JPH10261758A - 変換モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が単純かつコンパクトで低コストな変換
モジュールを提供することにある。 【解決手段】 変換モジュール１は、Ｉ／Ｏピン２４を
備える半導体パッケージ２１とそれが搭載されるマザー
ボードＭＢとの間に介在される。ソケット基板３の基材
の表裏両面には、おす型ピン２２が突設されている。変
換基板２を構成する両面板１４の表面側には第１のパッ
ド４が形成され、裏面側には第２のパッド５が形成され
ている。第１のパッド４には、Ｉ／Ｏピン２４が挿抜可
能な第１のめす型ソケット状ピン１５がはんだ付けされ
ている。第２のパッド５には、おす型ピン２２を嵌挿す
るための第２のめす型ソケット状ピン１６がはんだ付け
されている。両面板の表裏にある導体層同士を導通させ
るミニバイアホール８が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＰＧＡ（ピ
ングリッドアレイ）等の半導体パッケージを信号変換し
たうえでマザーボードに搭載する際に用いられる変換モ
ジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ内のマザーボー
ドには、ＣＰＵ（中央処理装置）としての機能を有する
半導体パッケージが搭載されている。このような半導体
パッケージとしては、現在のところ、片側面に多数のＩ
／Ｏピンが立設されたＰＧＡ（ピングリッドアレイ）タ
イプが最も普及している。また、この種のＰＧＡは、例
えば各Ｉ／Ｏピンをマザーボード側のスルーホールに嵌
挿した後にはんだ付けすることによって実装されるよう
になっている。

【０００３】ところで、パーソナルコンピュータのユー
ザーは、処理の高速化を目的としたパーソナルコンピュ
ータのアップグレードを望む場合がある。この場合、既
存のＣＰＵをマザーボードから取り外して、新たに高機
能なＣＰＵを搭載することが必要になる。かかる場合の
便宜を考慮した結果、近年ではＰＧＡ５１を直接的に実
装するのではなく、固定ソケット５２を介して間接的に
マザーボード５３に実装することが一般的になってきて
いる（図１１参照）。なお、同図はアップグレード前の
状態を示している。

【０００４】図１１に示される固定ソケット５２の裏面
には、マザーボード５３側のスルーホールにはんだ付け
されるめす型ソケット状ピン５４が立設されている。め
す型ソケット状ピン５４の上部には、ＰＧＡ５１のＩ／
Ｏピン５５を嵌挿させるための挿通穴が設けられてい
る。かかる穴にＩ／Ｏピン５５を嵌挿させる結果、マザ
ーボード５３側とＰＧＡ５１側との電気的な接続が図ら
れ、ＰＧＡ５１が動作可能な状態となる。

【０００５】図１２，図１３にはアップグレード後の状
態が示されている。同図においては、固定ソケット５２
とＰＧＡ６１との間に変換モジュール５７が介在されて
いる。この変換モジュール５７は、１枚の変換基板５８
と１枚のソケット基板５６とからなる。ソケット基板５
６には、めす型ソケット状ピン６０が多数モールドされ
ている。各めす型ソケット状ピン６０は、ソケット基板
５６の裏面側から突出している。これらのめす型ソケッ
ト状ピン６０の挿通穴には、高機能なＰＧＡ６１のＩ／
Ｏピン６２が挿抜可能である。変換基板５８は多層板
（４層板）であり、２枚の両面板６８間に１枚の絶縁基
材（例えばプリプレグ等）６９を介在させて積層したも
のである。この多層板はバイアホール６６をその表裏両
面に備えている。表面側のバイアホール６６には、ソケ
ット基板５６のめす型ソケット状ピン６０の突出端が嵌
挿されかつはんだ付けされている。裏面側のバイアホー
ル６６には、おす型ピン５９が嵌挿されかつはんだ付け
されている。各おす型ピン５９は、固定ソケット５２の
めす型ソケット状ピン５４の挿通穴に挿抜可能である。
変換基板５８においてソケット基板５６の存在しない領
域には、信号変換用のプログラムが格納されたＩＣ６４
や、電圧を変換するための抵抗６５等が実装されてい
る。また、変換基板５８の両面の導体層同士は、ピン嵌
挿用のバイアホール６６よりも小径のミニバイアホール
６７を介して導通されている。

