for a high-speed signal transmission system such as a communication base station, it is possible to improve the joint reliability that withstands connector insertion / removal of a backboard and a daughter card.
【００１８】また、大口径ビアホールの形成方法とし
て、小径レーザの多点穴明けとすることにより、汎用の
ビルドアップ基板製造用レーザ照射装置が使用できるの
で、高精度かつ低コストでの大口径ビアホール形成が可
能になる。Further, as a method of forming a large-diameter via hole, a general-purpose laser irradiation apparatus for manufacturing a build-up substrate can be used by forming a small-diameter laser at multiple points, so that a large-diameter via hole can be formed with high accuracy and low cost. Will be possible.
【００１９】なお、図１（ａ）ではプリント配線基板１
の表面層に形成されたビアホール型パッド４（大口径ビ
アホール）のビアホールは１個であるが、図1（ｂ）に
示すように、複数個のビアホール４ｄからなるビアホー
ル型パッド４（大口径ビアホール）を形成してもよく、
上記と同様の効果を奏し、さらに接合強度を大きくする
ことが可能となる。図1（ｂ）において、図１（ａ）と
同じ符号は、同一または相当を示し、その説明を省略す
る。In FIG. 1A, the printed wiring board 1
The via-hole pad 4 (large-diameter via hole) formed on the surface layer of 1 has only one via-hole, but as shown in FIG. ) May be formed,
It is possible to obtain the same effect as the above and further increase the bonding strength. In FIG. 1 (b), the same reference numerals as those in FIG. 1 (a) indicate the same or corresponding parts, and the description thereof will be omitted.
【００２０】また、レーザ穴明け以外の方法、例えば、
ドリルやルータによる穴明けでもよく、上記と同様の効
果を奏する。A method other than laser drilling, for example,
Drilling with a drill or a router is also possible, and the same effect as above is achieved.
【００２１】また、配線基板材料として、汎用のガラス
エポキシ樹脂基板であるＦＲ−４を使用したが、ＢＴ
（ビスマレイミドトリアジン）系基板、ポリイミド系基
板、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）系基板を使用し
てもよく、上記と同様の効果を奏する。As the wiring board material, FR-4, which is a general-purpose glass epoxy resin board, was used.
A (bismaleimide triazine) -based substrate, a polyimide-based substrate, or a PPE (polyphenylene ether) -based substrate may be used, and the same effect as described above is obtained.
【００２２】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２である高速信号伝送システム用のプリント配線基
板に実装された表面実装型コネクタ接合部の断面図を示
す。図２において、表面実装型コネクタ２に形成された
半田ボール３を、プリント配線基板１の表面層に形成さ
れたビアホール型パッド４（大口径ビアホール）に半田
リフローなどにより接合し、熱硬化性樹脂５をプリント
配線基板１と表面実装コネクタ２との隙間に充填するこ
とで実装している。Embodiment 2. 2 is a sectional view of a surface mount type connector joint mounted on a printed wiring board for a high speed signal transmission system according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the solder balls 3 formed on the surface-mounted connector 2 are joined to the via-hole pads 4 (large-diameter via holes) formed on the surface layer of the printed wiring board 1 by solder reflow or the like to form a thermosetting resin. 5 is filled in the gap between the printed wiring board 1 and the surface-mounting connector 2 to be mounted.
【００２３】次に、この発明の実施例２の製造方法につ
いて、実施例２で説明する。実施例２において、実施例
１と同じ符号は、同一または相当を示し、その説明を省
略する。Next, a manufacturing method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the second embodiment. In the second embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same or corresponding ones, and the description thereof will be omitted.
【実施例２】実施例１で説明した方法で作製した大口径
ビアホール構造パッド４を有するプリント配線基板１に
表面実装型コネクタ２を実装した後、ディスペンサに
て、熱硬化性樹脂５として用いられるエポキシ樹脂（商
品名ＣＥＬ−３８０１、日立化成製）を、プリント配線
基板１と表面実装コネクタ２との隙間に充填し、硬化さ
せた。硬化条件は、６０℃で３０分間加熱後、１５０℃
で３時間加熱とした。[Embodiment 2] The surface mount type connector 2 is mounted on the printed wiring board 1 having the large-diameter via-hole structure pad 4 manufactured by the method described in Embodiment 1, and then used as the thermosetting resin 5 in the dispenser. Epoxy resin (trade name CEL-3801, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was filled in the gap between the printed wiring board 1 and the surface mount connector 2 and cured. The curing condition is 150 ° C after heating at 60 ° C for 30 minutes.
