JP4936457B2 - Bump structure and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の少なくとも一表面側において当該一表面に直交する方向に突設された柱状の突出片を備えたバンプ構造体およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a bump structure including a columnar protruding piece projecting in a direction orthogonal to the one surface on at least one surface side of a substrate, and a manufacturing method thereof.
従来から、この種のバンプ構造体30として、図7(e)に示すように突出片31の基端側の首部33より先端側の頭部34が太くなるように、突出片31の基端側と先端側とで異なる太さに形成されたものが知られている。このバンプ構造体30は、一般的に、基板40の表面に形成された導体パターン42上に形成され、当該導体パターン42に結合することにより基板40に対して支持される。
Conventionally, as this type of
以下に、図7(e)のバンプ構造体30の製造方法について説明する。図7(a)に示すように基板40の背面(図7(a)の下面)側にレジスト51を形成する(背面側レジスト形成工程)。この例では、基板40の両面に導体パターン42が形成されており、基板に貫設されたスルーホール41に電路を形成することで基板40の両面に設けた導体パターン42同士を電気的に接続している。ここにおいて、レジスト51には導体パターン42の一部を露出させる通電用開口57が形成されている。その後、図7(b)に示すように基板40の前面にレジスト52を形成する(前面側レジスト形成工程)。レジスト52としては、露光、現像により所望の形状にパターニングすることができるポジ型の感光レジストを用いている。つまり、レジスト52に図7(b)のように開口部58を有したマスク59を積層した上で光を照射すれば、レジスト52のうちマスク59の開口部58から光が照射した部分のみをその後の現像により除去することができる。前面側レジスト形成工程では、レジスト52に円形状に開口し導体パターン42の一部を露出させる首部成型孔53を形成する。また、ここでは背面側のレジスト51よりも厚み寸法が大きいものを前面側のレジスト52として使用する。
Below, the manufacturing method of the
前面側レジスト形成工程後、上述の通電用開口57から導体パターン42に通電した状態で電解めっきを行うことにより、図7(c)に示すように首部成型孔53を通して露出する導体パターン42上に金属材料30’を析出させる(突出片形成工程)。突出片形成工程では、図7(d)に示すように首部成型孔53に金属材料30’を充填することで突出片31の首部33を形成し、さらに電解めっきを継続することで首部成型孔53の外側に突出片31の頭部34を形成する。その後のレジスト剥離工程において、図7(e)のようにレジスト52が除去される(たとえば特許文献1参照)。
ところで、近年、上述したように首部33と頭部34とで太さの異なる突出片31を有したバンプ構造体30に関して、基板40との結合強度の向上が要望される場面がある。たとえば、回路基板同士を接続するコネクタに上記バンプ構造体30を用いることが考えられており、このコネクタの実用化に際して上記結合強度の向上が要望されている。具体的には、互いに着脱可能なヘッダとソケットとを備えたコネクタにおいて、ヘッダに設けられるヘッダコンタクトに上記バンプ構造体30を採用し、ソケットに設けられるソケットコンタクトに突出片31の頭部34を係止することでヘッダとソケットとの機械的結合および電気的接続を行うことができる。この場合、ヘッダおよびソケットの着脱時などにバンプ構造体30に過大な外力がかかり得るので、バンプ構造体30と当該バンプ構造体30を支持する基板40との結合強度を向上が望まれる。
By the way, in recent years, as described above, there is a demand for improving the bonding strength with the
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、従来構成に比べて基板との結合強度が向上したバンプ構造体およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above reasons, and an object of the present invention is to provide a bump structure having improved bond strength with a substrate as compared with the conventional structure and a method for manufacturing the same.
