JPH11195856A - 変換モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｉ／Ｏピンの長さ変更を伴うことなく比較的
簡単に入替接続を行うことができる構造を持つ変換モジ
ュールを提供すること。 【解決手段】変換モジュール１を構成する変換基板３
は、信号変換素子９及び複数のめっきスルーホール５を
備える。変換基板３には、複数のめっきスルーホール５
に対応した箇所にＩ／Ｏピン２４が突設された半導体パ
ッケージ装着用ソケット基板４が搭載される。めっきス
ルーホール５にＩ／Ｏピン２４を挿入することにより、
両基板３，４同士が電気的に接続されている。入替接続
を要する特定のＩ／Ｏピン２４Ａに対応するめっきスル
ーホール５Ａのソケット基板搭載側開口部を、当該部分
のめっき層Ｇ1 とともに凹状に除去する。そのＩ／Ｏピ
ン２４Ａ及び変換基板３側の入替接続用導体部８ａを導
電体３８を介して接続する。

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ソケットを介して搭載されている。
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）タイプが主流を占めている。

【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アップグレードを望
む場合がある。この場合、ソケットから既存の半導体パ
ッケージを取り外し、より高機能な半導体パッケージを
新たに搭載することが必要になる。その際、高機能な半
導体パッケージを複数基板からなる変換モジュールに装
着したうえでマザーボードのソケットに間接的に実装す
ることがよいと提唱されている。

【０００４】従来の変換モジュールとしては、半導体パ
ッケージ装着用ソケット基板及び変換基板をその主要な
構成要素としたものが提案されている。変換基板（例え
ば両面板）は信号を変換する機能を有している。このよ
うな変換基板には複数のめっきスルーホールが設けられ
ており、それらの下面側開口部には外部接続用ピンの基
端部が挿入されている。なお、これらの外部接続用ピン
はマザーボードのソケットに対して嵌脱される。ソケッ
ト基板は複数のＩ／Ｏピンを備えている。これらのＩ／
Ｏピンは、ソケット基板の裏面側において前記複数のめ
っきスルーホールに対応した箇所に突設されている。各
Ｉ／Ｏピンは各めっきスルーホールに挿入されかつはん
だ付けされ、これによりソケット基板側と変換基板側と
の電気的な導通が図られる。また、ソケット基板のＩ／
Ｏピンは自身の上端面に挿通穴を持つソケット状ピンで
あるため、そこには半導体パッケージのＩ／Ｏピンが嵌
合される。従って、このような変換モジュールを用れ
ば、半導体パッケージをマザーボード側に適合させるこ
とができ、そのパッケージ本来の性能が発揮されやすく
なると考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近ではよ
り大幅なアップグレードのための変換モジュール構造と
して、めっきスルーホール群によって包囲される領域に
半導体パッケージ等の信号変換素子を実装し、同素子に
より信号変換を行わせるものが提案されるに至ってい
る。しかしながら、このような構造を採用した場合、特
定のＩ／Ｏピンについて入替接続を行う必要が生じる。
即ち、当該特定のＩ／Ｏピンについては、対応するめっ
きスルーホールを介して外部接続用ピンに直接導通させ
ずに、リード線等の導電体を用いていったん信号変換素
子の入力側に接続して、その出力側から変換信号を得る
ためである。

【０００６】ところが、各Ｉ／Ｏピンの長さが等しい
と、変換基板上にソケット基板を搭載した場合に当該特
定のＩ／Ｏピンもめっきスルーホールの上面側開口部に
挿入される結果、同ピンが外部接続用ピンと直接的に導
通してしまう。よって、従来では、例えば短く切断され
たピンをあらかじめ用意しそれを当該特定のＩ／Ｏピン
として使用することで、直接導通によるショートを未然
に防止する必要があった。従って、このようなＩ／Ｏピ
ンの長さ変更を伴わずに入替接続を行うことが可能な構
造を望む声があった。

【０００７】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、Ｉ／Ｏピンの長さ変更を伴
うことなく比較的簡単に入替接続を行うことができる構
造を持つ変換モジュールを提供することにある。

