JP5790254B2 - Electronic component, manufacturing method thereof, and connector - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品とその製造方法、及びコネクタに関する。 The present invention relates to an electronic component, a manufacturing method thereof, and a connector.
半導体チップを搭載した半導体パッケージと配線基板との電気的な接続方法の一つに、LGA(Land Grid Array)コネクタを用いるLGA方式がある。LGAコネクタは、シート状のフレームと、当該フレームを貫通してその両面から突出する複数のコラムと呼ばれる柱状端子とを有する。 One of the electrical connection methods between a semiconductor package on which a semiconductor chip is mounted and a wiring board is an LGA method using an LGA (Land Grid Array) connector. The LGA connector has a sheet-like frame and a plurality of columnar terminals called columns that penetrate the frame and protrude from both sides.
このようなLGAコネクタが半導体パッケージと配線基板との間に挟まれ、上記のコラムの一端と他端とがそれぞれ半導体パッケージと配線基板とに当接する。そして、バネ等の付勢力を利用して半導体パッケージを配線基板に向けて押圧することにより、コラムを介して半導体パッケージと配線基板とが電気的に接続される。 Such an LGA connector is sandwiched between the semiconductor package and the wiring board, and one end and the other end of the column are in contact with the semiconductor package and the wiring board, respectively. Then, the semiconductor package and the wiring board are electrically connected through the column by pressing the semiconductor package toward the wiring board using an urging force such as a spring.
ここで、コラムは上記の半導体パッケージの電極パッド数に応じて複数設けられるが、電極パッドと非接触のコラムが存在すると、半導体パッケージと配線基板との電気的な接続が不良となってしまう。 Here, a plurality of columns are provided in accordance with the number of electrode pads of the semiconductor package. However, if there is a non-contact column with the electrode pads, the electrical connection between the semiconductor package and the wiring board becomes poor.
電子部品とその製造方法、及びコネクタにおいて、パッケージ基板とコネクタとを電気的に良好に接続することを目的とする。 In an electronic component, a manufacturing method thereof, and a connector, an object is to electrically connect a package substrate and the connector in an excellent manner.
以下の開示の一観点によれば、パッケージ基板と、バネを介して前記パッケージ基板と電気的に接続されているコネクタとを有し、前記コネクタは、複数の貫通孔が形成されたフレームと、複数の前記貫通孔の各々に挿入された複数の柱状端子とを有し、前記柱状端子の一方の端部が前記バネに接続され、複数の前記柱状端子のうち、前記フレームの外周縁部寄りの一部の前記柱状端子に接続する前記バネの巻き数を、他の前記柱状端子に接続する前記バネの巻き数よりも少なくした電子部品が提供される。 According to one aspect discussed herein, includes a package substrate, and a connector which is electrically connected to the package substrate through the spring, the connector includes a frame having a plurality of through holes are formed, A plurality of columnar terminals inserted into each of the plurality of through-holes, one end of the columnar terminal being connected to the spring, and of the plurality of columnar terminals, closer to the outer peripheral edge of the frame An electronic component in which the number of turns of the spring connected to a part of the columnar terminals is smaller than the number of turns of the spring connected to the other columnar terminals is provided.
また、その開示の他の観点によれば、複数の貫通孔が形成されたフレームと、複数の前記貫通孔の各々に挿入され、接続対象に電気的に接続される複数の端子と、前記接続対象と複数の前記端子の各々との間に配置された複数のバネとを有し、複数の前記端子のうち、前記フレームの外周縁部寄りの一部の前記端子に接続する前記バネの巻き数を、他の前記端子に接続する前記バネの巻き数よりも少なくしたコネクタが提供される。 According to another aspect of the disclosure, a frame in which a plurality of through holes are formed, a plurality of terminals that are inserted into each of the plurality of through holes and are electrically connected to a connection target, and the connection A plurality of springs disposed between the target and each of the plurality of terminals, and the winding of the spring connected to a part of the terminals near the outer peripheral edge of the frame among the plurality of terminals A connector is provided in which the number is less than the number of turns of the spring connected to the other terminal .
更に、その開示の別の観点によれば、複数の貫通孔が形成されたフレームと、複数の前記貫通孔の各々に挿入され、接続対象に電気的に接続される複数の柱状電極と、前記接続対象と複数の前記柱状電極の各々との間に配置された複数のバネとを有し、複数の前記柱状電極のうち、前記フレームの外周縁部寄りの一部の前記柱状電極に接続する前記バネの巻き数を、他の前記柱状電極に接続する前記バネの巻き数よりも少なくしたコネクタを用い、パッケージ基板と前記コネクタの柱状電極とを、前記バネを介して電気的に接続する工程を有する電子部品の製造方法が提供される。 Further, according to another aspect of the disclosure, a frame in which a plurality of through holes are formed, a plurality of columnar electrodes that are inserted into each of the plurality of through holes and are electrically connected to a connection target; A plurality of springs arranged between the connection target and each of the plurality of columnar electrodes, and connected to a part of the columnar electrodes near the outer peripheral edge of the frame among the plurality of columnar electrodes; step of connecting a number of turns of the spring, using a connector with less than the number of turns of the spring to be connected to the other of the columnar electrodes, the columnar electrodes of the package substrate and the connector, electrically via the spring A method of manufacturing an electronic component having the above is provided.