【０００６】従って、上記構成の変換モジュール５７を
用いることにより、ＰＧＡ６１をマザーボード５３に適
合させることができ、ＰＧＡ６１の本来の性能が充分に
発揮される状態となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１２，図
１３の変換モジュール５７では、構成が複雑な多層板を
変換基板５８として使用していたため、製造が面倒であ
りかつ高コスト化にもつながりやすいという問題があっ
た。

【０００８】また、変換モジュール５７が全体的に大き
くなると、パーソナルコンピュータの筐体内への収容が
困難になる。よって、変換モジュール５７を構成する変
換基板５８も極力コンパクトに形成されるべきと考えら
れていた。

【０００９】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その目的は、構成が単純かつコンパクト
で低コストな変換モジュールを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、Ｉ／Ｏピンを備える
半導体パッケージとそれが搭載されるマザーボードとの
間に介在される変換モジュールであって、基材の表裏両
面におす型ピンが突設されてなるソケット基板と、両面
板の表面側に第１のパッドが形成されるとともに裏面側
に第２のパッドが形成され、前記第１のパッドに前記Ｉ
／Ｏピンが挿抜可能な第１のめす型ソケット状ピンがは
んだ付けされ、前記第２のパッドに前記おす型ピンを嵌
挿するための第２のめす型ソケット状ピンがはんだ付け
され、前記両面板の表裏にある導体層同士を導通させる
ミニバイアホールが形成されてなる変換基板とを備えた
変換モジュールをその要旨とする。

【００１１】請求項２に記載の発明では、Ｉ／Ｏピンを
備える半導体パッケージとそれが搭載されるマザーボー
ドとの間に介在される変換モジュールであって、両面板
の表面側に第１のパッドが形成されるとともに裏面側に
第２のパッドが形成され、前記第１のパッドに前記Ｉ／
Ｏピンが挿抜可能なめす型ソケット状ピンがはんだ付け
され、前記第２のパッドにおす型ピンがはんだ付けさ
れ、前記両面板の表裏にある導体層同士を導通させるミ
ニバイアホールが形成されてなる変換基板を備えた変換
モジュールをその要旨とする。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２において、前記第１及び第２のパッドは、前記両面板
を厚さ方向に投影したときに少なくとも重なり合う位置
関係に形成され、かつ両パッドが重なり合っている領域
内に前記ミニバイアホールが形成されているとした。

【００１３】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項１，２に記載の発明によると、半導体パッケージとマ
ザーボードとの間を行き交う信号が変換基板において変
換されることで、半導体パッケージ本来の機能が充分に
発揮され、処理の高速化が達成される。

【００１４】また、変換基板が両面板からなるものであ
るため、多層板からなるものと比べて確実に構成が単純
になる。また、ピン嵌挿用のバイアホールを形成する必
要がなく、表裏導通用のミニバイアホールのみの形成で
足りるため、これによっても構成が単純になる。ゆえ
に、以上の２つのことから変換モジュールの製造が容易
になり、かつ低コスト化が達成される。

【００１５】さらに、ピン嵌挿用のバイアホールの形成
が不要になることで、変換基板の外形寸法を小さくする
ことができる。このため、変換モジュールをコンパクト
にすることができる。

【００１６】請求項２に記載の発明によると、上記の作
用に加えて次のような作用がある。即ち、ソケット基板
の省略により変換モジュールが低背化するため、よりい
っそうコンパクトなものとすることができる。また、全
体の構成がより単純化することにより、さらなる低コス
ト化が達成される。

【００１７】請求項３に記載の発明によると、第１及び
第２のパッドから層方向に配線パターンを引き出さなく
ても両面板表裏の導通が図られるため、パッドの狭ピッ
チ化が可能となり、変換基板の外形寸法を小さくするこ
とができる。ゆえに、変換モジュールをよりいっそうコ
ンパクトなものとすることができる。また、パッド間の
スペースに障害物がなくなるためパターン引き回しが容
易になり、回路設計に好都合なものとなる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

［第１の実施の形態］以下、本発明を具体化した一実施
形態の変換モジュール１を図１〜図３に基づき詳細に説
明する。

【００１９】図１〜図３に示されるように、この実施形
態の変換モジュール１は、変換基板２とソケット基板３
とからなる。この変換モジュール１は、半導体パッケー
ジとしてのＰＧＡ２１を信号変換したうえでマザーボー
ドＭＢに搭載するためのものである。