【０００８】

【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、信号変換素子が実装
されかつ複数のめっきスルーホールが設けられた変換基
板に、前記複数のめっきスルーホールに対応した箇所に
Ｉ／Ｏピンが突設された半導体パッケージ装着用ソケッ
ト基板が搭載され、前記めっきスルーホールに前記Ｉ／
Ｏピンを挿入することにより両基板同士が電気的に接続
されている変換モジュールにおいて、入替接続を要する
特定のＩ／Ｏピンに対応するめっきスルーホールのソケ
ット基板搭載側開口部が当該部分のめっき層とともに凹
状に除去され、そのＩ／Ｏピン及び前記変換基板側の入
替接続用導体部が導電体を介して接続されていることを
特徴とする変換モジュールをその要旨とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、凹状除去部を有するめっきスルーホールと前記特定
のＩ／Ｏピンとの間に、可撓性を有する絶縁体を介在さ
せることとしている。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２において、導体パターンを備える子基板が前記両基板
間に配置されるとともに、前記Ｉ／Ｏピンによりその子
基板が面方向へ位置ずれ不能な状態に保持され、前記入
替接続用導体部及び前記特定のＩ／Ｏピンが、前記導体
パターンに対して導電性材料を用いて接合されていると
した。

【００１１】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項１に記載の発明によると、前記特定のＩ／Ｏピン及び
変換基板側の入替接続用導体部が導電体を介して接続さ
れる結果、その特定のＩ／Ｏピンについての入替接続が
行われる。変換基板にソケット基板を搭載した場合、入
替接続を要しない他のＩ／Ｏピンは、対応する個々のめ
っきスルーホールのソケット基板搭載側開口部に挿入さ
れる。ゆえに、これらのＩ／Ｏピンは当該部分のめっき
層と接触し、対応するめっきスルーホールと直接的に導
通する。その反面、入替接続を要する特定のＩ／Ｏピン
については、対応するめっきスルーホールのソケット基
板搭載側開口部が当該部分のめっき層とともに凹状に除
去されているので、そのめっき層と接触することがな
い。よって、前記特定のＩ／Ｏピンは対応するめっきス
ルーホールと直接的には導通せず、それによるショート
が回避される。このため、前記特定のＩ／Ｏピンの長さ
を短く変更しなくても、入替接続を行うことが可能とな
る。

【００１２】請求項２に記載の発明によると、絶縁体の
介在によって、凹状除去部を有するめっきスルーホール
から前記特定のＩ／Ｏピンが隔てられるため、両者が直
接的に接触して導通することはない。そのため、直接導
通に起因するショートがより確実に回避され、信頼性も
向上する。また、直接導通を回避するために安全を見越
して凹状除去部を深めに設定する必要がなくなることか
ら、凹状除去部が最小限の深さで足りるようになり、製
造がより簡単になる。さらに、可撓性を有する絶縁体
は、前記特定のＩ／Ｏピンの先端によって押圧されても
破れることはなく、撓んで凹状除去部の内壁面に追従す
る。

【００１３】請求項３に記載の発明によると、両基板間
に配置された子基板にはあらかじめ導体パターンが形成
されているため、例えばリード線を用いた場合とは異な
り、所定長さに切断したり絶縁被覆を剥離する等の面倒
な作業が不要となる。また、子基板はＩ／Ｏピンにより
面方向へ位置ずれ不能な状態に保持されるため、位置決
め作業自体が極めて容易になる。以上の結果、製造時の
作業性に優れ、しかも接続信頼性に優れたものとなる。
さらに、変換基板が両面板等のような単純な構造で足り
ることとなり、多層板やビルドアップ層に頼って入替接
続を行う必要がなくなる。よって、高コスト化が確実に
回避される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態のＰＧＡ用変換モジュール１を図１〜図４に基づき
詳細に説明する。

【００１５】図１，図４に示されるように、この実施形
態の変換モジュール１は、ＰＧＡ２を信号変換を行なっ
たうえでマザーボードＭＢに搭載するための装置であ
る。変換モジュール１は複数の基板、即ち変換基板３及
びソケット基板４をその主要な構成要素としている。

【００１６】変換基板３は、矩形状をしたリジッドな両
面板である。同変換基板３は、複数のめっきスルーホー
ル５を略ロ字状に配置してなるめっきスルーホール群を
備えている。各めっきスルーホール５は、その内壁面に
銅めっき層Ｇ1 を有している。図３に示されるように、
各めっきスルーホール５は一定のピッチで千鳥状に配置
されている。図４に示されるように、各々のめっきスル
ーホール５のソケット基板非搭載側（即ち下面側）開口
部には、外部接続用ピン６の基端部が挿入されている。
このピン６ははんだ付けにより接合されていてもよい。

