JPH11284108A - 変換モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単にかつ高コスト化を伴うことなく
入替接続を行うことができる構造を持ち、しかも接続信
頼性に優れた変換モジュールを提供すること。 【解決手段】 この変換モジュール１は、変換基板３に
半導体パッケージ装着用のソケット基板４を搭載したも
のである。Ｉ／Ｏピン２４，２４ａを挿通可能な複数の
挿通孔４１，４２，４３と、導体パターン３８とを備え
る絶縁基材３６が、両基板３，４間に配置される。導体
パターン３８の一次側端には、有ランド挿通孔４１の開
口縁にあるランド４４が接続される。入替接続を要する
特定のＩ／Ｏピン２４Ａは、入替接続を要しない他のＩ
／Ｏピン２４よりも短く形成される。特定のＩ／Ｏピン
２４Ａは有ランド挿通孔４１に挿通されかつはんだ付け
される。導体パターン３８の二次側端と変換基板３側の
入替接続用導体部８ａとは、導電体Ｓ1 を介して接続さ
れる。

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、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）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、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。上記のような入替
接続を実現する手段としては、特定のＩ／Ｏピンと信号
変換素子の入力側とを、例えばリード線を介して用いて
電気的に接続するという方法が考えられる。

【０００６】ところが、リード線を用いたこの手法で
は、一連の煩雑な作業（所定長さに切断、絶縁被覆の剥
離、予備はんだ付け、位置決め及びはんだ付け）が要求
され、作業性に劣るものとなる。特に、半導体パッケー
ジのファイン化・多ピン化が進むと、位置決め作業自体
も困難になることが予想され、さらに接続信頼性の低下
にもつながることが予想される。

【０００７】また、変換基板自体を多層化するという手
法や、変換基板にビルドアップ層を形成するという手法
によって入替接続を実現しようとすると、高コスト化を
招くという問題がある。従って、低コスト化に対する要
求に応じるためには、両面板のように極力単純な構造の
変換基板を使用すべきと考えられている。

【０００８】さらに、入替接続を行うべき箇所が複数あ
る場合や、入替接続の経路が複雑かつ長くなる場合等に
適した変換モジュール構造への要望も、今後高くなるこ
とが予想される。

【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、比較的簡単にかつ高コスト
化を伴うことなく入替接続を行うことができる構造を持
ち、しかも接続信頼性に優れた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、信号変換素子を有し
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、前記Ｉ／Ｏピンを挿
通可能な複数の挿通孔と、導体パターンとを備える絶縁
基材が前記両基板間に配置され、前記導体パターンの一
次側端には、前記複数の挿通孔のうちの少なくとも一部
を占める有ランド挿通孔の開口縁にあるランドが接続さ
れ、入替接続を要する特定のＩ／Ｏピンが入替接続を要
しない他のＩ／Ｏピンよりも短く形成されるとともに、
その特定のＩ／Ｏピンが前記有ランド挿通孔に挿通され
かつはんだ付けされ、前記導体パターンの二次側端と前
記変換基板側の入替接続用導体部と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。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記絶縁基材は少なくとも前記ソケット基板におけ
るピン形成エリアに匹敵する面積を有し、前記ピン形成
エリアの外周部における複数箇所には、前記特定のＩ／
Ｏピンが挿通される有ランド挿通孔とは別個に有ランド
挿通孔が配置され、それらの有ランド挿通孔には入替接
続を有しないＩ／Ｏピンが挿通されかつはんだ付けされ
ているとした。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２において、前記絶縁基材の略中央部には前記信号変換
素子に対応してそれよりも大きな貫通部が形成され、そ
の貫通部の開口縁にまで延びる前記導体パターンの二次
側端にはパッドが形成され、そのパッドと前記入替接続
用導体部とがはんだ付けされているとした。