【００２０】変換基板２の主要部分を構成する両面板１
４は、ソケット基板３の下側に位置している。この両面
板１４は矩形状かつリジッドなものであって、導体層を
表裏両面に２層有している。ソケット基板３の下面に隠
れる両面板１４の第１の領域には、図４，図５に示され
るように、第１のパッド４、第２のパッド５、配線パタ
ーン６，７及びミニバイアホール８が形成されている。
一方、横方向に延出した両面板１４の第２の領域には、
矩形状をした電子部品接続用のパッド９，１０がそれぞ
れ形成されている。パッド９はＤＩＰ（デュアルインラ
インパッケージ）１１を表面実装するためのものであ
る。パッド１０はチップ抵抗１２を表面実装するための
ものである。前記パッド１０は両面板１４の下面側にも
形成されている。チップ抵抗１２及びＤＩＰ１１は、対
応するパッド９，１０に対していずれもはんだＳ1 を介
して接合されている。

【００２１】図５に示されるように、この両面板１４の
表層にある配線パターン６，７は、第１及び第２のパッ
ド４，５とミニバイアホール８のランドとを電気的に接
続している。なお、グランドパターンである配線パター
ン７は、配線パターン６に比べてかなり太く形成されて
いる。配線パターン７は、同一面内にある複数のパッド
４，５と複数のミニバイアホール８のランドとをつない
でいる。この他、配線パターンのうちのあるもの（図示
略）は、パッド４，５と電子部品１１，１２との間、ま
たは電子部品１１，１２同士の間を電気的に接続してい
る。

【００２２】図３に示されるように、第１のパッド４は
両面板１４の表面側に形成され、第２のパッド５は両面
板１４の裏面側に形成されている。図５に示されるよう
に、両パッド４，５は円形状であり、千鳥状に配置され
ている。前記両パッド４，５は、両面板１４を厚さ方向
に投影したときに重なり合う位置関係に形成されてい
る。両面板１４の表層には、所定箇所に開口部１７ａを
有するソルダーレジスト１７が設けられている。パッド
４，５は外周部を除いて開口部１７ａから露出してい
る。即ち、両パッド４，５の直径（本実施形態では１．
１mm）は開口部１７ａの直径（本実施形態では１．０m
m）よりも大きくなっている。このようにするとパッド
４，５が剥離しにくくなるからである。なお、前記電子
部品接続用のパッド９，１０も開口部１７ａから露出し
ている。配線パターン６，７及びミニバイアホール８の
ランドは、ソルダーレジスト１７から露出しておらず、
同ソルダーレジスト１７によって保護されている。

【００２３】図３等に示されるように、この両面板１４
の表面側には第１のめす型ソケット状ピン１５が多数表
面実装され、裏面側には第２のめす型ソケット状ピン１
６が多数表面実装されている。両めす型ソケット状ピン
１５，１６の数は、本実施形態では２００個〜５００個
程度である。両めす型ソケット状ピン１５，１６はとも
に略円筒状の部材であり、その先端面には挿通穴１５
ａ，１６ａが形成されている。第１のめす型ソケット状
ピン１５の挿通穴１５ａには、ＰＧＡ２１の下面から突
出するＩ／Ｏピン２４が挿抜可能に嵌挿される。第２の
めす型ソケット状ピン１６の挿通穴１６ａには、ソケッ
ト基板３の上面から突出するおす型ピン２２の上端部２
２ａが挿抜可能に嵌挿される。めす型ソケット状ピン１
５，１６の先端には、Ｉ／Ｏピン２４またはおす型ピン
２２の挿抜を容易ならしめるためにテーパ部１５ｂ，１
６ｂが形成されている。このテーパ部１５ｂ，１６ｂは
先端側に行くほど広がっている。そして、第１のめす型
ソケット状ピン１５の基端面は第１のパッド４にはんだ
付けされ、第２のめす型ソケット状ピン１６の基端面は
第２のパッド５にはんだ付けされている。めす型ソケッ
ト状ピン１５，１６の基端部周面及びパッド４，５の表
面には、はんだＳ1 によりフィレットが形成されてい
る。なお、めす型ソケット状ピン１５，１６の基端部の
直径は、ソルダーレジスト１７の開口部１７ａの直径よ
りも小さいことが好ましい。その理由は、接合部分に好
適なフィレットを形成するためである。