【００１７】めっきスルーホール群によって包囲される
略正方形状の領域には、１つのダイパッド７とそれを取
り囲む複数のパッド８とが形成されている。ダイパッド
７上には、信号変換素子としての信号変換用ＱＦＰ（ク
アッドフラットパッケージ）９が表面実装されている。
このＱＦＰ９は、いわゆるガルウィング状をしたリード
９ａを多数有している。各リード９ａは、各パッド８に
対して導電性材料であるはんだＳ1 を用いて接合されて
いる。なお、前記パッド８のうちの１つは、入替接続用
導体部としての入替接続用パッド８ａとして割り当てら
れている。

【００１８】変換基板３のソケット基板搭載側（即ち上
面側）においてスルーホール群により包囲されていない
領域には、電子部品接続用のパッド１０が形成されてい
る。かかるパッド１０にはＤＩＰ（デュアルインライン
パッケージ）１１が表面実装されている。変換基板３の
下面側にも電子部品接続用パッド１２が形成されてい
て、そこにはチップ抵抗１３が表面実装されている。こ
れらの電子部品１１，１３も、各パッド１０，１２に対
していずれもはんだＳ1 を用いて接合されている。ま
た、この変換基板３の上面及び下面には、図示しない導
体パターンが形成されている。上記の導体パターンは、
めっきスルーホール５のランド５ａ，５ｂ、ＱＦＰ９及
び電子部品１１，１３の相互間を電気的に接続してい
る。

【００１９】この変換基板３には図示しないミニバイア
ホールが形成されている。ここでミニバイアホールと
は、ピン挿通及び表裏の導通を目的とした通常のめっき
スルーホールよりも小径（数１０μｍφ）であって、表
裏の導通のみを目的とするものを指す。変換基板３の上
下面を貫通するミニバイアホールの上端には、前記パッ
ド８のうち前記変換信号が出力される側に該当するもの
（図１の８ｂ）が電気的に接続されている。

【００２０】次に、半導体パッケージ装着用ソケット基
板４の構成について説明する。図１，図４に示されるよ
うに、前記ソケット基板４を構成する絶縁基材２１は正
方形状かつ枠状をしていて、その外形の大きさは被搭載
物であるＰＧＡ２の大きさにほぼ等しい。絶縁基材２１
は正方形状の中央孔２２を備えている。このような中央
孔２２を設けた理由は、ＱＦＰ９の収容スペースを確保
するため、はんだ付けを容易に行うため、及びＱＦＰ９
の発する熱を効率よく放散するためである。従って、前
記中央孔２２は、ＱＦＰ９に対応する位置において当該
ＱＦＰ９よりも若干大きめに形成されることがよい。

【００２１】中央孔２２の周囲には、断面円形状であっ
てその中央孔２２よりも遙かに小径のピン挿通孔２３が
多数かつ千鳥状に形成されている。各ピン挿通孔２３に
はソケット状をしたＩ／Ｏピン２４がそれぞれ挿通され
ている。同Ｉ／Ｏピン２４の下端部は、絶縁基材２１の
裏面側（下面側）から突出している。各ソケット状Ｉ／
Ｏピン２４には、軸線方向に沿って延びる挿通穴２５が
形成されている。この挿通穴２５にはＰＧＡ２側のＩ／
Ｏピン２６が挿抜可能である。即ち、同ソケット基板４
はＰＧＡ２が着脱可能な構造を表面側（上面側）に有し
ている。

【００２２】説明の便宜上、ソケット状Ｉ／Ｏピン２４
のうち、入替接続を要する特定のＩ／Ｏピンを２４Ａで
表わし、入替接続を要しないその他のＩ／Ｏピン２４と
区別する。また、特定のＩ／Ｏピン２４Ａに対応するめ
っきスルーホールを５Ａで表わし、それ以外のめっきス
ルーホール５と区別する。

【００２３】めっきスルーホール５Ａの下面側開口部の
ランド５Ａｂと、前述したミニバイアホールの下端と
は、図示しない導体パターンにより導通されている。従
って、ＱＦＰ９の出力側と前記下面側開口部のランド５
Ａｂとは電気的に接続されており、その様子は図１の破
線矢印Ａ1 にて概略的に示されている。