請求項1の発明は、導電性材料からなる柱状のバンプ構造体であって、基板を厚み方向に貫通することで基板に支持された支持片と、基板の少なくとも一表面側において支持片から突出する突出片とを備え、突出片が、基端側の首部より先端側の頭部が太くなるように基端側と先端側とで異なる太さに形成されており、支持片が、内周面にスルーホールめっきが形成されたスルーホール内に設けられてスルーホールめっきと結合しており、スルーホールめっきが、基板の厚み方向の両側に突出したフランジ部を有し、両フランジ部で基板を挟み込んでいることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a columnar bump structure made of a conductive material, and a support piece supported by the substrate by penetrating the substrate in the thickness direction, and protruding from the support piece on at least one surface side of the substrate and a projecting piece which, projecting pieces are formed in a different thickness and the proximal end side and distal end side so that the distal end side of the head from the neck of the proximal side becomes thick, the support piece, the inner peripheral It is provided in a through-hole with through-hole plating on the surface and is connected to the through-hole plating. The through-hole plating has flange portions protruding on both sides in the thickness direction of the substrate. It is characterized by sandwiching .
この発明によれば、基板を厚み方向に貫通することで基板に支持された支持片と、基板の少なくとも一表面側において支持片から突出する突出片とを備えるので、バンプ構造体はその一部である支持片が基板に埋め込まれることとなり、基板の表面に形成された導体パターン上に形成される従来構成に比べて、基板との結合強度が向上する。 According to this invention, the bump structure includes a support piece supported by the substrate by penetrating the substrate in the thickness direction and a protruding piece protruding from the support piece on at least one surface side of the substrate. The support piece is embedded in the substrate, and the bonding strength with the substrate is improved as compared with the conventional configuration formed on the conductor pattern formed on the surface of the substrate.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記突出片が、前記基板の厚み方向の両側にそれぞれ形成されていることを特徴とする。 The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, the protruding pieces are respectively formed on both sides in the thickness direction of the substrate.
この発明によれば、基板の厚み方向の両側に突出片を有するので、このバンプ構造体をたとえば回路基板同士を接続するコネクタに用いる場合、基板の両側に設けられた回路基板同士を機械的に結合し且つ電気的に接続することが可能となる。 According to the present invention, since the protrusions are provided on both sides in the thickness direction of the substrates, when this bump structure is used for a connector for connecting circuit substrates, for example, the circuit substrates provided on both sides of the substrates are mechanically connected to each other. It can be coupled and electrically connected.
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のバンプ構造体の製造方法であって、厚み方向に貫通するスルーホールを有し当該スルーホールの内周面に前記導電性材料からなる下地層が形成された前記基板を用い、当該基板のうち前記突出片を形成する側の表面にスルーホールを露出させる首部成型孔を有した第1のレジストを形成するレジスト形成工程と、レジスト形成工程の後にめっきを施しスルーホールに前記導電性材料を充填することで前記支持片を形成する支持片形成工程と、支持片形成工程の後にめっきを施し首部成型孔に前記導電性材料を充填することで前記首部を形成し、さらにめっきを継続することで首部成型孔の外側に前記頭部を形成する突出片形成工程と、突出片形成工程の後にレジストを剥離するレジスト剥離工程とを有することを特徴とする。 Invention of Claim 3 is a manufacturing method of the bump structure of Claim 1 or Claim 2, Comprising: It has a through hole penetrating in the thickness direction, and the inner peripheral surface of the through hole is made of the conductive material. Forming a first resist having a neck molding hole for exposing a through hole on a surface of the substrate on which the protruding piece is to be formed, using the substrate on which the underlying layer is formed; and resist After the forming process, plating is performed and the support material is formed by filling the through hole with the conductive material, and after the support piece forming process, plating is performed and the neck portion molding hole is filled with the conductive material. Forming the neck portion, and further continuing the plating to form the head portion outside the neck molding hole, and the resist stripping process for stripping the resist after the projecting piece forming step. Characterized by a step.
この発明によれば、突出片形成工程において、第1のレジストの首部成型孔内に充填された部分が突出片の首部となり、首部成型孔の外側に形成された部分が突出片の頭部となるので、第1のレジストの厚み寸法および首部成型孔の開口形状の設計に応じて、首部を所望の形状に形成することができる。 According to this invention, in the protruding piece forming step, the portion filled in the neck forming hole of the first resist becomes the neck portion of the protruding piece, and the portion formed outside the neck forming hole is the head of the protruding piece. Therefore, the neck can be formed in a desired shape according to the thickness dimension of the first resist and the design of the opening shape of the neck forming hole.