【００２４】図３に示されるように、ミニバイアホール
８は両面板１４の表裏を貫通するように形成されてい
る。それにより、両面板１４の表面側にある導体層（配
線パターン６，７等）と、両面板１４の裏面側にある導
体層（配線パターン６，７等）とが導通されている。こ
こで、ミニバイアホール８とは、ピン嵌挿を目的とした
通常のバイアホール（直径０．４mm〜０．８mm）よりも
小径であって、表裏の導通を図ることのみを目的とした
ものを指す。本実施形態においては、具体的には直径２
００μm 程度のミニバイアホール８を形成している。

【００２５】図１，図４等に示されるように、このソケ
ット基板３はおす型ピン２２をモールドしてなるもので
ある。前記ソケット基板３は正方形状をしており、その
外形寸法はＰＧＡ２１の大きさにほぼ等しい。各おす型
ピン２２の上端部２２ａは、基材としてのモールド樹脂
部２３の上面から突出している。各おす型ピン２２の下
端部２２ｂは、モールド樹脂部２３の下面から突出して
いる。おす型ピン２２の上端部２２ａは、第２のめす型
ソケット状ピン１６の挿通穴１６ａに挿抜可能に嵌挿さ
れる。

【００２６】図１に示されるように、マザーボードＭＢ
にはあらかじめ固定ソケット２５がはんだ付けによって
脱着不能に固定されている。固定ソケット２５は多数の
めす型ソケット状ピン２６を備える。使用時において、
前記変換モジュール１の備えるおす型ピン２２の下端部
２２ｂは、これらの固定ソケット２５の挿通穴に挿抜可
能に嵌挿される。なお、部品交換を行う際の便宜を図る
ため、当該接続部位にははんだ付けがなされない。

【００２７】一方、半導体パッケージであるＰＧＡ２１
は、両面板１４の上面側に搭載される。このとき、ＰＧ
Ａ２１のＩ／Ｏピン２４は、第１のめす型ソケット状ピ
ン１５の挿通穴１５ａに挿抜可能に嵌挿される。そし
て、このときＰＧＡ２１側とマザーボードＭＢ側とが変
換モジュール１を介して電気的に接続される。従って、
信号等はＰＧＡ２１とマザーボードＭＢとの間を行き交
うことが可能となる。その際、信号等が両面板１４の電
子部品１１，１２によって適宜変換されることにより、
ＰＧＡ２１本来の機能が充分に発揮される状態となる。

【００２８】次に、この変換モジュール１を製造する方
法の一例を紹介する。まず、ガラスエポキシ絶縁基板の
両面に銅箔を貼着した銅張積層板を出発材料とし、レジ
ストを形成したうえで銅箔のエッチングを行う。その結
果、絶縁基板両面にパッド４，５，９，１０及び配線パ
ターン６，７を形成する。次いで、ミニバイアホール８
を形成するための貫通孔（直径約２００μm ）をドリル
等を用いて穴あけする。さらに、触媒核を付与した後に
無電解銅めっきを行うことで、バイアホール８を形成す
る。この後、絶縁基板両面にソルダーレジスト１７を形
成する。なお、ガラスエポキシ製の絶縁基板に代えて、
ガラスポリイミド製の絶縁基板を選択してもよい。

【００２９】続くはんだ印刷工程では、スクリーン印刷
の手法によって、第１のパッド４及び第２のパッド５上
にクリームはんだを両面印刷する。クリームはんだの印
刷は、スクリーン印刷以外の手法によってなされてもよ
い。前記クリームはんだとしては、例えば共晶はんだ
（Ｐｂ：Ｓｎ＝３７：６３，融点１８３℃）の粉末をベ
ヒクルに分散させてなるもの等が使用される。

【００３０】次いで、第１のめす型ソケット状ピン１５
の基端面を第１のパッド４に密着するように配置すると
ともに、第２のめす型ソケット状ピン１６の基端面を第
２のパッド５に密着するように配置する。この場合、め
す型ソケット状ピン１５，１６は、シート状かつ樹脂製
の間隔保持具により保持された状態で供給されることが
よい。なお、めす型ソケット状ピン１５，１６をばらば
らの状態で供給する方法を採ることも勿論可能である。

