JPH09115577A - コネクタ及びコネクタ製造方法 - Google Patents
コネクタ及びコネクタ製造方法Info
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- JPH09115577A JPH09115577A JP28685295A JP28685295A JPH09115577A JP H09115577 A JPH09115577 A JP H09115577A JP 28685295 A JP28685295 A JP 28685295A JP 28685295 A JP28685295 A JP 28685295A JP H09115577 A JPH09115577 A JP H09115577A
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Abstract
体素子等を取り外し可能にして基板等に接続するための
小型且つ安価なコネクタを提供すること。 【解決手段】 コネクタは絶縁シート1に形成された複
数の貫通孔2の内面に沿って位置し、上下面間を導通す
る導電層3と貫通孔2内に充填される弾性樹脂6と、弾
性樹脂面上に位置し、導電性接着剤7を介して導電層3
と接続される金属バンプ8とを有する。
Description
ような、面内に多数の電極が形成された半導体パッケ−
ジ用のコネクタ及びその製造方法に関する。
ションに用いられるマイクロプロセッサやASIC(A
pplication Specific Integ
rated Circuit)に、多ピンのBGAやL
GAのパッケ−ジが使用されている。特に近年BGAパ
ッケ−ジの使用が注目されており、半田による表面実装
の他に、これらを取り外しできるコネクタが必要とされ
ている。従来はPGAパッケ−ジが主流であり、コネク
タとしてピン挿入型のPGA用コネクタが主に用いられ
ていた。しかしながらPGAパッケ−ジは比較的外形寸
法が大きくなる点、多極高密度配置を要求するときピン
径が小さくなりピンの成形加工やピンの変形等の問題を
生じる点等の問題点があった。更にそのコネクタは大き
な挿抜荷重に対して耐えうるよう、又は零挿入力型に設
計される必要があり、コネクタ設計が難しい、又は経済
的に不利である等の問題があった。主に以上の理由から
PGAパッケ−ジからピンを除去し面内に電極パッドだ
けを残すLGAパッケ−ジが使用される。また、近年Q
FP(Quad FlatPackeage)やTCP
(Tape Carrier Package)等の多
ピンパッケ−ジの代替としてBGAパッケ−ジが使用さ
れる。BGAはLGAのランドの位置にバンプ状半田ボ
−ルを形成したものである。BGAパッケ−ジを有する
素子はプリント基板上の所定の位置に配置後半田リフロ
−され、これにより半田ボ−ルを溶融させ基板側のラン
ドと半田接合されることにより、プリント基板上に実装
可能である。
LGA、BGAパッケ−ジに好適なプリント基板に取り
付け取り外し可能な比較的低コストのコネクタが無かっ
た。上述の如き半田接合による取り付けでは取り外しが
不可能になる。上記パッケ−ジを有する半導体素子が取
り付け取り外し可能であることは試作段階や初期販売段
階でのCPUの試験的実装、或いは新型半導体素子への
交換等に必要とされる。
パッケ−ジを有する半導体素子等を取り外し可能にして
プリント基板に取り付け両者間を電気的に接続させる小
型で比較的安価なコネクタ及びその製造方法を提供する
ことである。
形成された絶縁性シートと、前記貫通孔の内側面上に位
置し貫通孔の表裏を電気的に導通する導電層と、前記貫
通孔内に充填された弾性樹脂と、該弾性樹脂面上に配置
され前記導電層と電気的に導通する金属バンプを有する
コネクタを提供する。
パッケ−ジを具える半導体素子をプリント基板に接続さ
せる。本発明のコネクタは多数の導電ランドを両面に有
する絶縁性シ−トと、導電ランド位置に形成されたスル
−ホ−ル(貫通孔)の内面に沿って位置し上下面のラン
ド間を導電接続する導電層と、スル−ホ−ル内に充填さ
れたエラストマ−と、エラストマ−の上下表面に位置す
る金属バンプとを有する。金属バンプは半球形または球
形に形成され、その径はスル−ホ−ル径よりも小径に形
成される。
ートの所定位置に貫通孔を形成する工程と該貫通孔の内
側面に沿って導電層を形成する工程と、前記貫通孔内に
弾性樹脂を充填する工程と、該弾性樹脂の上下面に前記
導電層と電気的に導通する金属バンプを配置する工程を
含む。
は、絶縁性シ−トの両面の所望の対向位置に導電ランド
が形成され、この導電ランド位置に孔開け加工しスル−
ホ−ルを形成する。第2の工程ではスル−ホ−ル内面に