請求項4の発明は、請求項3記載の発明において、前記レジスト形成工程では、前記首部成型孔より大きい頭部成型孔を有した第2のレジストを、首部成型孔が頭部成型孔内に収まるように前記第1のレジストに積層することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, in the resist forming step, a second resist having a head molding hole larger than the neck molding hole is disposed in the neck molding hole. The first resist is stacked so as to fit.
この発明によれば、突出片形成工程において、首部成型孔の外側に形成される頭部が頭部成型孔内に収まることになるので、頭部成型孔の開口形状によって頭部の広がりが規制される。したがって、頭部成型孔の開口形状の設計に応じて、頭部を所望の形状に形成することができる。 According to the present invention, in the protruding piece forming step, the head formed outside the neck molding hole is accommodated in the head molding hole, so that the spread of the head is regulated by the opening shape of the head molding hole. Is done. Therefore, the head can be formed in a desired shape according to the design of the opening shape of the head molding hole.
本発明は、バンプ構造体はその一部である支持片が基板に埋め込まれているから、基板の表面に形成された導体パターン上に形成される従来構成に比べて、基板との結合強度が向上するという効果がある。 According to the present invention, since the support piece, which is a part of the bump structure, is embedded in the substrate, the bonding strength with the substrate is higher than that of the conventional configuration formed on the conductor pattern formed on the surface of the substrate. There is an effect of improving.
以下の各実施形態に示すバンプ構造体は、少なくとも表面の一部が互いに対向するように配置される一対の回路基板同士を機械的に結合し且つ電気的に接続するコネクタに使用されるものである。以下に、コネクタの構成および機能について説明する。 The bump structure shown in each of the following embodiments is used for a connector that mechanically couples and electrically connects a pair of circuit boards arranged so that at least a part of the surface faces each other. is there. Hereinafter, the configuration and function of the connector will be described.
このコネクタは、図2に示すように第1の回路基板に設けられるヘッダ1と、第2の回路基板(図示せず)に設けられるソケット2とを備える。ヘッダ1は、導電性材料からなるヘッダコンタクト3と、絶縁材料からなりヘッダコンタクト3を支持するヘッダボディ4とを有し、ソケット2は、導電性材料からなりヘッダコンタクト3に電気的に接続可能なソケットコンタクト5と、絶縁材料からなりソケットコンタクト5を支持するソケットボディ6とを有する。以下の各実施形態に示すバンプ構造体は、ヘッダコンタクト3として使用されるものである。ここではヘッダボディ4が第1の回路基板と一体に形成されている(つまり第1の回路基板がヘッダボディ4を兼ねている)例を示すが、ヘッダ1は、第1の回路基板と別体に形成されたヘッダボディ4を有するものであってもよい。以下では、回路基板の厚み方向を前後方向とし、ヘッダ1を設けた第1の回路基板の前面側にソケット2を設けた第2の回路基板が配置されるものとして説明する。 As shown in FIG. 2, this connector includes a header 1 provided on a first circuit board and a socket 2 provided on a second circuit board (not shown). The header 1 has a header contact 3 made of a conductive material and a header body 4 made of an insulating material and supporting the header contact 3, and the socket 2 is made of a conductive material and can be electrically connected to the header contact 3. And a socket body 6 made of an insulating material and supporting the socket contact 5. A bump structure shown in each of the following embodiments is used as the header contact 3. Here, an example is shown in which the header body 4 is formed integrally with the first circuit board (that is, the first circuit board also serves as the header body 4). However, the header 1 is different from the first circuit board. You may have the header body 4 formed in the body. In the following description, it is assumed that the thickness direction of the circuit board is the front-rear direction, and the second circuit board provided with the socket 2 is arranged on the front side of the first circuit board provided with the header 1.