【００３１】続くリフロー工程では、めす型ソケット状
ピン１５，１６が両面に仮固定された前記両面板１４を
リフロー炉内にセットした後、クリームはんだが融点す
る温度付近まで炉内の温度を上昇させる。このような加
熱の結果、溶融したはんだＳ1 によって、めす型ソケッ
ト状ピン１５，１６がパッド４，５に接合される。即
ち、この方法によると、第１及び第２のめす型ソケット
状ピン１５，１６が両面板１４の両面に一括してはんだ
付けされる。この後、電子部品１１，１２をそれぞれの
パッド９，１０に対して個別にはんだ付けすることによ
り、所望の変換モジュール１が完成する。なお、電子部
品接続用のパッド９，１０にもクリームはんだを印刷し
ておき、前記リフロー工程においてめす型ソケット状ピ
ン１５，１６と同時にはんだ付けしてもよい。

【００３２】そして、このようにして作製された変換モ
ジュール１にＰＧＡ２１を搭載したものを、マザーボー
ドＭＢの固定ソケット２５に搭載すれば、ＰＧＡ２１を
高速で動作させることができる。

【００３３】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。 （イ）本実施形態の変換モジュール１では、変換基板２
が両面板１４からなるものであるため、多層板からなる
従来のものに比べて確実に構成が単純になる。また、ピ
ン嵌挿用である通常のバイアホールを形成する必要がな
く、表裏導通用のミニバイアホール８のみの形成で足り
るため、これによっても構成が単純になる。ゆえに、以
上の２つのことから変換モジュール１の製造が容易にな
り、かつ低コスト化を達成することができる。

【００３４】（ロ）さらに、ピン嵌挿用のバイアホール
の形成が不要になることで、変換基板２の主要部分を構
成する両面板１４の外形寸法を小さくすることができ
る。このため、変換モジュール１をコンパクトにするこ
とができる。 ［第２の実施の形態］次に、実施形態２の変換モジュー
ル３１を図６〜図８に基づいて説明する。

【００３５】図６〜図８に示されるように、この実施形
態の変換モジュール３１は変換基板３２のみからなるも
のであって、ソケット基板３は省略されている。この変
換モジュール３１も、半導体パッケージとしてのＰＧＡ
２１を信号変換したうえでマザーボードＭＢに搭載する
ためのものである。

【００３６】変換基板３２の主要部分を構成する両面板
１４は、実施形態１において使用したものと同一の構造
を有している。従って、その詳細な説明は省略し、共通
の部材番号を付すのみとする。

【００３７】図７等に示されるように、この両面板１４
の表面側には、第１のめす型ソケット状ピン１５が多数
表面実装されている。この点については実施形態１と変
わりはない。しかし、実施形態２においては、両面板１
４の裏面側には、第２のめす型ソケット状ピン１６に代
えておす型ピン３３が多数表面実装されている。

【００３８】図８に示されるように、各おす型ピン３３
はネイルヘッド状に形成されている。かかる形状を採用
したのは、基端側にネイルヘッド部３３ａがあるとおす
型ピン３３の抜け止めが図られるため接合強度が向上
し、ひいては高い信頼性が確保されるからである。前記
ネイルヘッド部３３ａは、第２のパッド５にはんだ付け
されている。その結果、おす型ピン３３の基端部周面及
びパッド５の表面には、はんだＳ1 によりフィレットが
形成されている。なお、ネイルヘッド部３３ａの直径
は、ソルダーレジスト１７の開口部１７ａの直径よりも
小さいことが好ましい。その理由は、接合部分に好適な
フィレットを形成することで、高い接合強度を得るため
である。本実施形態では具体的には、ネイルヘッド部３
３ａの直径を０．７mm、開口部１７ａの直径を１．０mm
に設定している。また、おす型ピン３３においてネイル
ヘッド部３３ａでない部分の直径を０．４５mmに設定し
ている。

【００３９】図８に示されるように、ミニバイアホール
８は両面板１４の表裏を貫通するように形成されてい
る。それにより、両面板１４の表面側にある導体層（配
線パターン６，７等）と、両面板１４の裏面側にある導
体層（配線パターン６，７等）とが導通されている。本
実施形態においても、ミニバイアホール８の直径を２０
０μm に設定している。

【００４０】図６に示されるように、マザーボードＭＢ
にはあらかじめ固定ソケット２５がはんだ付けによって
脱着不能に固定されている。固定ソケット２５は多数の
めす型ソケット状ピン２６を備える。