めっき等の方法により導電層を膜状に形成する。第3の
工程ではスル−ホ−ル内に適量のエラストマ−を充填
し、第4の工程ではエラストマ−上に導電性接着剤を介
して金属バンプを配置する。
明のコネクタ及びコネクタ製造方法の好適となる実施形
態を説明する。
ステル、ガラスエポキシ、紙フェノ−ル、セラミック
ス、テフロン、シリコン樹脂等の様々なシ−ト状樹脂か
らなる絶縁性シート1が使用される。この絶縁性シ−ト
1の両面にはLGAのパッド位置及びプリント基板パッ
ド位置と相対する背中合わせの位置に導電ランドを形成
する。一例として導電ランドは絶縁性のシ−トの両面に
銅の層を配置し、この銅層をエッチングして形成する。
次に銅製の導電ランド位置にはランド寸法より小さい径
の孔を孔開け加工しスル−ホ−ル2(貫通孔)を形成す
る(図1参照)。孔開け加工の方法は、ドリル加工、ケ
ミカルエッチング、プレス打ち抜き、レ−ザ−加工等の
いずれの方法でも構わない。
ルめっきを行い導電層3を形成する(図2参照)。導電
層3は絶縁シ−ト1の両面に位置する導電ランド5間を
導電接続する。スル−ホ−ルめっきの代わりに導電性樹
脂をスル−ホ−ル内に注入し内面に加熱硬化させる方法
もある。
ストマ−等の弾性を有する樹脂6が充填され、加熱等の
方法で硬化される。樹脂は好ましくはシリコ−ン樹脂を
主成分とするものを使用する。樹脂は導電性であるか非
導電性であるかを問わないが、好ましくは導電性のも
の、例えばシリコ−ン樹脂中にAg(銀)等の金属粒子
又は樹脂表面を金属コ−ティングした導電性の粒子を分
散させたものを使用する。
た後、絶縁性シ−ト1の表面を研磨し、両面側の導電ラ
ンド5及び/またはシリコ−ン弾性樹脂6の表面にシリ
コ−ン系導電性接着材7を塗布し、更にその後導電性接
着剤7上に図4乃至図8の如く金属バンプ8を配置す
る。図4及び図6に示す実施形態によれば金属バンプ8
が導電層3と直接接触し、一方図5、図7及び図8に示
す実施形態では金属バンプ8と導電層3は導電性接着剤
7を介して間接的に導通される。
状の銅やニッケルの表面に金めっきしたものを用いる。
これらは径を揃えたものであることが好ましい。特に金
属バンプ8を半田ボ−ルにしたり、半田或いは錫めっき
した金属半球または金属球より形成することにより表面
実装型のコネクタとしても使用可能である。
の如く、一側で弾性樹脂上に金属バンプ8が配置され逆
側で導電ランド5上に半田バンプ9が形成される。この
場合、下側の半田バンプ9が形成された側は基板等のパ
ッドに位置合わせされ、半田付け接続される。
ンプ8を形成した本発明のコネクタは略枠状のハウジン
グ(図示せず)内に配置されコネクタ組立体(図示せ
ず)を形成し得る。接続時には例えばプリント基板上の
所望の位置に上述のコネクタを収容した略枠状のハウジ
ングを配置し、その頂側にLGA、BGA等のパッケ−
ジの半導体素子を配置し、この半導体素子の頂側より半
導体素子を押圧する。これにより半導体素子の端子(パ
ッド)がコネクタの一側の金属バンプ8と接触する。ま
たこの金属バンプと背中合わせに配置された他方の金属
バンプがプリント基板のパッドと接続され得る。この時
金属バンプは弾性樹脂に埋まるよう移動する。
度は完全ではなく一般には10mm角の寸法に対して約
0.1mm程度の凹凸があるが、本発明のコネクタは弾
性樹脂6を具えており、この凹凸を十分補償可能であ
る。加えて接続抵抗値は金属バンプ8先端での優れた接
触抵抗とスルーホールめっきにより十分小さな値とな
る。
キシ基板の両面に1.5mmピッチで直径1.3mm,
縦15個、横15個合計225個の銅パッド(導電ラン
ド)を基板両面の相対位置に形成した。各パッドの略中
心に直径1.1mmのスルーホールを形成した後スルー
ホールめっきし上下の銅パッドを導電接続させた。さら
に上下面のパッド表面に金めっきを施した。市販の2液
混合付加反応型シリコーン樹脂に20重量%のシリカ粉
を混合したぺーストを上記のスルーホールに充填し10
0℃で加熱硬化させた。シリコーン樹脂系の導電接着剤
を樹脂及びパッド上に塗布し、金めっきした直径0.9
mmの銅金属半球をスルーホールの略中央のエラストマ
ー部分に接着させた。
金めっき板で挟んで特性を調べたところ、接圧10グラ
ムで金属半球によるバンプの変位は上下で約0.2m
m,4端子法での接触抵抗は18mm・Ωであった。2
25個のコンタクト、即ち接触部を有するコネクタをハ
ウジングに入れ、27mm角のLGAをこの上に乗せて
実装し電気的試験をした。225個の接続抵抗値は全て
35mm・Ω以下となり高温試験後の抵抗変化はプラス
10%以下であった。
キシ基板の両面に1.5mmピッチで直径1.3mm.