ヘッダコンタクト3は、図2(a)に示すようにヘッダボディ4の前面側において前方に突出する円柱状の突起片7を具備する。突起片7は、基端側の首部8よりも先端側の頭部9の方が太くなる所謂マッシュルーム形状に形成されている。ソケットコンタクト5は、図2(a)に示すように厚み寸法が首部8の高さ寸法以下であって、後方に頭部9の高さ寸法以上の隙間を空けるように長手方向の両端部がソケットボディ6に支持された接続片17を具備する。接続片17は、両者の間に首部8の太さ以下の幅寸法のスリット21を形成する一対のばね片20を具備する。接続片17には、スリット21の長手方向の両端部においてスリット21に連続し頭部9を挿抜可能な寸法の導入孔22が形成されている。一対のばね片20は、スリット21の幅方向に可撓性を有しており、導入孔22を通して突起片7がスリット21に挿通されると首部8に弾接する。ヘッダコンタクト3とソケットコンタクト5とはそれぞれ複数本(図示例では22本)ずつ設けられており、互いに対応する位置に配置されている。なお、ソケットコンタクト5は、ソケットボディ6の幅方向の両端面からそれぞれ突出した半田付け用の端子片18を接続片17と連続一体に有している。 As shown in FIG. 2A, the header contact 3 includes a columnar protruding piece 7 that protrudes forward on the front side of the header body 4. The protruding piece 7 is formed in a so-called mushroom shape in which the distal end head portion 9 is thicker than the proximal end neck portion 8. As shown in FIG. 2 (a), the socket contact 5 has a thickness dimension equal to or smaller than the height dimension of the neck portion 8, and has both longitudinal end portions so as to leave a gap larger than the height dimension of the head portion 9 behind. A connection piece 17 supported by the socket body 6 is provided. The connecting piece 17 includes a pair of spring pieces 20 that form a slit 21 having a width dimension equal to or smaller than the thickness of the neck portion 8 between the connecting pieces 17. The connecting piece 17 is formed with introduction holes 22 that are continuous with the slit 21 at both ends in the longitudinal direction of the slit 21 and have dimensions that allow the head 9 to be inserted and removed. The pair of spring pieces 20 have flexibility in the width direction of the slit 21 and elastically contact the neck portion 8 when the protruding piece 7 is inserted into the slit 21 through the introduction hole 22. A plurality of header contacts 3 and socket contacts 5 (22 in the illustrated example) are provided, and are arranged at positions corresponding to each other. In addition, the socket contact 5 has a terminal piece 18 for soldering that protrudes from both end surfaces in the width direction of the socket body 6 and the connection piece 17 in an integrated manner.
さらに、ヘッダボディ4においてヘッダコンタクト3が設けられた領域の周囲には、突起片7と同様にヘッダボディ4の前面側において前方に突出する円柱状のガイド突起12が設けられている。ガイド突起12は、基端側の小径部13が突起片7の首部8よりも太く形成され、先端側の大径部14が小径部13よりもさらに太く形成されている。また、ソケットボディ6においてヘッダボディ4のガイド突起12に対応する位置には、ガイド用長孔23が貫設されたガイド受部24が設けられている。ガイド用長孔23は、上記ガイド突起12の小径部13の太さ(直径)以上であって大径部14の太さ(直径)未満の幅寸法の係止部27と、上記ガイド突起12の大径部14の太さ(直径)以上の幅寸法の導入口28とを備えている。ここで、ガイド用長孔23は、ヘッダ1の突起片7をソケット2の導入孔22に挿入した状態で大径部14にガイド突起12が挿入されるように配置されている。
Further, around the area where the header contact 3 is provided in the header body 4, a cylindrical guide protrusion 12 protruding forward on the front side of the header body 4 is provided in the same manner as the protrusion piece 7. The guide protrusion 12 has a base end side small diameter portion 13 formed thicker than the neck portion 8 of the protrusion piece 7 and a distal end side large diameter portion 14 formed thicker than the small diameter portion 13. In the socket body 6, at a position corresponding to the guide protrusion 12 of the header body 4, a guide receiving portion 24 through which a guide long hole 23 is provided is provided. The guide long hole 23 has a width 27 that is equal to or greater than the thickness (diameter) of the small-diameter portion 13 of the guide protrusion 12 and less than the thickness (diameter) of the large-diameter portion 14, and the guide protrusion 12. And an
上述した構成のコネクタにおいてヘッダ1をソケット2に対して着脱する方法について説明する。 A method of attaching / detaching the header 1 to / from the socket 2 in the connector having the above-described configuration will be described.