以下の開示によれば、パッケージ基板の反りにバネが追従するため、その反り量の如何を問わずにパッケージ基板とコネクタとを電気的に良好に接続することができ、これらの接続信頼性を向上させることができる。 According to the following disclosure, since the spring follows the warpage of the package substrate, the package substrate and the connector can be electrically connected to each other regardless of the amount of warpage, and the connection reliability thereof can be improved. Can be improved.
本実施形態の説明に先立ち、本実施形態の基礎となる予備的事項について説明する。 Prior to the description of the present embodiment, preliminary matters serving as the basis of the present embodiment will be described.
図1は、電子部品の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of an electronic component.
この電子部品10は、配線基板1、ボルスタープレート2、LGAコネクタ5、半導体パッケージ11、ヒートスプレッダ15、及びヒートシンクベース16を有する。
The
このうち、配線基板1は、サーバ等の電子機器においてシステムボードとして供せられるものであって、一方の主面には銅膜をパターニングしてなる第1の電極パッド6が形成され、他方の主面にはボルスタープレート2が固着される。
Among these, the
そのボルスタープレート2にはネジ孔2aが形成されており、そのネジ孔2aに連通する貫通孔1aが配線基板1に設けられる。
A
ボルスタープレート2の材料は特に限定されない。半導体パッケージ11で発生した熱を速やかに外部に逃がすべく、ステンレス等の熱伝導率の高い金属をボルスタープレート2の材料として使用するのが好ましい。
The material of the
一方、LGAコネクタ5は、フレーム3と柱状端子4とを有する。このうち、フレーム3は、樹脂を材料とするものであって、複数の貫通孔3aを備える。そして、その貫通孔3aの各々に上記の柱状端子4が挿入される。
On the other hand, the
柱状端子4は、ゴムに銀等の導電性フィラーを分散させてなる導電性ゴムや導電性エストラマを材料とし、第1の電極パッド6と対向する位置に設けられる。
The
半導体パッケージ11は、LGAコネクタ5の接続対象となるものであって、パッケージ基板8と半導体チップ9とを有する。
The
このうち、パッケージ基板8は、セラミック製又はプラスチック製のコア基材上に配線層を形成してなる配線基板であって、その表面に銅膜をパターニングしてなる第2の電極パッド7を備える。
Among these, the
一方、半導体チップ9は、例えばCPU等の能動素子であって、はんだバンプ12を介してパッケージ基板8と電気的かつ機械的に接続される。そして、パッケージ基板8と半導体チップ9との間には、これらの接続強度を高めるためにアンダーフィル樹脂13が充填される。
On the other hand, the
半導体チップ9で発生した熱は、ヒートスプレッダ15を介して外部に逃がされる。そのヒートスプレッダ15による放熱効率を高めるため、ヒートスプレッダの材料としては熱伝導性に優れた銅を使用するのが好ましい。
The heat generated in the
ヒートシンクベース16は、ヒートスプレッダ15を支持すべく設けられ、例えばアルミニウム板を加工してなる。
The
そして、これらヒートスプレッダ15とヒートシンクベース16とには貫通孔15a、16aが形成され、これらの貫通孔15a、16aとバネ18とにネジ17が挿通される。
Through
実使用下においては、ボルスタープレート2のネジ孔2aにネジ17を螺入し、バネ18の付勢力によってヒートシンクベース16を配線基板1側に押し付ける。これにより、第1の電極パッド6と第2の電極パッド7とが柱状端子4を介して電気的に接続されることになる。
Under actual use, the
ところで、上記のように配線基板1と半導体パッケージ11とはLGAコネクタ5により電気的に接続されるが、実使用下においてはこれらの間に接続不良が発生することがある。
By the way, the
このように接続不良が発生する一因として半導体パッケージ11の反りがある。その反りについて図2(a)、(b)を参照して説明する。
One cause of the occurrence of such a connection failure is the warpage of the
図2(a)、(b)は、半導体パッケージ11の製造途中の断面図である。
2A and 2B are cross-sectional views of the
半導体パッケージ11の製造に際しては、図2(a)に示すように、はんだバンプ12を加熱してリフローすることにより、はんだバンプ12によりパッケージ基板8と半導体チップ9とを接続する。
When manufacturing the
パッケージ基板8は樹脂を主にしてなるのに対し、半導体チップ9はシリコンを主にしてなるため、材料の相違に起因して半導体パッケージ8と半導体チップ9とは異なる熱膨張率を示す。
Since the
但し、このようにリフローをしている時は、パッケージ基板8と半導体チップ9との熱膨張の差が溶融したはんだバンプ12で吸収されるため、熱膨張率差が原因の反りは半導体パッケージ11に生じない。
However, during reflowing in this way, the difference in thermal expansion between the
一方、図2(b)は、はんだバンプ12が冷えて固化した状態における半導体パッケージ11の断面図である。