【００１３】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項１〜３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有ランド挿通孔、
導体パターン及び導電体を介して電気的に接続される結
果、その特定のピンについての入替接続が行われる。絶
縁基材にはあらかじめ所定の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、面倒な作業
が不要となる。また、ソケット基板の各Ｉ／Ｏピンを各
挿通孔に挿通させた場合、絶縁基材は両基板間において
面方向に位置ずれ不能な状態に保持されるため、その位
置決め自体が極めて容易になる。以上のことから本発明
によると、入替接続を比較的簡単に行うことができると
ともに、接続信頼性に優れたものとなる。

【００１４】また、入替接続を要しない他のＩ／Ｏピン
については、対応する個々のめっきスルーホールの開口
部に挿入されかつ同めっきスルーホールとの導通が図ら
れる。その反面、入替接続を要する特定のＩ／Ｏピンは
短く形成されているので、対応するめっきスルーホール
の開口部に挿入されることはなく、同めっきスルーホー
ルから離間して非導通の状態となる。従って、直接導通
によるショートが未然に回避される。

【００１５】さらに、本発明であると変換基板が両面板
等のような単純な構造のもの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。

【００１６】請求項２に記載の発明によると、ピン形成
エリアの外周部分における複数箇所にあるＩ／Ｏピンが
有ランド挿通孔にはんだ付けされる結果、絶縁基材が両
基板間において確実に固定され、これにより信頼性がよ
り向上する。なお、ピン形成エリアの外周部であると、
はんだ付けを比較的容易に行うことができる。また、ピ
ン形成エリアに匹敵する面積の絶縁基材であるため、複
数の導体パターンや、複雑かつ長い導体パターン等の形
成のためのスペースが充分に存在している。従って、入
替接続を行うべき箇所が複数ある場合や、入替接続の経
路が複雑かつ長くなる場合等に適した変換モジュール構
造とすることができる。

【００１７】請求項３に記載の発明によると、導体パタ
ーンの二次側端と入替接続用導体部とを電気的に接続す
るに際してはんだ付けのみで足りるため、絶縁基材と変
換基板とをつなぐピン等の構成を省略することができ
る。よって、部品点数の増加を回避することができ、そ
れによる低コスト化を達成することができる。

【００１８】

【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５に基づき
詳細に説明する。

【００１９】図１，図２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。

【００２０】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。図５に示されるように、各めっきスルーホ
ール５は一定のピッチで格子状に配置されている。勿
論、格子状ではなく千鳥状に配置されていてもよい。図
４に示されるように、各々のめっきスルーホール５の下
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。

【００２１】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。
ＱＦＰ９の各リードは、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。

【００２２】変換基板３の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Ｄ
ＩＰ（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５
ａ，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。

【００２３】この変換基板３にはミニバイアホール１５
が形成されている。ここでミニバイアホール１５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１５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参照）が電気的に接続されている。

【００２４】次に、ソケット基板４の構成について説明
する。図１，図２に示されるように、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、ＱＦ
Ｐ９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。

【００２５】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
多数かつ格子状に形成されている。各ピン挿通孔２３に
はソケット状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Ｐ
ＧＡ２が着脱可能な構造を表面側（上面側）に有してい
る。

【００２６】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。

【００２７】めっきスルーホール５Ａの下面側開口部の
ランド５Ａｂと、上述のミニバイアホール１５の下端と
は、導体パターン１６により導通されている。従って、
ＱＦＰ９の出力側と前記ランド５Ａｂとは電気的に接続
されている。

【００２８】図２に示されるように、前記特定のＩ／Ｏ
ピン２４Ａの小径部は、他のＩ／Ｏピン２４の小径部に
比べていくぶん短く形成されている。従って、入替接続
を要しない他のＩ／Ｏピン２４をめっきスルーホール５
の上面側開口部に挿入した場合であっても、特定のＩ／
Ｏピン２４Ａについては、対応するめっきスルーホール
５Ａの上面側開口部に挿入されることがない。このと
き、特定のＩ／Ｏピン２４Ａは、同めっきスルーホール
５Ａの上面側開口部のランド５Ａａから離間した状態と
なる。