縦15個、横15個合計225個の銅パッドを基板両面
の相対位置に形成した。角パッドの略中心に直径1.1
mmのスルーホールを孔開け加工し、スルーホールめっ
きし上下の電極パッドを導電接続させた。さらに上下の
銅パッド表面に金メッキを施した。付加反応型シリコー
ン樹脂90重量%に平均粒径100μmの金めっき銅粉
を10重量%混合したものをスルーホールに充填し10
0℃で加熱硬化させた。直径0.9mmの銅金属球に金
めっきを施し、シリコーン樹脂系の導電性接着材を金パ
ッド全体に塗布した後スルーホール中央部のエラストマ
ー部に接着させた。
から金めっき板で挟み、上下からの接圧と接触抵抗の相
関を求めたところ、接圧10グラムでのバンプ変位は上
下合計で0.2mm,4端子法での接触抵抗は5mm・
Ωであった。225個のコンタクトを有する本部材をハ
ウジングに入れ、27mm角のLGAをこの上に載せて
実装し電気的試験をした。225個の端子の接続抵抗は
全て15mm・Ω以下にあり、高温高湿試験後の抵抗変
化はプラス15%以下であった。
ポシ基板の両面に1.5mmピッチで直径1.3mm,
縦15個、横15個合計225個の銅パッドを基板両面
の相対位置に形成した。基板の下面の角パッド中心に直
径0.3mm、深さ0.3mmのスルーホール孔開け加
工し、スルーホールめっきし上下のパッドを導電接続さ
せた。さらに上下面のパッド表面に金めっきを施した。
市販の2液混合付加反応型シリコーン樹脂を上記のスル
ーホールに充填し100℃で加熱硬化させた。直径0.
9mmの銅金属球に金めっきを施し、シリコーン樹脂形
の導電性接着材を上面の金パッド全体に塗布した後ラン
ド中央部のエラストマー部に接着させた。 一方下面の
パッドには直径1.2mmの球状半田ボールを半田接続
させた。
はプリント基板と半田接合し上面の金属球に平板プロー
ブを当てプローブにかかる荷重と接触抵抗の関係を求め
たところ、接圧10グラムでのバンプ変位は0.12m
m、4端子法での接触抵抗は4mm・Ωであった。22
5個のコンタクトを有する本部材をハウジングに入れ、
27mm角のLGAをこの上に乗せて実装し電気的試験
をした。225個の端子の接続抵抗は全て28mm・Ω
以下にあり、高温高湿試験後の抵抗変化はプラス8%以
下であった。
A等のパッケージを有する多極の半導体素子を、プリン
ト基板等に対して取り外し可能にして容易に接続可能と
なる。更に本発明のコネクタは比較的簡単な構造でその
製造方法によれば製造も容易であり経済的効果も高い。
示す断面図。
示す図1類似の断面図。
示す図1類似の断面図。
す断面図。
す断面図。
す断面図。
す断面図。
す断面図。
Claims (2)
- 【請求項1】複数の貫通孔が形成された絶縁性シート
と、 前記貫通孔の内側面上に位置し貫通孔の表裏を電気的に
導通する導電層と、 前記貫通孔内に充填された弾性樹脂と、 該弾性樹脂面上に配置され前記導電層と電気的に導通す
る金属バンプとを有するコネクタ。 - 【請求項2】絶縁性シートの所定位置に貫通孔を形成す
る工程と、 該貫通孔の内側面に沿って導電層を形成する工程と、 前記貫通孔内に弾性樹脂を充填する工程と、 該弾性樹脂の上下面に前記導電層と電気的に導通する金
属バンプを配置する工程とを含むコネクタ製造方法。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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- 1995-10-06 JP JP28685295A patent/JP3640268B2/ja not_active Expired - Fee Related
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