On the other hand, FIG. 2B is a cross-sectional view of the
リフローが終了して半導体パッケージ11が冷えると、パッケージ基板8と半導体チップ9とが異なる熱収縮量で収縮することになる。しかし、固化したはんだバンプ12は、パッケージ基板8と半導体チップ9との熱収縮量の差を吸収できないため、半導体パッケージ11が半導体チップ9を上にして凸状に反ってしまう。
When the reflow is completed and the
パッケージ基板8の反りの量ΔDは、パッケージ基板8と半導体チップ9との材料や大きさによって変わるが、典型的には、100μm〜200μm程度である。
The warp amount ΔD of the
図3は、このように反りが生じたパッケージ基板8とLGAコネクタ5との拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the
図3に示すように、柱状端子4は、円錐の頂点を平坦化した形状の突出部4xを有し、本来ならその突出部4xの平坦な端部4aが電極パッド7に当接する。
As shown in FIG. 3, the
しかし、上記のようにパッケージ基板8に反りが生じたことでその端部4aが第2の電極パッド7から離れてしまい、柱状端子4によって第1の電極パッド6と第2の電極パッド7とを電気的に接続することができなくなってしまう。
However, the warp of the
特に、パッケージ基板8は上側に凸状に反るため、パッケージ基板8の中央付近においてこのような接続不良が発生し易い。
In particular, since the
以下、本実施形態について説明する。 Hereinafter, this embodiment will be described.
(第1実施形態)
図4は、第1実施形態に係る電子部品の断面図である。なお、図4において、図1で説明したのと同じ要素には図1におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
(First embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view of the electronic component according to the first embodiment. In FIG. 4, the same elements as those described in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and the description thereof is omitted below.
この電子部品20においては、つるまき型の複数の導電性のバネ21を介してLGAコネクタ5とパッケージ基板8とが電気的に接続される。
In the
図5は、LGAコネクタ5とその周囲の拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the
LGAコネクタ5のフレーム3の材料は特に限定されない。本実施形態では、ポリイミドやガラスクロスを含有する樹脂等の絶縁性材料をフレーム3の材料として使用する。
The material of the
また、フレーム3の大きさも特に限定されないが、フレーム3の厚みは約1.95mm程度とし得る。また、貫通孔3aは、ドリル加工やレーザ加工によって形成され、その直径は約0.75mmである。なお、隣接する貫通孔3aの中心間距離は、例えば1.27mm程度である。
Further, the size of the
更に、その貫通孔3aの内面と開口端縁とには導電膜31として銅膜が形成され、開口端縁の導電膜31上には貴金属膜34として金膜が形成される。
Further, a copper film is formed as the
そのような貫通孔3aに柱状端子4が挿入される。柱状端子4の材料は、純金属と比較して導電性が劣る導電性ゴムや導電性エストラマであるが、貫通孔3a内の導電膜31によってその柱状端子4の導電性を補うことができる。
The
更に、貫通孔3aの内面と比較して大気に触れ易い貫通孔3aの開口端縁に貴金属膜34を形成したことで、当該開口端縁における導電膜31が大気との接触で腐食するのを防止できる。
Furthermore, since the
上記の柱状端子4は一方の端部4aと他方の端部4bとを備えており、当該他方の端部4bが第1の電極パッド6に当接する。なお、一方の端部4aから他方の端部4bまでの柱状端子4の長さは約2.4mm程度である。
The
そして、第2の電極パッド7の表面には第1の導電性接着剤22が塗布されており、その第1の導電性接着剤22によってバネ21と第2の電極パッド7とが接続される。更に、柱状端子4の一方の端部4aには、第2の導電性接着剤23によってバネ21が接続される。
The first
これら第1の導電性接着剤22と第2の導電性接着剤23とは、導電性を有するため、バネ21と第2の電極パッド7とを電気的に接続したり、バネ21と柱状端子4とを電気的に接続するのに供される。
Since the first
更に、第1の導電性接着剤22と第2の導電性接着剤23とは緩衝材としても供され、バネ21との接触によって第2のパッド7や柱状端子4の端部4aの表面に傷がつくのを防止できる。
Further, the first
特に、点線円内に示すように、銅膜をパターニングしてなる第2の電極パッド7の上に銅の腐食防止のために金めっき膜7xを形成する場合、その金めっき膜7xに傷がつくと第2の電極パッド7とバネ21との接触抵抗が上昇してしまう。上記した第1の導電性接着剤22は、その金めっき膜7xに傷が付くのを防止してこのような接触抵抗の上昇を防止するのにも資することになる。
In particular, as shown in the dotted circle, when the
また、バネ21によって柱状電極4と第2の電極パッド7との接触圧力が緩和されるため、柱状電極4と第2の電極パッド7とが直接接触してこれらの表面が損傷するのも防止できる。
Further, since the contact pressure between the