【００２４】図４に示されるように、前記特定のＩ／Ｏ
ピン２４Ａに対応するめっきスルーホール５Ａの上面側
開口部は、当該部分の銅めっき層Ｇ1 とともに凹状に除
去されている。具体的にいうと、本実施形態では前記部
分が従来公知のざぐり加工によってすり鉢状に除去され
る結果、凹状除去部としてのすり鉢状除去部４４が形成
されている。すり鉢状除去部４４の深さは、同めっきス
ルーホール５Ａの半分程度に達する。なお、ざぐり加工
を採用した理由は、安価でありかつ確実な方法だからで
ある。

【００２５】図４において入替接続を要しない他のＩ／
Ｏピン２４は、対応する個々のめっきスルーホール５の
上面側開口部に挿入され、かつ個々のめっきスルーホー
ル５に対してはんだ付けされている。一方、入替接続を
要する特定のＩ／Ｏピン２４Ａの先端面は、変換基板３
の上面よりも低い位置にあり、対応するめっきスルーホ
ール５Ａのすり鉢状除去部４４内にまで到っている。

【００２６】図１に示されるように、マザーボードＭＢ
にはあらかじめソケット３０がはんだ付けによって脱着
不能に固定されており、変換モジュール１はこのソケッ
ト３０の上面側に搭載された状態で使用される。このと
き、外部接続用ピン６は、ソケット３０の有するソケッ
ト状ピン３１の挿通穴に挿通される。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】本実施形態の変換モジュール１は、変換基
板３及びソケット基板４に加えて、さらに子基板３６及
び樹脂フィルム４３をその構成要素としている。まず、
子基板３６の構造について説明する。

【００２８】図２等に示されるように、本実施形態の子
基板３６は、絶縁基材３７の片側面に導電体としての導
体パターン３８を備える、いわゆる両面板である。前記
導体パターン３８は、従来公知のサブトラクティブ法に
よって形成されたものであることがよい。ここで使用さ
れている絶縁基材３７は略長方形状かつリジッドなもの
であって、０．８mmの厚さを有している。図３に示され
るように、絶縁基材３７の幅Ｗ1 は、Ｉ／Ｏピン２４の
ピッチ（例えば２．５４mm，１．２７mm）よりも若干小
さめに設定されている。よって、絶縁基材３７の一端
は、入替接続を要しない複数のＩ／Ｏピン２４間に無理
なく挿入されることができる。

【００２９】導体パターン３８は絶縁基材３７の長手方
向に沿って延びるように形成されている。導体パターン
３８の一端には一次側パッド３９が形成され、他端には
二次側パッド４０が形成されている。一次側パッド３９
は略円形状の外形を備えていて、絶縁基材３７の挿入端
近傍に位置している。絶縁基材３７の挿入側端の中央部
には、スリット４２が形成されている。このスリット４
２は絶縁基材３７の長手方向に沿って延びるとともに、
その先端が前記一次側パッド３９の中心にまで及んでい
る。図３に示されるように、同スリット４２の幅は、少
なくとも前記特定のＩ／Ｏピン２４Ａの小径部が挿入可
能な大きさに設定される。

【００３０】二次側パッド４０は矩形状であって、絶縁
基材３７の端部に位置している。はんだ付け部分の接続
信頼性の向上という観点からすると、前記２つのパッド
３９，４０は極力大きく形成されることがよい。ただ
し、一次側パッド３９については、その直径が絶縁基材
３７の幅Ｗ1 よりもひとまわり小さく設定されているこ
とがよい。一次側パッド３９とＩ／Ｏピン２４との当接
によるショートを未然に防止するためである。

【００３１】図４に示されるように、導体パターン３８
を備える子基板３６は、両基板３，４間に配置された状
態で使用される。その際、子基板３６のパターン形成面
はソケット基板４側に向けられる。両基板３，４間に配
置された子基板３６は、Ｉ／Ｏピン２４，２４Ａの外周
面に対して当接することにより、自身の面方向へ位置ず
れ不能な状態に保持される。本実施形態では、子基板３
６が特定のＩ／Ｏピン２４Ａを含めた３本に対して当接
し、いわば３方向から位置決めされるように構成されて
いる。なお、子基板３６がＩ／Ｏピン２４Ａのみに当接
するような構造であったとしても、ある程度の位置決め
が図られる。