このコネクタではガイド突起12とガイド受部24とをガイドにしてヘッダ1をソケット2に対して着脱するようにしている。すなわち、ガイド用長孔23の導入口28にガイド突起12を位置合わせした状態で、ヘッダ1とソケット2とを回路基板の厚み方向に重ね合わせれば、ガイド用長孔23の導入口28からガイド突起12がガイド用長孔23に挿入され、このとき、突起片7は一方の導入孔22に挿入されることになる。さらに、この状態から、ガイド突起12がガイド用長孔23内を係止部27に移動するようにヘッダ1をソケット2に対して相対的に移動させれば、図2(b)に示すように、ガイド突起12の小径部13がガイド用長孔23の係止部27に挿通された状態とすることができ、このとき、突起片7は首部8がスリット21に挿通された状態となる。
In this connector, the header 1 is attached to and detached from the socket 2 using the guide protrusion 12 and the guide receiving portion 24 as a guide. That is, when the header 1 and the socket 2 are overlapped in the thickness direction of the circuit board in a state where the guide protrusion 12 is aligned with the
突起片7の首部8がスリット21に挿通された状態では、突起片7の頭部9が接続片17におけるスリット21の両側(ばね片20)に係合して突起片7がスリット21から抜け止めされ、ヘッダ1とソケット2とが機械的に結合される。さらに、ガイド突起12の大径部14がガイド受部24におけるガイド用長孔23の両側に係合してガイド突起12がガイド用長孔23から抜け止めされることにより、ヘッダ1とソケット2との間の機械的な結合が補助される。しかも、スリット21の両側のばね片20が首部8に弾接することにより、ヘッダコンタクト3とソケットコンタクト5との間の接圧が確保される。また、突起片7の首部8をスリット21に挿通した状態から、ガイド突起12がガイド用長孔23内を導入口28に移動するようにヘッダ1をソケット2に対して相対的に移動させれば、突起片7と接続片17との係合が解除され、ヘッダ1をソケット2から脱着可能になる。
In a state where the neck portion 8 of the protruding piece 7 is inserted into the slit 21, the head portion 9 of the protruding piece 7 engages with both sides (spring pieces 20) of the connecting piece 17 so that the protruding piece 7 comes out of the slit 21. The header 1 and the socket 2 are mechanically coupled to each other. Furthermore, the large-diameter portion 14 of the guide projection 12 is engaged with both sides of the guide long hole 23 in the guide receiving portion 24 so that the guide protrusion 12 is prevented from being detached from the guide long hole 23, thereby the header 1 and the socket 2. The mechanical coupling between the two is assisted. In addition, since the spring pieces 20 on both sides of the slit 21 are in elastic contact with the neck portion 8, contact pressure between the header contact 3 and the socket contact 5 is ensured. Further, the header 1 can be moved relative to the socket 2 so that the guide protrusion 12 moves from the state where the neck portion 8 of the protrusion piece 7 is inserted into the slit 21 to the inside of the guide slot 23 to the
以上説明したコネクタによれば、ヘッダコンタクト3の突起片7とソケットコンタクト5の接続片17とによって、ヘッダ1とソケット2との間の機械的結合と電気的接続との両方を行うことができる。ここにおいて、接続片17のうちスリット21の両側のばね片20が首部8に弾接することにより接圧が確保され、ばね片20の弾性は回路基板の表面に沿うばね片20の長さ寸法に応じて決まるので、ヘッダ1およびソケット2の高さ寸法によらず所望の接圧を確保することができる。したがって、ヘッダ1およびソケット2の低背化を図ることができる。 According to the connector described above, both the mechanical coupling and the electrical connection between the header 1 and the socket 2 can be performed by the protruding piece 7 of the header contact 3 and the connection piece 17 of the socket contact 5. . Here, the spring pieces 20 on both sides of the slit 21 in the connecting piece 17 are elastically contacted with the neck portion 8 to ensure contact pressure, and the elasticity of the spring piece 20 is set to the length dimension of the spring piece 20 along the surface of the circuit board. Therefore, a desired contact pressure can be ensured regardless of the height dimensions of the header 1 and the socket 2. Therefore, the height of the header 1 and the socket 2 can be reduced.