第1の導電性接着剤22及び第2の導電性接着剤23としては、例えば銀ペースト使用し得る。この場合、バネ21と第2の電極パッド7との接続、及びバネ21と柱状端子4の一方の端部4aとの接続では、銀ペーストによる接続後に加熱等をして、銀ペーストを固化させたうえで、第1の導電性接着剤22及び第2の導電性接着剤23として機能させても良い。
As the first
また、第1の導電性接着剤22及び第2の導電性接着剤23は、導電フィラーを含む接着剤であっても良い。導電フィラーとしては、金粉、銀粉、銅粉、ニッケル粉、アルミ粉、メッキ粉、カーボン粉、及びグラファイト粉のいずれかを使用し得る。この場合においても、第1の導電性接着剤22と第2の導電性接着剤23で接着後に加熱等を行い、第1の導電性接着剤22と第2の導電性接着剤23を固化させても良い。
Further, the first
バネ21のサイズは特に限定されないが、本実施形態ではバネ21の直径を約30μm〜70μmとし、その長さを約300μmとする。更に、バネ21の螺旋のピッチを約50μmとする。
The size of the
バネ21の材料も限定されない。本実施形態では、超弾性合金をバネ21の材料として使用する。そのような超弾性合金としてはNiTi合金やCu-Zn合金がある。
The material of the
なお、柱状端子4とバネ21との接触抵抗は50mΩ以下であって実用上は問題ない。更に、パッケージ基板8の反りが原因で各バネ21に印加される荷重にはばらつきが生じるが、それが原因で発生する柱状端子4とバネ21との接触抵抗のばらつきはパッケージ基板8の面内で数mΩ以下であり、これも実用上は問題ない値である。
The contact resistance between the
以上説明した本実施形態によれば、バネ21により柱状端子4とパッケージ基板8とを電気的に接続する。
According to the present embodiment described above, the
既述のように、製造時の熱によってパッケージ基板8には反りが発生するが、その反りの量は実使用下におけるパッケージ基板8の温度によって変化する。このように反り量が変化しても、本実施形態ではバネ21が伸縮することによって柱状端子4とパッケージ基板8との電気的な接続状態を維持することができ、LGAコネクタ5とパッケージ基板8とが接続不良を起こすのを防止できる。
As described above, warpage occurs in the
更に、パッケージ基板8は半導体チップ9を上にして凸状に反るため、その反りが生じたときの柱状端子4と第2の電極パッド7との間隔D(図5参照)は、パッケージ基板8の周縁領域で小さく、パッケージ基板8の中心領域で大きくなる傾向がある。このように間隔Dがパッケージ基板8の面内で異なる場合でも、間隔Dの変化に各バネ21が追従するため、パッケージ基板8の全面においてLGAコネクタ5とパッケージ基板8との電気的な接続を良好に維持することができる。
Further, since the
また、半導体チップ9で発生した熱をバネ21を介してLGAコネクタ5に逃がすこともできるので、半導体チップ9の冷却不足もある程度解消することができる。
In addition, since heat generated in the
特に、バネ21の材料である超弾性合金の変態温度を室温(20℃〜30℃)よりも低くすると、実使用下で半導体パッケージ11の温度が室温以上となった場合でも、バネ21を常に弾性領域で変形させることができる。
In particular, if the transformation temperature of the superelastic alloy that is the material of the
塑性領域中で伸縮を繰り返すとバネ21は歪の蓄積によって切断してしまうが、このように弾性領域で変形させることでバネ21が切断する危険性を低減でき、実使用下において常に安定してLGAコネクタ5とパッケージ基板8とを電気的に接続することができる。
If the expansion and contraction are repeated in the plastic region, the
なお、バネ21の材料として形状記憶合金を使用することも考えられる。但し、この場合は、高温時に弾性領域で変形したときのバネ21の歪が、バネ21が冷えて塑性領域に入ったときにも残ってしまうので、歪が原因でバネ21が切断してしまう危険性がある。
It is also conceivable to use a shape memory alloy as the material of the
次に、本実施形態に係る電子部品の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing an electronic component according to this embodiment will be described.
図6〜図10は、本実施形態に係る電子部品の製造途中の拡大断面図である。 6 to 10 are enlarged cross-sectional views in the course of manufacturing the electronic component according to the present embodiment.
まず、図6(a)に示すように、厚さが約1.95mmの樹脂製のフレーム3に対してドリル加工又はレーザ加工を行うことにより直径が約0.75mmの貫通孔3aを複数形成する。
First, as shown in FIG. 6A, a plurality of through
続いて、図6(b)に示すように、フレーム3の露出面の全面に導電膜31として無電解銅めっき膜を1μm程度の厚さに形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, an electroless copper plating film is formed to a thickness of about 1 μm as the
次に、図7(a)に示す断面構造を得るまでの工程について説明する。 Next, steps required until a sectional structure shown in FIG.