【００３２】このような位置決め状態においては、一次
側パッド３９の中心部に、ちょうど特定のＩ／Ｏピン２
４Ａが位置した状態となる。一方、二次側パッド４０は
変換基板３上の入替接続用パッド８ａに対応した位置を
とる。そして、ともにはんだＳ1 を用いて、特定のＩ／
Ｏピン２４Ａの小径部外周面と一次側パッド３９とが接
合され、二次側パッド４０との入替接続用パッド８ａと
が接合されている。つまり、特定のＩ／Ｏピン２４Ａ及
び入替接続用パッド８ａは、子基板３６の導電パターン
３８を介して電気的に接続されている。

【００３３】次に、可撓性を有する絶縁体としての樹脂
フィルム４３の構造について説明する。図３，図４に示
されるように、樹脂フィルム４３は、すり鉢状除去部４
４を有するめっきスルーホール５Ａと特定のＩ／Ｏピン
２４Ａとの間に介在されている。本実施形態の樹脂製フ
ィルム４３は矩形状かつ数十μｍ厚であって、特定のＩ
／Ｏピン２４Ａを包囲する６本のＩ／Ｏピン２４間に挿
入される程度の小さなものである（図３参照）。より具
体的にいうと、本実施形態では樹脂製フィルム４３とし
てＰＩ（ポリイミド）フィルムが使用されている。これ
に代えて、例えばエポキシフィルム等を使用してもよ
い。

【００３４】樹脂製フィルム４３は、変換基板３に対し
てあらかじめ接着剤等により固定されていてもよいほ
か、接着剤等を何ら使用することなくフリーの状態で配
置されていてもよい。入替接続を要しないＩ／Ｏピン２
４を樹脂製フィルム４３に突き刺すようにして配置する
ことも許容される。なお、樹脂製フィルム４３は、特定
のＩ／Ｏピン２４の先端によって下方に押圧されること
で撓み、すり鉢状除去部４４の内壁面にほぼ追従した状
態となる。

【００３５】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、変換基板３、ソケット基板
４及び子基板３６をあらかじめ作製しておく。ソケット
基板４は、枠状の絶縁基材２１にピン挿通孔２３を透設
した後、それらに対して同じ長さのソケット状Ｉ／Ｏピ
ン２４，２４Ａを挿入することで得ることができる。子
基板３６は、例えばガラスエポキシ製絶縁基材の片面に
銅箔を貼着してなる銅箔積層板を出発材料として、サブ
トラクティブ法により作製される。多数個どりの場合に
は、多数個どり用ボードを分割し、必要な数だけ子基板
３６を得ればよい。変換基板３は次のようにして作製さ
れる。まず、例えばガラスエポキシ製絶縁基材の両面に
銅箔を貼着してなる銅箔積層板を出発材料とし、サブト
ラクティブ法等のような従来公知のパターン形成を行
う。それにより、絶縁基材にはめっきスルーホール５，
５Ａ、ミニバイアホール、ダイパッド７、パッド８，８
ａ，８ｂ等が形成される。ガラスエポキシに代えて、ガ
ラスポリイミド製の銅張積層板を選択してもよい。この
後、ざぐり加工を施すことにより、めっきスルーホール
５Ａの上面側開口部を当該部分の銅めっき層Ｇ1 ととも
に除去し、すり鉢状除去部４４を形成する。

【００３６】続く第１のピン立て工程では、変換基板３
の各めっきスルーホール５，５Ａの下面側開口部に対し
て、外部接続用ピン６の基端部をプレスで圧入する。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、変換基板３の上面側に位置するめっきスルーホール
５のランド５ａにクリームはんだを印刷する。変換基板
３の上面側は、外部接続用ピン６が突出している下面側
とは異なりフラットなため、印刷に適しているからであ
る。なお、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。また、前記クリーム
はんだとしては、例えば共晶はんだ（Ｐｂ：Ｓｎ＝３
７：６３，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。このとき、ＱＦＰ９を包囲
する各パッド８，８ａ，８ｂにもクリームはんだが印刷
される。

【００３７】次に、あらかじめ所定形状にカットされた
樹脂製フィルム４３を変換基板３上に配置する。上述の
ごとく必要に応じて接着を行ってもよい。なお、このよ
うな絶縁体配置工程を、はんだ印刷工程前や第１のピン
立て工程前に行うことも可能である。