(実施形態1)
本実施形態のバンプ構造体30は、上述のコネクタにおいてヘッダコンタクト3(図2参照)として使用されるものであって、図1に示すように上述のコネクタにおいてヘッダボディ4(図2参照)を構成する基板40に支持される。
(Embodiment 1)
The
バンプ構造体30は、導電性材料から柱状に形成されたものであって、基板40の一表面(図1の上面)側において当該一表面に直交する方向に突設された柱状の突出片31と、基板40を厚み方向に貫通する支持片32とを備える。突出片31は上述したヘッダコンタクト3の突起片7となる部分であって、基端側の首部33(突起片7の首部8に相当)よりも先端側の頭部34(突起片7の頭部9に相当)の方が太くなる所謂マッシュルーム形状に形成されている。本実施形態では、支持片32は円柱状に形成されている。ここで、支持片32は、基板40を厚み方向に貫通し内周面に下地層としてのスルーホールめっき35が形成されたスルーホール41に充填されている。スルーホールめっき35は、導電性材料から円筒状に形成されており、基板40の厚み方向の両側に突出したフランジ部36が基板40の表面に沿ってスルーホール41の周囲に延設されている。なお、本実施形態では突出片31の頭部34が先端面側ほど直径を小さくした先細り状に形成された例を示す。
The
ここにおいて、突出片31と支持片32とは、基板40の厚み方向に沿った一直線上に配置されている。本実施形態では、突出片31の中心軸と支持片32の中心軸とが同一直線上に配置されている。さらに、突出片31と支持片32とは、同一の導電性材料から連続一体に形成されている。本実施形態では、突出片31および支持片32の材料として銅を採用する。スルーホールめっき35の材料としても銅を採用する。
Here, the protruding
上述した構成によれば、バンプ構造体30は、その一部である支持片32が基板40を貫通する形で基板40に対して埋め込まれることにより支持されているので、基板40の表面に形成された導体パターン上に形成される従来のバンプ構造体30に比べて、基板40との結合強度が向上するという利点がある。これにより、たとえば上述したコネクタのヘッダコンタクト3としてバンプ構造体30を使用した場合、ヘッダコンタクト3のヘッダボディ4への結合強度が向上する。また、支持片32は、内周面にスルーホールめっき35が形成されたスルーホール41に対して充填されているので、導電性材料からなるスルーホールめっき35に対して結合することとなり、絶縁材料からなる基板40に直接結合する場合に比べて基板40との結合強度が向上する。さらに、スルーホールめっき35は、基板40の厚み方向の両側に突出したフランジ部36を有し、両フランジ部36で基板40を挟み込んでいるから、基板40の厚み方向にスルーホールめっき35およびバンプ構造体30が移動することはない。
According to the configuration described above, the
ところで、バンプ構造体30をヘッダコンタクト3とする場合、ヘッダボディ4となる基板40の背面(図1の下面)側には導体パターン(図示せず)や外部接続用の端子部(図示せず)が形成される。突出片31は、基板40を貫通するスルーホールめっき35および支持片32を電路として、基板40の背面側の導体パターンに電気的に接続される。つまり、支持片32は基板40へのバンプ構造体30の結合強度を向上させるだけでなく、スルーホールめっき35と共に基板40の厚み方向の両面間の電路としても機能し、スルーホールめっき35のみの場合と比べて電気抵抗の小さな電路を実現可能としている。
By the way, when the
次に、本実施形態のバンプ構造体30の製造方法について図3を参照して説明する。
Next, a method for manufacturing the
図3(a)に示すように、厚み方向に貫通するスルーホール41を基板40に形成し、スルーホール41に対してめっき(たとえば無電解銅めっき)を施すことで、スルーホール41の内周面に下地層となるスルーホールめっき35を形成する(スルーホール形成工程)。その後、基板40の前面に第1のレジスト52、基板40の背面に第3のレジスト51をそれぞれ形成する(レジスト形成工程)。レジスト形成工程では、基板40のうち突出片31を形成する側の表面に形成された第1のレジスト52に、フォトリソグラフィ技術を用いてスルーホールめっき35を露出させる円形状に開口した首部成型孔53が形成される。具体的には、第1のレジスト52として、露光、現像により所望の形状にパターニングすることができるポジ型の感光レジストを用いる。そして、開口部を有したマスク(図示せず)を第1のレジスト52に積層した上で光を照射し(露光)、第1のレジスト52のうちマスクの開口部から光が照射した部分のみをその後の現像により除去することで首部成型孔53を形成する。また、ここでは第3のレジスト51よりも厚み寸法が大きいものを第1のレジスト52として使用する。