And heated for 3 hours.
【００２４】このように実施の形態２のプリント配線基
板は、表面実装型コネクタに形成された半田ボールを、
プリント配線基板の表面層に形成されたビアホール型パ
ッド（大口径ビアホール）に接合し、熱硬化性樹脂をプ
リント配線基板と表面実装コネクタとの隙間に充填する
ことにより、半田ボールだけで機械的強度を保っていた
場合に比べ、プリント配線基板と表面実装型コネクタの
機械的接合強度の絶対値を増大させることができる。ま
た、コネクタ挿抜時にバックボード側のコネクタが過剰
に強く引っ張られたり押し付けられたりした場合や、ド
ーターカード側のコネクタに無理なせん断荷重が加わっ
た場合でも、熱硬化性樹脂が力を分散・緩和するため、
半田ボールに対しては過大な力が付加されにくくなる。
この結果、通信基地局等の高速信号伝送システム用のプ
リント配線基板において、バックボードとドーターカー
ドのコネクタ挿抜に耐える接合信頼性を向上させること
が可能になる。As described above, in the printed wiring board according to the second embodiment, the solder balls formed on the surface-mounted connector are
Mechanical strength is achieved only with solder balls by bonding to a via hole type pad (large diameter via hole) formed on the surface layer of the printed wiring board and filling thermosetting resin into the gap between the printed wiring board and surface mount connector. The absolute value of the mechanical bonding strength between the printed wiring board and the surface-mounted connector can be increased as compared with the case where the above condition is maintained. In addition, even if the connector on the backboard side is excessively pulled or pressed when inserting / removing the connector, or if an excessive shear load is applied to the connector on the daughter card side, the thermosetting resin disperses and relaxes the force. In order to
It becomes difficult to apply an excessive force to the solder balls.
As a result, in a printed wiring board for a high-speed signal transmission system such as a communication base station, it is possible to improve the joint reliability that withstands the connector insertion / extraction of the backboard and daughter card.
【００２５】なお、熱硬化性樹脂として、フェノール樹
脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂
などを用いてもよく、上記と同様の効果を奏する。As the thermosetting resin, a thermosetting resin such as phenol resin, urethane resin, polyimide resin or the like may be used, and the same effect as described above is obtained.
【００２６】また、熱硬化性樹脂として、リペア可能な
樹脂、例えばロックタイト３５１３（ヘンケルジャパン
社製）を選択することにより、表面実装型コネクタを付
け替えることが可能になるため、作業性向上およびコス
ト低減の効果がある。By selecting a repairable resin as the thermosetting resin, for example, Loctite 3513 (manufactured by Henkel Japan Ltd.), it becomes possible to replace the surface mount type connector, thus improving workability and reducing cost. Has the effect of.
【００２７】さらに、図２では、熱硬化性樹脂をコネク
タと基板の隙間全体に設けているが、コネクタ外周部付
近のプリント配線基板とコネクタとの隙間に熱硬化性樹
脂を充填するだけでもよく、上記と同様の効果を奏す
る。Further, in FIG. 2, the thermosetting resin is provided in the entire gap between the connector and the board, but it is sufficient to fill the gap between the printed wiring board and the connector near the outer periphery of the connector with the thermosetting resin. The same effect as described above is obtained.
【００２８】次に、この発明の実施例１，２によるプリ
ント配線基板と、従来技術を用いて作成した比較例１に
よるプリント配線基板との接合強度について説明する。Next, the bonding strength between the printed wiring boards according to Examples 1 and 2 of the present invention and the printed wiring board according to Comparative Example 1 produced by using the conventional technique will be described.