【００３８】続く第２のピン立て工程では、変換基板３
のめっきスルーホール５の上面側開口部に対して各ソケ
ット状Ｉ／Ｏピン２４の先端部を挿通させるとともに、
ダイパッド７上にＱＦＰ９を固定する。

【００３９】続くリフロー工程では、ソケット基板４を
搭載した変換基板３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、はんだＳ1 を溶融させる。溶融したはんだＳ1 が
冷えて硬化すると、ソケット状Ｉ／Ｏピン２４がめっき
スルーホール５に接合され、かつＱＦＰ９の各リード９
ａが各パッド８，８ａ，８ｂに接合される。

【００４０】次に、子基板３６をＩ／Ｏピン２４間に挿
入する。子基板３６は、例えばソケット基板４の中央孔
２２を介して挿入されることができる（図１の実線矢印
Ａ2参照）。そして、Ｉ／Ｏピン２４間への挿入で上述
のごとく位置決めされた子基板３６を、はんだＳ1 を用
いて個別にはんだ付けする。その際、同時に電子部品１
１，１３を対応するそれぞれのパッド１０，１２に対し
て個別にはんだ付けする。

【００４１】以上のようにして所望の変換モジュール１
を完成させた後、その変換モジュール１にＰＧＡ２を搭
載し、さらにそれをマザーボードＭＢのソケット３０に
搭載する。この場合、特定のＩ／Ｏピン２４Ａを流れる
ＰＧＡ２の信号は、一次側パッド３９、導体パターン３
８、二次側パッド４０及び入替接続用パッド８ａという
ルートを経て、ＱＦＰ９に入力される。そこで変換され
た信号は、さらにＱＦＰ９から出力された後、パッド８
ｂ、ミニバイアホール、導体パターン、めっきスルーホ
ール５Ａのランド５Ａｂ、外部接続用ピン６及びソケッ
ト状ピン３１というルートを経て、マザーボードＭＢ側
に供給される。即ち、特定のＩ／Ｏピン２４Ａは、対応
するめっきスルーホール５Ａを介して外部接続用ピン６
に直接導通されるのではなく、同外部接続用ピン６に間
接的に導通された状態となる。

【００４２】このように前記特定のＩ／Ｏピン２４Ａに
ついて入替接続を行なうと、主としてＱＦＰ９によって
信号変換が図られ、ＰＧＡ２本来の機能を充分に発揮さ
せることができる。

【００４３】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）本実施形態では、変換基板３にソケット基板４を
搭載した場合、入替接続を要しない他のＩ／Ｏピン２４
は、対応するめっきスルーホール５の銅めっき層Ｇ1 と
接触し、同めっきスルーホール５と直接的に導通する。
ここで特定のＩ／Ｏピン２４Ａに対応するめっきスルー
ホール５Ａについては、通常のめっきスルーホール５と
は異なり、その上面側開口部がすり鉢状に除去されてい
る。従って、当該特定のＩ／Ｏピン２４Ａは、他のＩ／
Ｏピン２４と同じ長さであるにもかかわらず、めっきス
ルーホール５Ａの銅めっき層Ｇ1 と接触することがな
い。よって、前記特定のＩ／Ｏピン２４Ａは対応するめ
っきスルーホール５Ａと直接的には導通せず、それによ
るショートが回避されている。このため、前記特定のＩ
／Ｏピン２４Ａの長さをあえて短く変更しなくてもよ
く、一種類の長さのＩ／Ｏピン２４のみを用いれば足り
るようになる。従って、二種類の長さのＩ／Ｏピン２
４，２４Ａを必要とする場合に比べて、入替接続を簡単
に行うことが可能となる。

【００４４】（ロ）本実施形態の変換モジュール１で
は、すり鉢状除去部４４を有するめっきスルーホール５
Ａと特定のＩ／Ｏピン２４Ａとの間に、樹脂製フィルム
４３を介在させている。この樹脂製フィルム４３の介在
によって、めっきスルーホール５Ａから特定のＩ／Ｏピ
ン２４Ａが隔てられるため、直接導通に起因するショー
トがより確実に回避される。これにより装置の信頼性も
向上する。また、直接導通を回避するために、安全を見
越してすり鉢状除去部４４の加工深さを必要以上に深く
設定する必要がなくなる。従って、凹状除去部４４が最
小限の加工深さで足りるようになり、それによって変換
基板３の製造がより簡単になる。さらに、ＰＩフィルム
等のような樹脂製フィルム４３は可撓性を有しているた
め、特定のＩ／Ｏピン２４Ａの先端によって押圧されて
も破れることはなく、撓んですり鉢状除去部４４の内壁
面に追従することができる。