【００２９】前記特定のＩ／Ｏピン２４Ａは、例えば入
替接続を要しないその他のＩ／Ｏピン２４の小径部を所
定長さだけ切断することで得ることができる。勿論、長
さの異なる２種類のＩ／Ｏピン２４，２４Ａをあらかじ
め作製しておき、それらを用いても構わない。

【００３０】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。

【００３１】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、さらに絶縁基材３６
をその構成要素としている。以下、その絶縁基材３６の
構造について説明する。

【００３２】図３に示されるように、本実施形態の絶縁
基材３６は正方形状かつリジッドなものであって、ソケ
ット基板４におけるピン形成エリアに匹敵する面積を有
している。また、その厚さは０．８mm程度である。前記
絶縁基材３６の略中央部には、ＱＦＰ９に対応してそれ
よりも大きな正方形状の貫通部３７が形成されている。
この絶縁基材３６は、片側面にのみ導体パターン３８を
備える、いわゆる片面板である（図４(a) 参照）。前記
導体パターン３８は、従来公知の手法（例えばエッチン
グ法等）によって形成されたものである。

【００３３】絶縁基材３６はＩ／Ｏピン２４，２４Ａを
挿通可能な多数の挿通孔４１，４２，４３を備えてい
る。これらの挿通孔４１〜４３はＩ／Ｏピン２４，２４
Ａに対応して格子状に配列されている。

【００３４】多数ある挿通孔４１〜４３のうち、特定の
Ｉ／Ｏピン２４Ａのある位置に対応するもの１つは、そ
の上面側開口縁に円形状のランド４４を有する挿通孔
（即ち有ランド挿通孔４１）である。

【００３５】ピン形成エリアの外周部における複数箇
所、具体的には同エリアの各コーナー部には、特定のＩ
／Ｏピン２４Ａが挿通される有ランド挿通孔４１とは別
個に有ランド挿通孔４２が４つ配置されている。これら
の有ランド挿通孔４２も、上面側開口縁に円形状のラン
ド４４を有している。

【００３６】そして、これらの有ランド挿通孔４１，４
２以外のものについては、いずれの開口縁にもランド４
４を有しない無ランド挿通孔４３となっている。なお、
図４（ｂ）に示されるように、有ランド挿通孔４１，４
２の内壁面に例えば銅めっき層Ｇ1 があるスルーホール
状の構造を採用してもよい。この場合には両面板からな
る絶縁基材３６Ａとなる。

【００３７】図２〜図４に示されるように、導体パター
ン３８の一次側端は有ランド挿通孔４１のランド４４に
接続されている。導体パターン３８の二次側端は貫通部
３７の開口縁にまで直線的に延びており、そこには矩形
状のパッド４５が形成されている。

【００３８】図２に示されるように、導体パターン３８
を備える絶縁基材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、絶縁基材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
に配置された絶縁基材３６は、挿通孔４１〜４３に対す
る各Ｉ／Ｏピン２４，２４Ａの挿通により、自身の面方
向へ位置ずれ不能な状態に保持される。このような位置
決め状態においては、図５に示されるようにパッド４５
は、ちょうど変換基板３上の入替接続用パッド８ａに対
応した位置をとる。

【００３９】有ランド挿通孔４１には、特定のＩ／Ｏピ
ン２４Ａの先端が挿通され、かつ両者２４Ａ，４１は導
電体であるはんだＳ1 を用いたはんだ付けにより接合さ
れている。有ランド挿通孔４２には、ピン形成エリアの
コーナー部にある４本のＩ／Ｏピン２４の先端が同じく
挿通されかつはんだ付けされている。同様に導体パター
ン３８の二次側端にあるパッド４５と入替接続用パッド
８ａとが、はんだＳ1からなる板間接続部４６を介して
接合されている。