【比較例１】比較例１よるプリント配線基板は、配線基
板材料として、ガラスエポキシ樹脂基板であるＦＲ−４
を使用し、所定の配線を施したバックボードおよびドー
ターカードを作製した。その後、プリント配線基板の表
層に設けたコネクタ実装用パッドに、実施例１，２と同
様の条件で表面実装型コネクタを実装して、比較例１よ
るプリント配線基板を作製した。Comparative Example 1 The printed wiring board according to Comparative Example 1 is a glass epoxy resin substrate, FR-4, as a wiring substrate material.
Was used to prepare a backboard and a daughter card with predetermined wiring. Then, the surface mounting type connector was mounted on the connector mounting pad provided on the surface layer of the printed wiring board under the same conditions as in Examples 1 and 2, to produce a printed wiring board according to Comparative Example 1.
【００２９】実施例１、２および比較例１で作製したプ
リント配線基板に対して実施したコネクタ接合部の接合
信頼性評価試験結果を、表１に示す。ここで、ヒートサ
イクル試験は、−４０℃〜１２５℃の温度範囲とし、各
温度で３０分間ずつ保持し、それを１０００回繰り返し
た。その後、半田接合部の導通試験を行い、抵抗増加率
が５％以下の場合は問題なし（ＯＫ）とし、５％を超え
ると問題あり（ＮＧ）とした。試験はｎ＝６で行い、表
には、ＯＫとなったサンプル数を示している。Table 1 shows the results of the joint reliability evaluation test of the connector joints performed on the printed wiring boards produced in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. Here, in the heat cycle test, the temperature range was −40 ° C. to 125 ° C., each temperature was held for 30 minutes, and this was repeated 1000 times. After that, a continuity test of the solder joint portion was performed. When the resistance increase rate was 5% or less, there was no problem (OK), and when it exceeded 5%, there was a problem (NG). The test was performed with n = 6, and the table shows the number of samples that were OK.
【００３０】耐湿試験は、８５℃／８５％ＲＨの環境下
で５００時間放置した後、接合部の導通試験を行い、抵
抗増加率が５％以下の場合はＯＫとし、５％を超えると
ＮＧとした。試験はｎ＝６で行い、表には、ＯＫとなっ
たサンプル数を示している。For the humidity resistance test, after leaving it in an environment of 85 ° C./85% RH for 500 hours, a continuity test of the joint is conducted. If the resistance increase rate is 5% or less, it is judged as OK. And The test was performed with n = 6, and the table shows the number of samples that were OK.
【００３１】挿抜試験は、バックボードとドーターカー
ドに実装した状態で、表面実装コネクタ同士を手動で１
００回抜き挿した後、接合部の導通試験を行い、抵抗増
加率が５％以下の場合はＯＫ、５％を超えるとＮＧとし
た。試験はｎ＝６で行い、表には、ＯＫとなったサンプ
ル数を示している。In the insertion / removal test, the surface mount connectors are manually connected to each other while mounted on the backboard and daughter card.
After the insertion / removal of 00 times, the continuity test of the joint portion was performed, and when the resistance increase rate was 5% or less, it was determined to be OK when it exceeded 5%. The test was performed with n = 6, and the table shows the number of samples that were OK.
【００３２】表１から明らかな通り、ヒートサイクル試
験および耐湿試験においては、実施例１，２、比較例１
ともＮＧとなったサンプルはなく、接合信頼性は問題な
いレベルであった。しかしながら、挿抜試験において
は、実施例１，２では、全サンプルＯＫの判定であった
が、比較例１では、過半数がＮＧとなっており、大きな
外力が加わる条件の試験においては、実施例１，２で説
明した様なコネクタ接合部の機械的接合強度の高い基板
の方が、高い信頼性を示すことが確認された。As is clear from Table 1, in the heat cycle test and the moisture resistance test, Examples 1 and 2 and Comparative Example 1
In both cases, no sample was found to be NG, and the bonding reliability was at a level without problems. However, in the insertion / removal test, all samples were OK in Examples 1 and 2, but in Comparative Example 1, the majority was NG, and in the test under the condition that a large external force is applied, Example 1 It was confirmed that the board having the higher mechanical joint strength of the connector joint portion as described in Sections 1 and 2 shows higher reliability.