【００４５】（ハ）本実施形態の変換モジュール１で
は、あらかじめ導体パターン３８が形成された子基板３
６を両基板３，４間に配置している。このため、例えば
リード線を用いた場合とは異なり、所定長さに切断した
り絶縁被覆を剥離する等の面倒な作業が不要となる。ま
た、子基板３６は３本のＩ／Ｏピン２４，２４Ａにより
面方向へ位置ずれ不能な状態に保持されるため、位置決
め作業自体が極めて容易になる。従って、製造時の作業
性に優れ、かつはんだ付け部分の接続信頼性に優れた構
造となっている。

【００４６】（ニ）本実施形態の変換モジュール１で
は、変換基板３が両面板という単純な構造のもので足り
るため、例えば変換基板３を多層板にしたり、変換基板
３にビルドアップ層を形成したりすることが不要にな
る。よって、構造の複雑化及び高コスト化を回避しつつ
入替接続を行うことができる。

【００４７】（ホ）本実施形態の変換モジュール１であ
ると、めっきスルーホール群によって包囲される領域を
利用すれば、変換基板３自体の外形大型化を伴うことな
く、比較的大きなＱＦＰ９を実装することができる。よ
って、例えば大きなＰＧＡ２を用いてアップグレードを
行うような場合に有利となる。

【００４８】（ヘ）本実施形態において使用している子
基板３６や樹脂製フィルム４３は、変換基板３やソケッ
ト基板４に比べて面積が格段に小さい。しかも、子基板
３６は、多数個どりによって１枚の板材から多量に得る
ことができる。これらのことは高コスト化の防止に寄与
している。

【００４９】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５に示される別例の変換モジュール５１のように
してもよい。子基板５４の挿入側端の側壁面には、いわ
ゆる断面スルーホール５２が形成されている。その断面
スルーホール５２は一次側パッド３９につながっている
とともに、特定のＩ／Ｏピン２４Ａの小径部外周面に対
して接触した状態ではんだ付けされている。子基板５４
の非挿入側端の側壁面にも同様に断面スルーホール５３
が形成されている。この断面スルーホール５３は二次側
パッド４０につながっていて、かつ入替接続用パッド８
ａに対してはんだ付けされている。ここで断面スルーホ
ール５２，５３とは、銅めっき等を実施して通常のめっ
きスルーホールを作製した後、当該めっきスルーホール
の部分で絶縁基材を分割してその断面を露出させたもの
を一般的に指す。このような別例の構造であると導体同
士の接合面が増えるため、確実にはんだ付けすることが
でき、接続信頼性がいっそう向上する。

【００５０】◎ 図６に示される別例の変換モジュール
６１のように、樹脂製フィルム４３を省略した構成を採
用することも許容される。 ◎ 凹状除去部は、実施形態のようにすり鉢状に限定さ
れることはなく、例えば略半球状や円柱状等であっても
よい。

【００５１】◎ 導電体としての導体パターン３８は、
サブトラクティブ法以外の手法、例えば印刷法などによ
り形成されたものでもよい。また、導体パターン３７を
有する子基板３６，５４に代え、リード線等を使用する
ことも一応可能である。

【００５２】◎ 絶縁体は実施形態のような樹脂製フィ
ルム４３に限定されることはなく、フィルム状でないも
のであっても使用可能である。 ◎ ざぐり加工等のような凹状除去部形成加工は、樹脂
製フィルム４３を変換基板３上に配置する工程の前に実
施されていれば足りるので、例えば第１のピン立て工程
後になされてもよい。なお、変換基板３に対する穴あけ
加工の際に、同時にざぐり加工を行えば生産効率がよく
なる。

【００５３】◎ 変換基板３の下面側に立設された外部
接続用ピン６に代えて、例えばはんだボール等をめっき
スルーホール５，５Ａの下面側開口部に設けてもよい。
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。

【００５４】（１） 請求項１乃至３のいずれか１つに
おいて、前記変換基板においてめっきスルーホール群に
より包囲される領域には信号変換素子が実装されている
変換モジュール。この構成であると、例えば大きな信号
変換素子を用いたアップグレードに有利になる。