まず、フレーム3の両主面側にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像して、貫通孔3aに重なる窓32aを備えた第1のレジストパターン32を形成する。
First, a photoresist is applied to both main surface sides of the
そして、導電膜31を給電層にしながら貫通孔3a内に露出する導電膜31の上に電解銅めっき膜を形成することにより、貫通孔3a内の導電膜31を20μm程度の厚さにまで厚膜化する。
Then, by forming an electrolytic copper plating film on the
その後に、第1のレジストパターン32は除去される。
Thereafter, the first resist
次いで、図7(b)に示すように、フレーム3の両主面側において、貫通孔3aの周囲を除く領域に第2のレジストパターン33を形成する。なお、第2のレジストパターン33は、貫通孔3a内にも充填される。
Next, as shown in FIG. 7B, the second resist
そして、導電膜31を給電層にしながら、第2のレジストパターン33で覆われていない部分の導電膜31上に、貴金属膜34として電解金めっき膜を2μm程度の厚さに形成する。
Then, an electrolytic gold plating film is formed as a
その後に、第2のレジストパターン33は除去される。
Thereafter, the second resist
次に、図8(a)に示すように、貴金属膜34をマスクにして導電膜31をウエットエッチングすることにより、貴金属膜34で覆われていない部分のフレーム3の両主面を露出させる。
Next, as shown in FIG. 8A, wet etching is performed on the
なお、貫通孔3a内においては、図7(a)の工程において導電膜31を予め厚膜化してあるので、本工程のウエットエッチングで貫通孔3a内の導電膜31が除去されることはない。
In the through
続いて、図8(b)に示すように、複数の貫通孔3aの各々に柱状端子4を挿入する。柱状端子4は、直径が貫通孔3aのそれよりも大きい突出部4xを有するが、柱状端子4の材料である導電性ゴムが弾力性を有するので、その突出部4xを潰すことにより貫通孔3aに簡単に柱状端子4を挿入することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 8B, the
ここまでの工程により、フレーム3と柱状端子4とを備えたLGAコネクタ5の基本構造が完成したことになる。
The basic structure of the
この後は、そのLGAコネクタ5を半導体パッケージ11に接続する工程に移る。
Thereafter, the process proceeds to a step of connecting the
まず、図9(a)に示すように、半導体パッケージ11が備えるパッケージ基板8を用意し、そのパッケージ基板8の各々の第2の電極パッド7の上に第1の導電性接着剤22を塗布する。
First, as shown in FIG. 9A, a
第1の導電性接着剤22の種類は特に限定されない。但し、熱硬化工程を省くという観点からすると、熱硬化が不要な室温で接着性を有する樹脂に銀フィラーを分散させてなるペーストを第1の導電性接着剤22として使用するのが好ましい。
The type of the first
次に、図9(b)に示すように、柱状端子4の一方の端部4aに、第1の導電性接着剤22と同一種類の第2の導電性接着剤23とを塗布する。
Next, as shown in FIG. 9B, a second
続いて、図10に示すように、パッケージ基板8の第2の電極パッド7を柱状端子4に対向させる。そして、第1の導電性接着剤22により第2の電極パッド7とバネ21とを接続すると共に、第2の導電性接着剤23により柱状端子4とバネ21とを接続する。
Subsequently, as shown in FIG. 10, the
この状態を所定時間維持することにより第1の導電性接着剤22と第2の導電性接着剤23とが固化し、柱状端子4とパッケージ基板8とが電気的かつ機械的に接続されることになる。
By maintaining this state for a predetermined time, the first
なお、第1の導電性接着剤22及び第2の導電性接着剤23としては銀ペーストを使用し得る。この場合、バネ21と第2の電極パッド7との接続、及びバネ21と端部4aとの接続では、銀ペーストによる接続後に加熱等をして、銀ペーストを固化させたうえで、その銀ペーストを第1の導電性接着剤22及び第2の導電性接着剤23として機能させても良い。
Note that a silver paste can be used as the first
また、第1の導電性接着剤22及び第2の導電性接着剤23は、導電フィラーを含む接着剤であっても良い。導電フィラーとしては、金粉、銀粉、銅粉、ニッケル粉、アルミ粉、メッキ粉、カーボン粉、グラファイト粉のいずれかを使用し得る。この場合においても、第1の導電性接着剤22と第2の導電性接着剤23による接着後に加熱等を行い、第1の導電性接着剤22及び第2の導電性接着剤23を固化させても良い。
Further, the first
この後は、図4に示したように、バネ18の付勢力によってLGAコネクタ5を配線基板1に押し当て、本実施形態に係る電子部品20の基本構造を完成させる。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the
(第2実施形態)
図11は、本実施形態に係る電子部品20の拡大断面図である。なお、図11において、第1実施形態で説明したのと同じ要素には第1実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the
図11では、フレーム3の外周縁部3x寄りの周縁領域Iと、フレーム3の中心付近の中心領域IIとを併記してある。
In FIG. 11, a peripheral area I near the outer
既述のように、実使用下ではパッケージ基板8は上向きに凸に反るため、周縁領域Iでは中心領域IIと比較してパッケージ基板8が柱状端子4に近接する。更に、周縁領域Iの第2の電極パッド7は、ネジ17とバネ18(図4参照)とに近いため当該バネ18の付勢力を強く受け、それにより柱状端子4と十分な押圧力で接触する。
As described above, since the
これらにより、周縁領域Iにおいては、バネ21を介して柱状端子4とパッケージ基板8とを接続する実益に乏しい場合がある。
As a result, in the peripheral region I, there are cases where the actual benefit of connecting the