【００３３】[0033]
【表１】プリント配線基板とコネクタ接合部分の各種信
頼性試験結果
[Table 1] Various reliability test results of the printed wiring board and connector joints
【００３４】[0034]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので以下に示すような効果を奏する。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【００３５】この発明の第１の局面におけるプリント配
線基板は、ドーターカードとバックボードとから構成さ
れる高速信号伝送システム用のプリント配線基板であっ
て、コネクタに形成された半田ボールを、プリント配線
基板の表面層に形成されたビアホール型パッドに接合す
ることにより、基板側パッドと半田ボールとの接合面積
が大きくなるため、プリント配線基板とコネクタとの機
械的接合強度を増大させることができる。この結果、通
信基地局等の高速信号伝送システム用のプリント配線基
板において、バックボードとドーターカードのコネクタ
挿抜に耐える接合信頼性を向上させることが可能にな
る。The printed wiring board according to the first aspect of the present invention is a printed wiring board for a high-speed signal transmission system composed of a daughter card and a backboard, and solder balls formed on the connector are printed on the printed wiring board. By bonding to the via-hole type pad formed on the surface layer of the board, the bonding area between the board-side pad and the solder ball is increased, so that the mechanical bonding strength between the printed wiring board and the connector can be increased. As a result, in a printed wiring board for a high-speed signal transmission system such as a communication base station, it is possible to improve the joint reliability that withstands the connector insertion / extraction of the backboard and daughter card.
【００３６】また、ビアホール型パッドは、コネクタに
設けられた半田ボールが接合されるプリント配線基板の
表面層に形成されたパッド部に、１個のビアホールを設
けることにより、基板側パッドと半田ボールとの接合面
積が大きくなるため、プリント配線基板とコネクタとの
機械的接合強度を増大させることができる。The via-hole type pad has a structure in which one via hole is provided in the pad portion formed on the surface layer of the printed wiring board to which the solder ball provided in the connector is joined, so that the board-side pad and the solder ball are provided. Since the joint area between the printed wiring board and the connector is increased, the mechanical joint strength between the printed wiring board and the connector can be increased.
【００３７】また、ビアホール型パッドは、コネクタに
設けられた半田ボールが接合されるプリント配線基板の
表面層に形成されたパッド部に、複数個のビアホールを
設けることにより、基板側パッドと半田ボールとの接合
面積がさらに大きくなるため、プリント配線基板とコネ
クタとの機械的接合強度を増大させることができる。The via-hole type pad is a board-side pad and a solder ball by providing a plurality of via holes in the pad portion formed on the surface layer of the printed wiring board to which the solder ball provided in the connector is joined. Since the joint area between and is further increased, the mechanical joint strength between the printed wiring board and the connector can be increased.
【００３８】また、プリント配線基板とコネクタとの隙
間に熱硬化性樹脂を充填することにより、プリント配線
基板と表面実装型コネクタの機械的接合強度の絶対値を
増大させることができる。また、コネクタ挿抜時にバッ
クボード側のコネクタが過剰に強く引っ張られたり押し
付けられたりした場合や、ドーターカード側のコネクタ
に無理なせん断荷重が加わった場合でも、熱硬化性樹脂
が力を分散・緩和するため、半田ボールに対しては過大
な力が付加されにくくなる。この結果、通信基地局等の
高速信号伝送システム用のプリント配線基板において、
バックボードとドーターカードのコネクタ挿抜に耐える
接合信頼性を向上させることが可能になる。By filling the gap between the printed wiring board and the connector with a thermosetting resin, the absolute value of the mechanical bonding strength between the printed wiring board and the surface-mounted connector can be increased. In addition, even if the connector on the backboard side is excessively pulled or pressed when inserting / removing the connector, or if an excessive shear load is applied to the connector on the daughter card side, the thermosetting resin disperses and relaxes the force. Therefore, it is difficult to apply an excessive force to the solder ball. As a result, in printed wiring boards for high-speed signal transmission systems such as communication base stations,
It is possible to improve the joint reliability that withstands the connector insertion / removal of the backboard and daughter card.