As shown in FIG. 3A, a through
レジスト形成工程の後、スルーホールめっき35に通電した状態で銅電解めっきを施すことにより、スルーホールめっき35の表面に金属材料(ここでは銅)を析出させる(支持片形成工程)。支持片形成工程では、めっきを成長させスルーホール41内に金属材料を充填することで支持片32を形成する。その後、導電解めっきを継続することにより、スルーホール41の外側にもめっきを成長させる(突出片形成工程)。突出片形成工程では、図3(b)に示すように第1のレジスト52における首部成型孔53に金属材料を充填することで突出片31の首部33を形成し、さらに銅電解めっきを継続して施して首部成型孔53の外側に突出片31の頭部34を形成する。つまり、首部成型孔53の開口面から金属材料が溢れるまで銅電解めっきを行うことで、金属材料のうち首部成型孔53内に充填された部分が首部33となり、首部成型孔53から溢れた部分が頭部34となる。銅電解めっきの際のスルーホールめっき35への通電は、基板40の背面に形成された導体パターン(図示せず)を介して行われる。そして、その後のレジスト剥離工程において、レジスト51,52を除去する。
After the resist formation step, a metal material (copper in this case) is deposited on the surface of the through-
すなわち、上記製造方法によれば、第1のレジスト52の厚み寸法によって基板40の表面に直交する首部33の高さ寸法を設定することができ、また首部成型孔53の直径によって首部33の直径を設定することができる。
That is, according to the manufacturing method, the height dimension of the
ところで、本実施形態では、上述したコネクタにおいてヘッダコンタクト3として使用されるバンプ構造体30を例示したが、この例に限らず、たとえば上述のコネクタにおいてガイド突起12(図2参照)として使用されるバンプ構造体30に本発明を適用することもできる。バンプ構造体30をガイド突起12に使用する場合、上述した突出片31の首部33が小径部13、頭部34が大径部14を構成することになる。また、バンプ構造体30は、円柱状に限らず、四角柱状や多角柱状など様々な形状とすることができる。
By the way, in this embodiment, although the
(実施形態2)
本実施形態のバンプ構造体30は、図4に示すように、前記突出片31が、前記基板40の厚み方向の両側にそれぞれ形成されている点が実施形態1のバンプ構造体30と相違する。ここでは、基板40の厚み方向に形成される両突出片31を共通の形状としてある。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 4, the
この構成によれば、たとえばバンプ構造体30を上述したコネクタにおいてヘッダコンタクト3として使用する場合に、ヘッダボディ4(基板40)の厚み方向の両側にソケット2を接続可能とすることができる。
According to this configuration, for example, when the
本実施形態のバンプ構造体30を製造するに当たっては、レジスト形成工程において、図5(a)に示すように基板40の背面に形成された第3のレジスト51に対しても、第1のレジスト52と同様、フォトリソグラフィ技術を用いてスルーホールめっき35を露出させる円形状に開口した首部成型孔54を形成する。また、ここでは第3のレジスト51と第1のレジスト52とに厚み寸法が同じものを使用する。その後の突出片形成工程では、図5(b)に示すように第1および第2の両レジスト51,52における首部成型孔53,54からスルーホールめっき35の表面に金属材料を析出させることにより、基板40の厚み方向の両側にそれぞれ突出片31を形成する。
In manufacturing the
その他の構成および機能は実施形態1と同様である。 Other configurations and functions are the same as those of the first embodiment.