【００４１】そして使用時においては、前記変換モジュ
ール３１の備えるおす型ピン３３の先端部は、固定ソケ
ット２５の備えるめす型ソケット状ピン２６の挿通穴に
挿抜可能に嵌挿される。なお、部品交換を行う際の便宜
を図るため、当該接続部位にははんだ付けがなされな
い。一方、ＰＧＡ２１は両面板１４の表面側に搭載され
る。このとき、ＰＧＡ２１のＩ／Ｏピン２４は、第１の
めす型ソケット状ピン１５の挿通穴１５ａに挿抜可能に
嵌挿される。そして、このときＰＧＡ２１側とマザーボ
ードＭＢ側とが変換モジュール３１を介して電気的に接
続される。従って、信号等はＰＧＡ２１とマザーボード
ＭＢとの間を行き交うことが可能となる。その際、信号
等が両面板１４の電子部品１１，１２によって適宜変換
されることにより、ＰＧＡ２１本来の機能が充分に発揮
される状態となる。

【００４２】次に、この変換モジュール３１を製造する
方法の一例を紹介する。まず、実施形態と同様の手順に
より両面板１４を作製する。次に、専用のピン立て治具
（図示略）を用いてピン立て工程を実施することによ
り、ばらばらの状態のネイルヘッド状のおす型ピン３３
を所定位置間隔に整列させる。このとき、各おす型ピン
３３のネイルヘッド部３３ａは上向きに配置される。

【００４３】また、第１のはんだ印刷工程を実施するこ
とにより、第２のパッド５上にクリームはんだを片面印
刷しておく。そして、その片面印刷が施された両面板１
４を治具上に重ね合わせることにより、おす型ピン３３
のネイルヘッド部３３ａの端面をピン第２のパッド５に
密着させる。なお、前記おす型ピン３３は、シート状か
つ樹脂製の間隔保持具により保持された状態で供給され
てもよい。

【００４４】続く第２のはんだ印刷工程では、治具に固
定された状態の両面板１４に対し片面印刷を行うことに
より、第１のパッド４上にクリームはんだを付着させ
る。次いで、第１のめす型ソケット状ピン１５の基端面
を第１のパッド４に密着するように配置する。この場
合、めす型ソケット状ピン１５は間隔保持具により保持
された状態で供給されてもよく、ばらばらの状態で供給
されてもよい。

【００４５】続くリフロー工程では、両面板１４を治具
ごとリフロー炉内にセットした後、クリームはんだが融
点する温度付近まで炉内の温度を上昇させる。このよう
な加熱の結果、溶融したはんだＳ1 によって、めす型ソ
ケット状ピン１５がパッド４に接合され、おす型ピン３
３がパッド５に接合される。即ち、この方法によると、
第１のめす型ソケット状ピン１５及びおす型ピン３３が
両面板１４の両面に一括してはんだ付けされる。この
後、電子部品１１，１２の個別はんだ付けを経て、所望
の変換モジュール３１が完成する。

【００４６】そして、このようにして作製された変換モ
ジュール３１にＰＧＡ２１を搭載したものを、マザーボ
ードＭＢの固定ソケット２５に搭載すれば、ＰＧＡ２１
を高速で動作させることができる。

【００４７】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。 （イ）本実施形態の変換モジュール３１では、変換基板
３２が両面板１４からなるものであるため、多層板から
なる従来のものに比べて確実に構成が単純になる。ま
た、ピン嵌挿用である通常のバイアホールを形成する必
要がなく、表裏導通用のミニバイアホール８のみの形成
で足りるため、これによっても構成が単純になる。ゆえ
に、以上の２つのことから変換モジュール３１の製造が
容易になり、かつ低コスト化を達成することができる。

【００４８】（ロ）さらに、ピン嵌挿用のバイアホール
の形成が不要になることで、変換基板３２の主要部分を
構成する両面板１４の外形寸法を小さくすることができ
る。このため、変換モジュール３１をコンパクトにする
ことができる。

【００４９】（ハ）特にこの実施形態では、ソケット基
板３の省略により変換モジュール３１が低背化するた
め、よりいっそうコンパクトなものとすることができ
る。また、全体の構成がより単純化することにより、さ
らなる低コスト化を達成することができる。