【００４０】なお、無ランド挿通孔４３には、入替接続
を有しない他のＩ／Ｏピン２４がはんだ付けを伴うこと
なく単に挿通されている。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。

【００４１】まず、変換基板３、ソケット基板４及び絶
縁基材３６をあらかじめ作製しておく。変換基板３は、
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ことで得るこ
とができる。それにより、まずめっきスルーホール５，
５Ａ、ミニバイアホール１５、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。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、それらに対してソケット状Ｉ／Ｏ
ピン２４を挿入することで得ることができる。そして、
ソケット状Ｉ／Ｏピン２４のうち特定のものの小径部を
所定長さだけ切断し、特定のソケット状Ｉ／Ｏピン２４
Ａとする。

【００４２】図４（ａ）に示される絶縁基材３６は、例
えば次のようにして作製されることができる。まず最初
の工程では、片面銅張積層板（例えばガラスエポキシ製
やガラスポリイミド製）を出発材料とし、中央部を打ち
抜き加工することにより貫通部３７を形成する。次の工
程では、レジストを設けた状態で銅箔のエッチングを行
うことにより、所定箇所に導体パターン３８、ランド４
４及びパッド４５を形成する。最後の工程では、所定箇
所をドリル加工することにより、複数の挿通孔４１〜４
３を形成する。前記３つの工程を実施する順番を変更し
てもよい。また、図４（ｂ）に示されるような絶縁基材
３６Ａでは、両面銅張積層板を出発材料としてサブトラ
クティブ法を実施することにより導体パターン３８等が
作製される。

【００４３】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。

【００４４】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。その際、各Ｉ／
Ｏピン２４，２４Ａを対応する挿通孔４１〜４３にあら
かじめ挿通させておく。その結果、両基板３，４間にお
いて絶縁基材３６が上記のごとく位置決めされた状態で
保持される。

【００４５】絶縁基材３６の下面と変換基板３の上面と
の間には、クリームはんだの印刷厚さ分に相当する隙間
が確保されていることがよい。このようにしておくとク
リームはんだが潰れて広がることがなく、それに起因す
るはんだブリッジを未然に防止することができるからで
ある。前記隙間を確実に確保するために、図示しないス
ペーサ等を使用してもよい。

【００４６】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の各リードが
各パッド８，８ａ，８ｂに接合される。

【００４７】次に、両基板３，４間への配置により上述
のごとく位置決めされている絶縁基材３６を、はんだＳ
1 を用いて個別にはんだ付けする。その結果、有ランド
挿通孔４１及び特定のＩ／Ｏピン２４Ａの先端、有ラン
ド挿通孔４２及びＩ／Ｏピン２４の先端、パッド４５及
び入替接続用パッド８ａが、それぞれ互いに接合され
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。

【００４８】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、有ランド挿通孔４１のランド４４、
導体パターン３８、パッド４５、板間接続部４６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１５、
導体パターン１６、めっきスルーホール５Ａのランド５
Ａｂ、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。そして、このようにして使用すると、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。

【００４９】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）この実施形態の絶縁基材３６には、あらかじめ所
定の導体パターン３８が形成されている。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、ソケット基板４の各Ｉ／Ｏピン２４，２４Ａ
を各挿通孔４１〜４３に挿通させるだけで、絶縁基材３
６が両基板３，４間において面方向に位置ずれ不能な状
態に保持される。このため、位置決め自体が極めて容易
になる。以上のことから、本実施形態によると入替接続
を比較的簡単に行うことができ、その製造にあたって作
業性の向上を図ることができる。

【００５０】また、上記のような位置決め状態ではんだ
付けがなされるため、導体同士を確実に接合することが
でき、接続信頼性に優れたものとすることができる。 （ロ）また、入替接続を要する特定のＩ／Ｏピン２４Ａ
については、入替接続を要しない他のＩ／Ｏピン２４よ
りも短く形成されている。ゆえに、当該Ｉ／Ｏピン２４
Ａは、対応するめっきスルーホール５Ａの上面側開口部
に挿入されることはなく、同めっきスルーホール５Ａか
ら離間して非導通の状態となる。従って、直接導通によ
るショートが未然に回避される。