(実施形態3)
本実施形態では、突出片31の頭部34の形状が安定するバンプ構造体30の製造方法を示す。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, a method for manufacturing the
この製造方法は、レジスト形成工程において、図6に示すように首部成型孔53より大きい頭部成型孔55を有した第2のレジスト56を、首部成型孔53が頭部成型孔55内に収まるように第1のレジスト52に積層する。そして、突出片形成工程において、頭部成型孔55の開口面から金属材料が溢れないように銅電解めっきを施す。第2のレジスト56は、レジスト剥離工程において第1および第3のレジスト51,52とともに剥離される。
In this manufacturing method, in the resist forming step, the second resist 56 having a
この製造方法によれば、突出片形成工程において、金属材料のうち首部成型孔53の開口面から溢れた部分が頭部成型孔55内に収まることになるので、頭部成型孔55の開口形状によって基板40の表面に沿う頭部34の広がりを規制することができる。したがって、頭部成型孔55の開口形状の設計に応じて頭部34を所望の形状に形成することができ、頭部34の形状が安定する。要するに、基板40の表面に沿う面内での頭部34の外周縁の形状を頭部成型孔55の開口形状によって規定することができ、且つ頭部34の外周縁が頭部成型孔55の内側面に到達してもさらに銅電解めっきを継続することによって頭部34の外周縁に所望の厚みを持たせることが可能となる。
According to this manufacturing method, in the protruding piece forming step, the portion of the metal material overflowing from the opening surface of the
また、本実施形態の製造方法によれば、上述したコネクタに使用されるバンプ構造体30に代えて、たとえば突出片31のうち首部33の断面形状を真円、頭部34の断面形状を楕円とすることにより、頭部34と同形状の楕円状の透孔を設けた金属板(図示せず)に対して、機械的結合および電気的接続が可能なバンプ構造体30を構成することができる。すなわち、このバンプ構造体30の突出片31を金属板の透孔に挿通し、基板40の表面に沿う面内で金属板を90度回転させれば、バンプ構造体30の頭部34が金属板における透孔の周囲に係合し、バンプ構造体30と金属板とは機械的に結合され且つ電気的に接続されることになる。本実施形態の製造方法は、このように頭部34に首部33とは異なる断面形状を採用する場合に特に有用である。
Moreover, according to the manufacturing method of this embodiment, instead of the
その他の構成および機能は実施形態1と同様である。 Other configurations and functions are the same as those of the first embodiment.
30 バンプ構造体
31 突出片
32 支持片
33 首部
34 頭部
35 スルーホールめっき(下地層)
40 基板
41 スルーホール
52 第1のレジスト
53 首部成型孔
55 頭部成型孔
56 第2のレジスト
30
40
Claims (4)
突出片は、基端側の首部より先端側の頭部が太くなるように基端側と先端側とで異なる太さに形成されており、
支持片は、内周面にスルーホールめっきが形成されたスルーホール内に設けられてスルーホールめっきと結合しており、
スルーホールめっきは、基板の厚み方向の両側に突出したフランジ部を有し、両フランジ部で基板を挟み込んでいることを特徴とするバンプ構造体。 A columnar bump structure made of a conductive material, comprising a support piece supported by the substrate by penetrating the substrate in the thickness direction, and a protruding piece protruding from the support piece on at least one surface side of the substrate,
The projecting piece is formed in different thicknesses on the proximal side and the distal side so that the head on the distal side is thicker than the neck on the proximal side ,
The support piece is provided in a through hole in which through hole plating is formed on the inner peripheral surface, and is combined with the through hole plating.
The through-hole plating has a flange portion protruding on both sides in the thickness direction of the substrate, and the bump structure characterized in that the substrate is sandwiched between both flange portions .
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