JP3593249B2 - 変換モジュール - Google Patents

Description

【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５Ａｂ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４２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３６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２４Ａ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４４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２４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８，８ａ，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＝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。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９ａ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１１，１３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３８、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８ｂ、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２４，２４Ａ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５Ａ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３６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８ａ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)

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. 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. 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。

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