【００５０】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、例えば次のような形態に変更することが可
能である。 ◎ 図９に示される別例の変換モジュール４１のような
構成としてもよい。即ち、第１及び第２のパッド４，５
は、変換基板４２を構成する両面板１４を厚さ方向に投
影したときに重なり合う位置関係に形成されている。両
パッド４，５が重なり合っている領域内には、ミニバイ
アホール８が形成されている。より具体的にいうと、両
パッド４，５の中央部にミニバイアホール８の開口部が
位置している。従ってこの構成によると、第１及び第２
のパッド４，５から層方向に配線パターン６，７を引き
出さなくても、両面板１４の表裏の導通を図ることがで
きる。このため、パッド４，５の狭ピッチ化が可能とな
り、変換基板４２の外形寸法をさらに小さくすることが
できる。ゆえに、変換モジュール４１をよりいっそうコ
ンパクトなものとすることができる。また、パッド４，
５間のスペースに障害物がなくなるためパターン引き回
しが容易になり、回路設計に好都合なものとなる。

【００５１】◎ 図１０に示される別例の変換モジュー
ル４６のような構成としてもよい。この変換モジュール
４６は、図９の変換モジュール４１と同様の基本構成を
有している。ただし、両者はミニバイアホール８の形成
位置が異なる点において相違する。即ち、この変換モジ
ュール４６では、ミニバイアホール８の開口部がパッド
４，５の外周部に位置している。ゆえに、開口部はソル
ダーレジスト１７下に位置している。従って、この変換
モジュール４６も図９の別例と同様の作用効果を奏す
る。なお、ミニバイアホール４６がソルダーレジスト１
７によって保護されていることから信頼性も高くなる。

【００５２】◎ 実施形態２において使用したおす型ピ
ン３３は、ネイルヘッド状に限定されることはなく、例
えば単純な形状をしたものであってもよい。ただし、上
述のとおりネイルヘッド状であるほうが信頼性の向上に
とって有利である。

【００５３】◎ 両面板１４を構成する絶縁基板はリジ
ッドなものでなくてもよく、フレキシブルなものを選択
してもよい。 ◎ 両面一括リフローによりめす型ソケット状ピン１
５，１６をはんだ付けつけする実施形態１の方法に代
え、片面ずつリフローする方法を採用してもよい。同様
に、実施形態２について片面ずつリフローする方法を採
用してもよい。

【００５４】◎ 第１のパッド４及び第２のパッド５
は、両面板１４を厚さ方向に投影したときに完全に重な
り合う位置関係に形成されるほか、部分的に重なり合う
位置関係に形成されていてもよい。なお、図８，図９の
ような構成を採る必要がない場合には、両パッド４，５
は必ずしも重なり合う位置関係に形成されなくてもよ
い。

【００５５】◎ 実施形態２において使用したおす型ピ
ン３３は、マザーボードＭＢ側の構造に応じて、異なる
タイプの接続端子に変更されてもよい。例えば、球状ま
たは円柱状のバンプなどを接続端子として用い、それを
はんだＳ1 で第２のパッド５に表面実装してもよい。ま
た、実施形態１において使用したおす型ピン２２の下端
部２２ｂを裏面から突出させることなく、その代わりに
異なるタイプの接続端子を裏面に設けることとしてもよ
い。

【００５６】◎ 半導体パッケージとしてＰＧＡ２１を
用いる代わりに、それ以外のタイプのパッケージ（例え
ばＢＧＡ等）を用いてもよく、さらには半導体パッケー
ジ以外の能動部品を用いてもよい。

【００５７】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 請求項１乃至３のいずれか１項において、前記
ミニバイアホールの直径は２００μm 以下であることを
特徴とする変換モジュール。この構成であると、変換基
板の外形寸法を小さくできるので、確実に変換モジュー
ルのコンパクト化を図ることができる。

【００５８】（２） 請求項２，３，技術的思想１のい
ずれか１項において、前記変換基板には開口部を有する
ソルダーレジストが形成され、その開口部の直径は前記
第２のパッドの直径よりも小さく、同開口部からは前記
第２のパッドの外周部を除く領域が露出し、前記おす型
ピンの基端部の直径は前記開口部の直径よりも小さいこ
とを特徴とした変換モジュール。この構成であると、接
合部分に好適な形状をしたはんだのフィレットが形成さ
れるため、変換モジュールに高い信頼性を確保すること
ができる。

【００５９】（３） 請求項２または３において、前記
おす型ピンはネイルヘッド状であることを特徴とする変
換モジュール。この構成であると、ネイルヘッド部があ
ることでおす型ピンの抜け止めが図られるため接合強度
が向上し、ひいては変換モジュールに高い信頼性を確保
することができる。