そこで、本実施形態では、複数の柱状端子4のうち、フレーム3の外周縁部3x寄りの一部の柱状端子4にバネ21を接続せず、バネ18(図4参照)の弾性力でその柱状端子4をパッケージ基板8の第2の電極パッド7に直接接続する。このように第2の電極パッド7と直接接続する柱状端子4の数は、例えば、外周縁部3xから数えて内側に4個程度とする。
Therefore, in the present embodiment, the
これにより、第1実施形態と比較してバネ21の個数を低減でき、部品点数の削減による電子部品20のコストダウンを実現できる。
Thereby, compared with 1st Embodiment, the number of the
なお、本実施形態はこれに限定されない。図12は、本実施形態の他の例に係る電子部品20の拡大断面図である。
Note that the present embodiment is not limited to this. FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of an
なお、図12において、図11と同じ要素には図11におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。 In FIG. 12, the same elements as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 11, and the description thereof is omitted below.
本例では、複数の柱状端子4のうち、フレーム3の外周縁部3x寄りの一部の柱状端子4に接続するバネ21の巻き数を、中心領域IIにおける他のバネ21の巻き数よりも少なくする。バネ21の巻き数は特に限定されないが、中心領域IIにおける巻き数を6とする場合、外周縁部3x寄りのバネ21の巻き数を3程度とする。
In this example, among the plurality of
また、巻き数を少なくしたバネ21と接続される柱状端子4の数は、例えば、外周縁部3xから数えて内側に4個程度とする。
In addition, the number of
このように巻き数を少なくすることで、周辺領域Iにおいてパッケージ基板8と近接している柱状端子4にバネ21から強い弾性力が印加されるのを防止することができる。
By reducing the number of turns in this way, it is possible to prevent a strong elastic force from being applied from the
バネ21の巻き数の調節方法は特に限定されない。図13は、バネ21の巻き数の調節方法の一例を示す模式図である。
The method for adjusting the number of turns of the
この方法では、バネ21を引き伸ばした状態で切断する。切断後は、バネ21は自身の弾性力によって縮む。これにより、バネ21は切断前と比較してΔLだけ短くなるが、その長さΔLがパッケージ基板8の反り量ΔD(図2(b)参照)である100μm〜200μm程度の値に等しくなるようにバネ21の切断長Xを設定する。
In this method, the
このように切断する際にバネ21を引き伸ばすと、バネ21の螺旋ピッチが広くなるため、バネ21の隣接する螺旋間に切断用の工具を挿入し易くなり、バネ21の巻き数の調節が容易になる。
When the
更に、バネ21の材料として超弾性合金を利用するため、切断時にバネ21を延ばしてもバネ21が塑性変形することがなく、切断後のバネ21の螺旋ピッチを切断前と同一にすることができる。
Furthermore, since a superelastic alloy is used as the material of the
なお、このように周縁領域Iのバネ21の巻き数を調節するのに代えて、図14に示されるような柱状電極4を採用してもよい。
Instead of adjusting the number of turns of the
図14は、本実施形態の別の例に係る電子部品20の拡大断面図である。
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of an
なお、図14において、図11と同じ要素には図11におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。 14, the same elements as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 11, and description thereof will be omitted below.
図14の例では、周辺領域Iにおける柱状電極4の突起部4xの長さL1を、中心領域IIにおける他の柱状電極4の突起部4xの長さL2よりも短くする。このように長さを短くする柱状端子4の数は、例えば、外周縁部3xから数えて内側に4個程度とする。
In the example of FIG. 14, the length L 1 of the
長さL1、L2の差(L2−L1)は特に限定されないが、当該差がパッケージ基板8の反り量ΔD(図2(b)参照)に等しくなるようにするのが好ましい。 The difference between the lengths L 1 and L 2 (L 2 −L 1 ) is not particularly limited, but it is preferable that the difference be equal to the warpage amount ΔD of the package substrate 8 (see FIG. 2B).
また、周縁領域Iのバネ21の長さと巻き数とは、中心領域IIのバネ21におけるのと同じである。
The length and the number of turns of the
このように長さL1を長さL2よりも短くすることにより、パッケージ基板8が反った場合であっても、周辺領域Iと中心領域IIとの各々のバネ21の長さを略同一にすることができる。そのため、バネ21から柱状電極4に印加される押圧力をパッケージ基板8の面内において略一定にすることができると共に、周辺領域Iの柱状電極4にバネ21から不必要に強い弾性力が印加されるのを防止できる。
Thus, by making the length L 1 shorter than the length L 2 , the lengths of the
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。 The following additional notes are disclosed for each embodiment described above.