【００５１】（ハ）さらに、本実施形態の構成によると
変換基板３が両面板という単純な構造のもので足りるこ
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、入替接続を行うに際して
も、高コスト化を確実に回避することができる。

【００５２】（ニ）この変換モジュール１では、絶縁基
材３６におけるピン形成エリアの各コーナー部に、有ラ
ンド挿通孔４１とは別個に４つの有ランド挿通孔４２を
配置している。そして、それらの有ランド挿通孔４２に
は、入替接続を有しないＩ／Ｏピン２４が挿通されかつ
はんだ付けされている。その結果、絶縁基材３６が両基
板３，４間において確実に固定され、これにより信頼性
のよりいっそうの向上が図られている。なお、ピン形成
エリアの外周部に位置するＩ／Ｏピン２４の周囲には障
害物が少ないため、はんだ付けを比較的容易に行うこと
ができる。ゆえに、装置の製造が容易になる。さらに、
本実施形態の絶縁基材３６は、ピン形成エリアに匹敵す
る面積を有している。そのため、仮に複数の導体パター
ン３８や、複雑かつ長い導体パターン３８等を形成した
い場合でも、その形成のためのスペースが絶縁基材３６
上に充分に存在している。従って、入替接続を行うべき
箇所が複数ある場合や、入替接続の経路が複雑かつ長く
なる場合等に適した構造となっている。

【００５３】（ホ）この変換モジュール１では、絶縁基
材３６の略中央部にＱＦＰ９よりも大きな貫通部３７を
形成し、その貫通部３７の開口縁にまで延びる導体パタ
ーン３８の二次側端にパッド４５を形成している。この
ため、導体パターン３８の二次側端と入替接続用パッド
８ａとを電気的に接続するに際してはんだ付けのみで足
りる。そのため、絶縁基材４と変換基板３とをつなぐ構
成（後述する導電性ピン５４等）の構成を省略すること
ができる。よって、部品点数の増加を回避することがで
き、それによる低コスト化を達成することができる。

【００５４】（ヘ）本実施形態において図４（ａ）のよ
うな片面板構造の絶縁基材３６を採用した場合、その絶
縁基材３６を従来公知の方法により廉価にかつ比較的簡
単に製造することができる。よって、高コスト化の防止
に好都合となる。一方、図４（ｂ）のような両面板構造
の絶縁基材３６Ａを採用した場合、片面板ほど廉価には
ならないものの、有ランド挿通孔４１，４２とＩ／Ｏピ
ン２４Ａ，２４との接続信頼性がより向上する。即ち、
有ランド挿通孔４１，４２の内壁面には銅めっき層Ｇ1
が存在しているため、図４（ａ）のときに比べて導体同
士の接触面積が大きくなるからである。

【００５５】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６に示されるような構造の変換モジュール５１と
してもよい。特定のＩ／Ｏピン２４Ａが挿通されている
一次側の有ランド挿通孔４１と異なる位置には、二次側
の有ランド挿通孔５２が配置されている。片面板構造で
あってリジッドな絶縁基材５５上にある導体パターン３
８の二次側端には、二次側の有ランド挿通孔５２のラン
ド４４が接続されている。勿論、絶縁基材５５に両面板
構造を採用してもよい。変換基板３において二次側の有
ランド挿通孔５２と略同一軸線上の箇所には、めっきス
ルーホール５３が形成されている。そのめっきスルーホ
ール５３の上端側開口部及び二次側の有ランド挿通孔５
２の双方には、導電性棒材である導電性ピン５４が挿入
されている。このピン５４の上端部は、二次側の有ラン
ド挿通孔５２のランド４４にはんだ付けされている。同
じピン５４の下端部は、めっきスルーホール５３の上部
側ランド５３ａにはんだ付けされている。なお、前記め
っきスルーホール５３の下面側ランド５３ｂに外部接続
用ピン６は挿通されていない。前記上面側ランド５３ａ
と入替接続用パッド８ａとは、導体パターン５６によっ
て接続されている。そして、このような別例であって
も、前記実施形態の作用効果と同等の作用効果（ただし
作用効果ホを除く。）を奏することはいうまでもない。
さらに、この別例の構成であると、絶縁基材５５の厚さ
や、変換基板３と絶縁基材５５とがなすの段差の大きさ
に左右されずに、両者３，５５間の導通を図ることがで
きる。