【００６０】（４） 請求項３において、前記ミニバイ
アホールの開口部は前記パッドの外周部にあり、かつそ
の開口部は前記変換基板に形成されたソルダーレジスト
下に位置していることを特徴とする変換モジュール。こ
の構成であると、ミニバイアホールがソルダーレジスト
によって保護されるため高信頼化が図られる。

【００６１】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。 「はんだ： 共晶はんだ等のように鉛及び錫を主成分と
して含むＰｂ−Ｓｎ系のはんだをいうほか、Ａｕ系、Ｉ
ｎ系、Ｂｉ系等のようなＰｂレスのはんだも含む。」

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、構成が単純かつコンパクトで低コストな
変換モジュールを提供することができる。

【００６３】請求項２に記載の発明によれば、低背化に
よりさらなるコンパクト化を達成することができ、かつ
全体構成の単純化によりさらなる低コスト化を達成する
ことができる。

【００６４】請求項３に記載の発明によれば、変換基板
の外形寸法を小さくすることができるため、変換モジュ
ールをよりいっそうコンパクト化することができる。ま
た、パターン引き回しが容易になることで、回路設計に
好都合となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した実施形態１の変換モジュー
ルの使用状態を示す概略図。

【図２】同じく変換モジュールを構成する変換基板とソ
ケット基板とを分解した状態を示す概略図。

【図３】同じく変換モジュールの要部拡大断面図。

【図４】同じく変換モジュールの概略平面図。

【図５】同じく変換基板のパッド、配線パターン及びミ
ニバイアホールを示す一部拡大平面図。

【図６】実施形態２の変換モジュールの使用状態を示す
概略図。

【図７】同じく変換基板を示す概略図。

【図８】同じく変換モジュールの要部拡大断面図。

【図９】別例の変換モジュールの要部拡大断面図。

【図１０】別例の変換モジュールの要部拡大断面図。

【図１１】従来技術においてアップグレード前の様子を
示す概略図。

【図１２】従来技術においてアップグレード後の様子を
示す概略図。

【図１３】従来の変換モジュールの要部拡大断面図。

【符号の説明】

１，３１，４１，４６…変換モジュール、２，３２，４
２…変換基板、３…ソケット基板、４…第１のパッド、
５…第２のパッド、８…ミニバイアホール、１４…両面
板、１５…第１のめす型ソケット状ピン、１６…第２の
めす型ソケット状ピン、２１…半導体パッケージとして
のＰＧＡ、２２，３３…おす型ピン、２３…基材として
のモールド樹脂部、２４…Ｉ／Ｏピン、ＭＢ…マザーボ
ード。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｉ／Ｏピンを備える半導体パッケージとそ
   れが搭載されるマザーボードとの間に介在される変換モ
   ジュールであって、 基材の表裏両面におす型ピンが突設されてなるソケット
   基板と、 両面板の表面側に第１のパッドが形成されるとともに裏
   面側に第２のパッドが形成され、前記第１のパッドに前
   記Ｉ／Ｏピンが挿抜可能な第１のめす型ソケット状ピン
   がはんだ付けされ、前記第２のパッドに前記おす型ピン
   を嵌挿するための第２のめす型ソケット状ピンがはんだ
   付けされ、前記両面板の表裏にある導体層同士を導通さ
   せるミニバイアホールが形成されてなる変換基板とを備
   えた変換モジュール。
2. 【請求項２】Ｉ／Ｏピンを備える半導体パッケージとそ
   れが搭載されるマザーボードとの間に介在される変換モ
   ジュールであって、 両面板の表面側に第１のパッドが形成されるとともに裏
   面側に第２のパッドが形成され、前記第１のパッドに前
   記Ｉ／Ｏピンが挿抜可能なめす型ソケット状ピンがはん
   だ付けされ、前記第２のパッドにおす型ピンがはんだ付
   けされ、前記両面板の表裏にある導体層同士を導通させ
   るミニバイアホールが形成されてなる変換基板を備えた
   変換モジュール。
3. 【請求項３】前記第１及び第２のパッドは、前記両面板
   を厚さ方向に投影したときに少なくとも重なり合う位置
   関係に形成され、かつ両パッドが重なり合っている領域
   内に前記ミニバイアホールが形成されていることを特徴
   とする請求項１または２に記載の変換モジュール。