(付記1) パッケージ基板と、
バネを介して前記パッケージ基板と電気的に接続されているコネクタと、
を有することを特徴とする電子部品。
(Appendix 1) Package substrate,
A connector electrically connected to the package substrate via a spring;
An electronic component comprising:
(付記2) 前記バネと前記パッケージ基板とを接続する第1の導電性接着剤と、
前記バネと前記コネクタとを接続する第2の導電性接着剤とを更に有することを特徴とする付記1に記載の電子部品。
(Appendix 2) a first conductive adhesive connecting the spring and the package substrate;
The electronic component according to
(付記3) 前記コネクタは、
複数の貫通孔が形成されたフレームと、
複数の前記貫通孔の各々に挿入された複数の柱状端子とを有し、
前記柱状端子の一方の端部が前記バネに接続されたことを特徴とする付記1又は付記2に記載の電子部品。
(Appendix 3) The connector is
A frame in which a plurality of through holes are formed;
A plurality of columnar terminals inserted into each of the plurality of through holes;
The electronic component according to
(付記4) 複数の前記柱状端子のうち、前記フレームの外周縁部寄りの一部の柱状端子に前記バネを接続せず、前記一部の柱状端子を前記パッケージ基板に直接接続したことを特徴とする付記3に記載の電子部品。
(Supplementary Note 4) Of the plurality of columnar terminals, the spring is not connected to some columnar terminals near the outer peripheral edge of the frame, and the some columnar terminals are directly connected to the package substrate. The electronic component according to
(付記5) 複数の前記柱状端子のうち、前記フレームの外周縁部寄りの一部の柱状端子に接続する前記バネの巻き数を、他の前記柱状端子に接続する前記バネの巻き数よりも少なくすることを特徴とする付記3に記載の電子部品。
(Supplementary Note 5) Among the plurality of columnar terminals, the number of turns of the spring connected to a part of the columnar terminals near the outer peripheral edge of the frame is larger than the number of turns of the spring connected to the other columnar terminals. The electronic component as set forth in
(付記6) 前記貫通孔の内面に導電膜が形成されたことを特徴とする付記3乃至付記5のいずれかに記載の電子部品。
(Supplementary note 6) The electronic component according to any one of
(付記7) 接続対象に電気的に接続される端子と、
前記接続対象と前記端子との間に配置されたバネと、
を有することを特徴とするコネクタ。
(Appendix 7) a terminal electrically connected to the connection target;
A spring disposed between the connection object and the terminal;
A connector comprising:
(付記8) 前記端子は柱状端子であり、前記柱状端子の一方の端部に導電性接着剤を介して前記バネが接続されたことを特徴とする付記7に記載のコネクタ。
(Supplementary note 8) The connector according to
(付記9) 貫通孔が形成されたフレームを更に有し、
前記貫通孔に前記柱状端子が挿入されたことを特徴とする付記8に記載のコネクタ。
(Additional remark 9) It further has the flame | frame in which the through-hole was formed,
The connector according to
(付記10) パッケージ基板とコネクタの柱状電極とを、バネを介して電気的に接続する工程を有することを特徴とする電子部品の製造方法。 (Additional remark 10) The manufacturing method of the electronic component characterized by having the process of electrically connecting a package board | substrate and the columnar electrode of a connector via a spring.
1…配線基板、2…ボルスタープレート、2a…ネジ孔、3…フレーム、3a、15a、16a…貫通孔、3x…外周縁部、4…柱状端子、4a、4b…端部、4x…突出部、5…LGAコネクタ、6…第1の電極パッド、7…第2の電極パッド、7x…金めっき膜、8…パッケージ基板、9…半導体チップ、10、20…電子部品、11…半導体パッケージ、12…はんだバンプ、13…アンダーフィル樹脂、15…ヒートスプレッダ、16…ヒートシンクベース、17…ネジ、18、21…バネ、22…第1の導電性接着剤、23…第2の導電性接着剤、31…導電膜、32…第1のレジストパターン、32a…窓、33…第2のレジストパターン、34…貴金属膜。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
バネを介して前記パッケージ基板と電気的に接続されているコネクタとを有し、
前記コネクタは、複数の貫通孔が形成されたフレームと、複数の前記貫通孔の各々に挿入された複数の柱状端子とを有し、前記柱状端子の一方の端部が前記バネに接続され、複数の前記柱状端子のうち、前記フレームの外周縁部寄りの一部の前記柱状端子に接続する前記バネの巻き数を、他の前記柱状端子に接続する前記バネの巻き数よりも少なくしたことを特徴とする電子部品。 A package substrate;
And a connector which is electrically connected to the package substrate through the spring,
The connector has a frame in which a plurality of through holes are formed, and a plurality of columnar terminals inserted into each of the plurality of through holes, and one end of the columnar terminal is connected to the spring, Of the plurality of columnar terminals, the number of turns of the spring connected to a part of the columnar terminals near the outer peripheral edge of the frame is less than the number of turns of the spring connected to the other columnar terminals. Electronic parts characterized by
バネを介して前記パッケージ基板と電気的に接続されているコネクタとを有し、A connector electrically connected to the package substrate via a spring;
前記コネクタは、複数の貫通孔が形成されたフレームと、複数の前記貫通孔の各々に挿入された複数の柱状端子とを有し、前記柱状端子の一方の端部が前記バネに接続され、複数の前記柱状端子のうち、前記フレームの周辺領域における前記柱状端子の突起部の長さを前記フレームの中心領域における前記柱状端子の突起部の長さよりも短くしたことを特徴とする電子部品。The connector has a frame in which a plurality of through holes are formed, and a plurality of columnar terminals inserted into each of the plurality of through holes, and one end of the columnar terminal is connected to the spring, Of the plurality of columnar terminals, the length of the protruding portion of the columnar terminal in the peripheral region of the frame is shorter than the length of the protruding portion of the columnar terminal in the central region of the frame.