【００３９】また、コネクタ外周部付近のプリント配線
基板とコネクタとの隙間に熱硬化性樹脂を充填すること
により、プリント配線基板と表面実装型コネクタの機械
的接合強度の絶対値を増大させることができる。By filling the gap between the printed wiring board and the connector near the outer periphery of the connector with a thermosetting resin, the absolute value of the mechanical bonding strength between the printed wiring board and the surface-mounted connector can be increased. it can.
【００４０】さらに、この発明の第２の局面におけるプ
リント配線基板の製造方法は、コネクタに半田ボールを
設け、プリント配線基板の表面層に形成されたパッド部
にレーザ照射装置を用いて所定の大きさを有するビアホ
ールを形成するまで多点照射し、ビアホールにメッキ処
理を施してビアホール型パッドを形成し、このビアホー
ル型パッドに半田ボールを接合して実装することによ
り、基板側パッドと半田ボールとの接合面積が大きくで
きるビアホール型パッドを形成することができ、プリン
ト配線基板とコネクタとの機械的接合強度を増大させる
ことが可能となる。Further, in the method for manufacturing a printed wiring board according to the second aspect of the present invention, solder balls are provided on the connector, and a pad portion formed on the surface layer of the printed wiring board is provided with a predetermined size by using a laser irradiation device. By irradiating multiple points until a via hole having a certain depth is formed, the via hole is plated to form a via hole type pad, and a solder ball is bonded to the via hole type pad and mounted, so that the board side pad and the solder ball It is possible to form a via-hole type pad having a large bonding area and to increase the mechanical bonding strength between the printed wiring board and the connector.
【図１】 図１（ａ）及び図１（ｂ）はこの発明の実施
の形態１にかかる高速信号伝送システム用のプリント配
線基板に実装された表面実装型コネクタ接合部の断面図
を示す。1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views of a surface-mounted connector joint mounted on a printed wiring board for a high-speed signal transmission system according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 図２はこの発明の実施の形態２にかかる高速
信号伝送システム用のプリント配線基板に実装された表
面実装型コネクタ接合部の断面図を示す。FIG. 2 is a sectional view of a surface mount type connector joint mounted on a printed wiring board for a high speed signal transmission system according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 図３は、高速信号伝送システムを構成するプ
リント配線基板およびコネクタ配置の斜視図を示す。FIG. 3 is a perspective view of a printed wiring board and a connector arrangement that constitute a high-speed signal transmission system.
【図４】 図４は、従来のプリント配線基板に実装され
たＢＧＡ型コネクタを用いた場合の接合部の断面図を示
す。FIG. 4 is a cross-sectional view of a joint portion when a BGA type connector mounted on a conventional printed wiring board is used.
１ プリント配線基板 ２ 表面実装型コネクタ ３ 半田ボール ４ ビアホール型パッド ４ａ パッド部 ４ｂ，４ｄ ビアホール ５ 熱硬化性樹脂 １０ ＬＳＩ １１ ドーターカード １２ バックボード １３ 第１のコネクタ １４ 第２のコネクタ 1 printed wiring board 2 Surface mount type connector 3 solder balls 4 Via hole type pad 4a Pad part 4b, 4d via holes 5 Thermosetting resin 10 LSI 11 daughter cards 12 backboard 13 First connector 14 Second connector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E024 CA18 CA30 CB10 5E319 AA03 AB05 AC02 AC11 AC13 AC17 BB04 CC12 CC22 CD26 CD60 GG03 GG09 GG11 5E338 AA03 AA16 BB04 BB19 BB25 BB63 BB75 CC01 CD01 CD33 EE26 EE51 5E344 AA08 AA15 BB02 BB04 CC05 CC13 CC23 CD01 CD18 DD02 DD07 DD16 EE17 EE26 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5E024 CA18 CA30 CB10 5E319 AA03 AB05 AC02 AC11 AC13 AC17 BB04 CC12 CC22 CD26 CD60 GG03 GG09 GG11 5E338 AA03 AA16 BB04 BB19 BB25 BB63 BB75 CC01 CD01 CD33 EE26 EE51 5E344 AA08 AA15 BB02 BB04 CC05 CC13 CC23 CD01 CD18 DD02 DD07 DD16 EE17 EE26
Claims (6)
個の第１のコネクタが設けられた少なくとも１個のドー
ターカードと呼ばれるプリント配線基板と、前記第１の
コネクタに相対して嵌合する第２のコネクタが設けられ
たバックボードと呼ばれるプリント配線基板とから構成
される高速信号伝送システム用のプリント配線基板であ
って、 前記第１のコネクタまたは前記第２のコネクタに設けら
れた半田ボールと、この半田ボールに接合され、前記ド
ーターカードまたは前記バックボードと呼ばれるプリン
ト配線基板の表面層に形成されたビアホール型パッドと
を備えたことを特徴とする高速信号伝送システム用のプ
リント配線基板。1. A printed wiring board called a daughter card, on which an LSI for processing a signal is mounted and which is provided with a plurality of first connectors, and a printed wiring board, which is called a daughter card, are fitted to face each other with the first connectors. A printed wiring board for a high-speed signal transmission system, comprising a printed wiring board called a backboard provided with a second connector, the solder ball provided on the first connector or the second connector. A printed wiring board for a high-speed signal transmission system, comprising: a via hole type pad which is joined to the solder ball and formed on a surface layer of the printed wiring board called the daughter card or the backboard.