【００５５】（２） 請求項３、技術的思想１におい
て、前記子基板は前記導体パターンにつながる断面スル
ーホールをその端部側壁面に有している変換モジュー
ル。この構成であると、導体同士の接合面が増えて接続
信頼性がいっそう向上する。

【００５６】（３） 請求項２，３、技術的思想１，２
のいずれか１つにおいて、前記絶縁体は樹脂製フィルム
（例えばＰＩフィルム等）である変換モジュール。樹脂
製フィルムであれば好適な可撓性を有するとともに、肉
薄なため基板間に支障なく配置することができる。

【００５７】（４） 請求項１乃至３、技術的思想１乃
至３のいずれか１つにおいて、前記半導体パッケージ装
着用ソケット基板は前記信号変換素子に対応する位置に
中央孔を有する変換モジュール。この構成であると、子
基板を基板間の所定位置に挿入しやすくなり作業性が向
上する。

【００５８】（５） 請求項１乃至３、技術的思想１乃
至４のいずれか１つにおいて、前記変換基板は、サブト
ラクティブ法により形成された導体パターンをその両面
に有するとともに、ミニバイアホールを有する両面板で
ある変換モジュール。この構成であると、変換基板が廉
価なものとなり高コスト化を防止できる。

【００５９】（６） 一方の開口部に対して外部接続用
ピンが挿入可能であって、かつ他方側の開口部が当該部
分のめっき層とともに凹状に除去されためっきスルーホ
ール構造を有する変換モジュール用変換基板。このよう
な変換基板を用いれば、本発明の優れた変換モジュール
を確実に得ることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３に記
載の発明によれば、Ｉ／Ｏピンの長さ変更を伴うことな
く比較的簡単に入替接続を行うことができる構造を持つ
変換モジュールを提供することができる。

【００６１】請求項２に記載の発明によれば、信頼性に
優れかつ製造が簡単な構造とすることができる。請求項
３に記載の発明によれば、製造時の作業性及び接続信頼
性に優れるとともに、高コスト化を確実に回避できる構
造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した実施形態の変換モジュール
の使用状態を説明するための概略側面図。

【図２】実施形態において使用される子基板の平面図。

【図３】実施形態の子基板を配置した状態を示す平面
図。

【図４】実施形態の変換モジュールの部分拡大断面図。

【図５】別例の変換モジュールの部分拡大断面図。

【図６】別例の変換モジュールの部分拡大断面図。

【符号の説明】

１，５１，６１…変換モジュール、３…変換基板、４…
半導体パッケージ装着用ソケット基板、５，５Ａ…めっ
きスルーホール、８ａ…入替接続用導体部としての入替
接続用パッド、９…信号変換素子としてのＱＦＰ、２４
…ソケット状Ｉ／Ｏピン、２４Ａ…入替接続を要する特
定のソケット状Ｉ／Ｏピン、３６，５４…子基板、３８
…導電体としての導体パターン、４３…絶縁体としての
樹脂製フィルム、Ｇ1 …めっき層としての銅めっき層、
Ｓ1 …導電性材料としてのはんだ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】信号変換素子が実装されかつ複数のめっき
   スルーホールが設けられた変換基板に、前記複数のめっ
   きスルーホールに対応した箇所にＩ／Ｏピンが突設され
   た半導体パッケージ装着用ソケット基板が搭載され、前
   記めっきスルーホールに前記Ｉ／Ｏピンを挿入すること
   により両基板同士が電気的に接続されている変換モジュ
   ールにおいて、 入替接続を要する特定のＩ／Ｏピンに対応するめっきス
   ルーホールのソケット基板搭載側開口部が当該部分のめ
   っき層とともに凹状に除去され、そのＩ／Ｏピン及び前
   記変換基板側の入替接続用導体部が導電体を介して接続
   されていることを特徴とする変換モジュール。
2. 【請求項２】凹状除去部を有する前記めっきスルーホー
   ルと前記特定のＩ／Ｏピンとの間に、可撓性を有する絶
   縁体を介在させたことを特徴とする請求項１に記載の変
   換モジュール。
3. 【請求項３】導体パターンを備える子基板が前記両基板
   間に配置されるとともに、前記Ｉ／Ｏピンによりその子
   基板が面方向へ位置ずれ不能な状態に保持され、前記入
   替接続用導体部及び前記特定のＩ／Ｏピンが、前記導体
   パターンに対して導電性材料を用いて接合されているこ
   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。