複数の前記貫通孔の各々に挿入され、接続対象に電気的に接続される複数の端子と、A plurality of terminals inserted into each of the plurality of through holes and electrically connected to a connection target;
前記接続対象と複数の前記端子の各々との間に配置された複数のバネとを有し、A plurality of springs disposed between the connection object and each of the plurality of terminals;
複数の前記端子のうち、前記フレームの外周縁部寄りの一部の前記端子に接続する前記バネの巻き数を、他の前記端子に接続する前記バネの巻き数よりも少なくしたことを特徴とするコネクタ。Of the plurality of terminals, the number of turns of the spring connected to a part of the terminals near the outer peripheral edge of the frame is less than the number of turns of the spring connected to the other terminals. Connector.
複数の前記貫通孔の各々に挿入され、接続対象に電気的に接続される複数の端子と、
前記接続対象と複数の前記端子の各々との間に配置された複数のバネとを有し、
複数の前記端子のうち、前記フレームの周辺領域における前記端子の突起部の長さを前記フレームの中心領域における他の前記端子の突起部の長さよりも短くしたことを特徴とするコネクタ。 A frame in which a plurality of through holes are formed;
A plurality of terminals inserted into each of the plurality of through holes and electrically connected to a connection target;
And a plurality of springs disposed between each of the connection object and the plurality of terminals,
Of the plurality of terminals, the length of the protruding portion of the terminal in the peripheral region of the frame is shorter than the length of the protruding portion of the other terminal in the central region of the frame .
複数の前記貫通孔の各々に挿入され、接続対象に電気的に接続される複数の柱状電極と、
前記接続対象と複数の前記柱状電極の各々との間に配置された複数のバネとを有し、
複数の前記柱状電極のうち、前記フレームの外周縁部寄りの一部の前記柱状電極に接続する前記バネの巻き数を、他の前記柱状電極に接続する前記バネの巻き数よりも少なくしたコネクタを用い、
パッケージ基板と前記コネクタの柱状電極とを、前記バネを介して電気的に接続する工程を有することを特徴とする電子部品の製造方法。 A frame in which a plurality of through holes are formed;
A plurality of columnar electrodes inserted into each of the plurality of through-holes and electrically connected to a connection target;
A plurality of springs disposed between the connection object and each of the plurality of columnar electrodes;
A connector in which the number of turns of the spring connected to a part of the columnar electrodes near the outer peripheral edge of the frame is less than the number of turns of the spring connected to the other columnar electrodes among the plurality of columnar electrodes. Use
A columnar electrodes of the package substrate and the connector, a method of manufacturing an electronic component, characterized by comprising the step of electrically connected through the spring.
複数の前記貫通孔の各々に挿入され、接続対象に電気的に接続される複数の柱状電極と、A plurality of columnar electrodes inserted into each of the plurality of through-holes and electrically connected to a connection target;
前記接続対象と複数の前記柱状電極の各々との間に配置された複数のバネとを有し、A plurality of springs disposed between the connection object and each of the plurality of columnar electrodes;
複数の前記柱状電極のうち、前記フレームの周辺領域における前記柱状電極の突起部の長さを前記フレームの中心領域における他の前記柱状電極の突起部の長さよりも短くしたコネクタを用い、Among the plurality of columnar electrodes, using a connector in which the length of the protruding portion of the columnar electrode in the peripheral region of the frame is shorter than the length of the protruding portion of the other columnar electrode in the central region of the frame,
パッケージ基板と前記コネクタの柱状電極とを、前記バネを介して電気的に接続する工程を有することを特徴とする電子部品の製造方法。A method of manufacturing an electronic component comprising a step of electrically connecting a package substrate and a columnar electrode of the connector via the spring.
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