【００５６】◎ 絶縁基材３６は、ランド４４とパッド
４５とをつなぐ導体パターン３８を１つのみ備えるもの
に限定されることはない。例えば、図７の絶縁基材６１
のように、かかる導体パターン３８を複数（ここでは４
つ）備えるものとしても勿論構わない。

【００５７】◎ 絶縁基材３６，３６Ａ，５５，６１の
形状は正方形状に限定されることはなく、それ以外の形
状であってもよい。また、絶縁基材３６，３６Ａ，５
５，６１の面積は、実施形態や図７の別例ほど大きくな
くてもよく、例えばピン形成エリアの１／２、１／３、
１／４程度であってもよい。

【００５８】◎ 絶縁基材３６，３６Ａ，６１はリジッ
ドなものに限定されることはなく、肉薄かつフレキシブ
ルなものでもよい。このようにすると変換基板３の上面
との段差が小さくなるため、はんだＳ1 が確実に被りや
すくなり、パッド４５に対するはんだ付けが楽になる。
このことは接続信頼性のさらなる向上につながる。

【００５９】◎ 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。 ◎ ソケット基板４の備えるＩ／Ｏ端子はソケット状Ｉ
／Ｏピン２４，２４Ａに限定されることはなく、例えば
ソケット状でないものであってもよい。

【００６０】◎ 実施形態において両面板構造の絶縁基
材３６Ａを採用した場合、例えばパッド４５のある箇所
にいわゆる断面スルーホールを形成することがよい。こ
のようにすると、導体パターン３８の二次側端により大
きな導体部分が確保されるので、当該部分の接続信頼性
がより向上する。

【００６１】◎ 図８に示される別例の変換モジュール
７１のように構成してもよい。この変換モジュール７１
では、図６に示した別例とは異なり導電性ピン５４が長
くなっていて、下端部が変換基板３の下面側から突出し
ている点が相違する。この導電性ピン５４の下端部は、
スルーホール５３の下面側ランド５３ｂにはんだ付けさ
れている。そして、このような構成としたほうが、図６
の場合に比べていくぶん製造上有利となる。即ち、下面
側ランド５３ｂの周囲には邪魔になる構造が存在するわ
けではないので、はんだ付け作業を容易に実施できるか
らである。

【００６２】また、この変換モジュール７１では、図６
の別例と比べて、特定のソケット状Ｉ／Ｏピン２４Ａの
小径部がさらに短く形成されている。なお、同ピン２４
Ａの小径部に対応する挿通孔４１は形成されていない。
そして、当該小径部はランド４４に対してはん付けされ
ている。このような構成であると、そもそも当該小径部
の先端面とランド５Ａａとの距離が大きくなるばかりで
なく、両者間に絶縁体が介在されたような状態となる。
従って、確実な絶縁を図ることができ、装置の信頼性の
向上にもつながる。

【００６３】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または２において、前記特定のＩ／Ｏ
ピンが挿通されている一次側の有ランド挿通孔とは異な
る位置に二次側の有ランド挿通孔が配置され、前記導体
パターンの二次側端には前記二次側の有ランド挿通孔の
ランドが接続され、前記変換基板において前記二次側の
有ランド挿通孔と略同一軸線上の箇所には前記入替接続
用導体部に接続されるめっきスルーホールが形成され、
そのめっきスルーホール及び前記二次側の有ランド挿通
孔の双方には導電性棒材が挿入されかつはんだ付けされ
ていることを特徴とする変換モジュール。