られた半田ボールが接合されるプリント配線基板の表面
層に形成されたパッド部に、１個のビアホールを設けた
ことを特徴とする請求項１記載の高速信号伝送システム
用のプリント配線基板。2. The via hole type pad is characterized in that one via hole is provided in a pad portion formed on a surface layer of a printed wiring board to which a solder ball provided in a connector is joined. A printed wiring board for the described high-speed signal transmission system.
られた半田ボールが接合されるプリント配線基板の表面
層に形成されたパッド部に、複数個のビアホールを設け
たことを特徴とする請求項１記載の高速信号伝送システ
ム用のプリント配線基板。3. The via hole type pad is characterized in that a plurality of via holes are provided in a pad portion formed on a surface layer of a printed wiring board to which a solder ball provided in a connector is joined. A printed wiring board for the described high-speed signal transmission system.
熱硬化性樹脂を充填したことを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項に記載の高速信号伝送システム用のプリ
ント配線基板。4. A thermosetting resin is filled in a gap between the printed wiring board and the connector.
A printed wiring board for a high-speed signal transmission system according to any one of 1.
とコネクタとの隙間に熱硬化性樹脂を充填したことを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高速信号
伝送システム用のプリント配線基板。5. The high-speed signal transmission system according to claim 1, wherein a thermosetting resin is filled in a gap between the connector and the printed wiring board near the outer periphery of the connector. Printed wiring board.
配線基板の表面層に形成されたパッド部にレーザ照射装
置を用いて所定の大きさを有するビアホールを形成する
まで多点照射し、前記ビアホールにメッキ処理を施して
ビアホール型パッドを形成し、このビアホール型パッド
に前記半田ボールを接合して実装したことを特徴とする
高速信号伝送システム用のプリント配線基板の製造方
法。6. A solder ball is provided on a connector, and a laser irradiation device is used to irradiate multiple points until a via hole having a predetermined size is formed on a pad portion formed on a surface layer of a printed wiring board. A method for manufacturing a printed wiring board for a high-speed signal transmission system, comprising: forming a via-hole pad by plating, and mounting the solder ball on the via-hole pad.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002095252A JP2003298201A (en) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | Printed wiring board for high speed transmission system and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002095252A JP2003298201A (en) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | Printed wiring board for high speed transmission system and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003298201A true JP2003298201A (en) | 2003-10-17 |
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ID=29387179
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003298201A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006120977A (en) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Fujitsu Ltd | Printed circuit board |
| CN113271730A (en) * | 2021-05-27 | 2021-08-17 | 四川海英电子科技有限公司 | Method for manufacturing high-density arbitrary interconnection printed circuit board |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002095252A patent/JP2003298201A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113271730A (en) * | 2021-05-27 | 2021-08-17 | 四川海英电子科技有限公司 | Method for manufacturing high-density arbitrary interconnection printed circuit board |
| CN113271730B (en) * | 2021-05-27 | 2022-08-26 | 四川海英电子科技有限公司 | Method for manufacturing high-density arbitrary interconnection printed circuit board |
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