【００６４】（２） 請求項３または技術的思想１にお
いて、前記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ことを特徴とする変換モジュー
ル。この構成であると、はんだ付けが行いやすくなり作
業性が向上する。

【００６５】（３） 請求項１〜３、技術的思想１，２
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
し、ミニバイアホールを有する両面板であることを特徴
とする変換モジュール。この構成であると、変換基板が
廉価なものとなり高コスト化を防止できる。

【００６６】（４） 請求項１〜３、技術的思想１〜３
のいずれか１つにおいて、前記絶縁基材は、片側面のみ
に前記導体パターン及び前記ランドを有し、前記各挿通
孔の内壁面にめっき層を持たない片面板であることを特
徴とする変換モジュール。この構成であると、絶縁基材
が廉価なものとなり高コスト化を防止できる。

【００６７】

【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、比較的簡単にかつ高コスト化を伴う
ことなく入替接続を行うことができる構造を持ち、しか
も接続信頼性に優れた変換モジュールを提供することが
できる。

【００６８】請求項２に記載の発明によれば、入替接続
を行うべき箇所が複数ある場合や、入替接続の経路が複
雑かつ長くなる場合等に適し、しかも信頼性に優れかつ
製造が簡単なものとすることができる。

【００６９】請求項３に記載の発明によれば、部品点数
の増加の回避及びそれによる低コスト化を達成すること
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】実施形態の変換モジュールの部分拡大断面図。

【図３】実施形態において使用される絶縁基材の平面
図。

【図４】（ａ），（ｂ）は図３のＡ−Ａ線における部分
拡大断面図。

【図５】実施形態の絶縁基材を配置した状態を示す部分
拡大平面図。

【図６】別例の変換モジュールの部分拡大断面図。

【図７】別例の絶縁基材を示す平面図。

【図８】別例の変換モジュールの部分拡大断面図。

【符号の説明】

１，５１，７１…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
…入替接続を要しないソケット状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，
３６Ａ，５５，６１…絶縁基材、３７…貫通部、３８…
導体パターン、４１，４２…挿通孔としての有ランド挿
通孔、４３…挿通孔としての無ランド挿通孔、４４…ラ
ンド、４５…パッド、４６…導電体としての板間接続
部、５４…導電体としての導電性ピン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】信号変換素子を有し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、 前記Ｉ／Ｏピンを挿通可能な複数の挿通孔と、導体パタ
   ーンとを備える絶縁基材が前記両基板間に配置され、 前記導体パターンの一次側端には、前記複数の挿通孔の
   うちの少なくとも一部を占める有ランド挿通孔の開口縁
   にあるランドが接続され、 入替接続を要する特定のＩ／Ｏピンが入替接続を要しな
   い他のＩ／Ｏピンよりも短く形成されるとともに、その
   特定のＩ／Ｏピンが前記有ランド挿通孔に挿通されかつ
   はんだ付けされ、 前記導体パターンの二次側端と前記変換基板側の入替接
   続用導体部と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】前記絶縁基材は少なくとも前記ソケット基
   板におけるピン形成エリアに匹敵する面積を有し、前記
   ピン形成エリアの外周部における複数箇所には、前記特
   定のＩ／Ｏピンが挿通される有ランド挿通孔とは別個に
   有ランド挿通孔が配置され、それらの有ランド挿通孔に
   は入替接続を有しないＩ／Ｏピンが挿通されかつはんだ
   付けされている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】前記絶縁基材の略中央部には前記信号変換
   素子に対応してそれよりも大きな貫通部が形成され、そ
   の貫通部の開口縁にまで延びる前記導体パターンの二次
   側端にはパッドが形成され、そのパッドと前記入替接続
   用導体部とがはんだ付け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。