带连接端子的基板的制作方法

专利名称：带连接端子的基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有连接端子的基板，尤其涉及具有如下连接端子的基板(以下称之 为“带连接端子的基板”)，即，该连接端子具备弹簧性，固定在设于基板的焊盘上，通过被设 置于IC封装等被连接物上的焊盘按压而使用于与该被连接物之间的电连接。
背景技术：
将IC封装等装载于印刷布线板等安装用基板上时，具有多种使配置于封装上的 焊盘与配置于基板上的焊盘相互电连接的方法。作为该方法之一，具有使用LGA(栅格阵列 封装)插座的被称为LGA相互连接的方法。该LGA插座具有配置于封装与基板之间的多个 能进行弹性变形的导电性部件(弹簧连接端子)。通过使这种弹簧连接端子处于封装与基 板之间，从而可在封装的焊盘与基板的焊盘之间产生适当的接触力，能确保稳定的电相互 连接。作为与这种现有技术相关的技术，例如具有如下面专利文献1所示的将具有弹簧 性的导电端子逐一插入LGA插座的绝缘性壳体来进行安装的技术。在此处所公开的安装结 构中，弹簧连接端子固定于壳体上所形成的贯穿孔中，其具有收容于该贯穿孔中的弹簧部 和分别与该弹簧部的上下端部连接的连接部。一个连接部与弹簧部的一部分一起从壳体的 上表面突出，被连接物(例如布线基板)的焊盘对其按压，于是与该焊盘的表面接触，由此 将连接端子与被连接物电连接起来。由于与该连接部连接的弹簧部的一部分从壳体上表面突出，因此当被连接物的焊 盘按压于该连接部时，该突出部分的弹簧部主要向焊盘表面方向移动(移位)。由此，该连 接部当被焊盘按压时会在焊盘表面上移动(滑动)。专利文献1美国专利第7264486号说明书在如上所述的与现有的带连接端子的基板相关的技术(专利文献1)中，当被连接 物的焊盘按压该连接部时，突出部分的弹簧部会朝焊盘的表面方向移位，因此该连接部会 在焊盘表面上较大幅度地移动(滑动)。因而需要加宽焊盘在连接部的移动方向上的宽度， 于是想到了无法将该焊盘配置成狭小间距的不便情况。本申请的申请人提出了应对该不便情况的技术(2009年5月28日提交的日本特 愿2009-128785)。此处所公开的技术中，通过使弹簧连接端子成型为特定形状，从而实现该
焊盘窄间距化。另外，在上述现有技术(专利文献1)中，由于逐一将弹簧连接端子插入壳体进行 安装，因此在安装效率这点上不太有利。尤其当伴随小型化和高密度安装化的要求而推进 端子的窄间距化和多针化时，难以逐个插入进行排列，而且随着端子数量变化还会耗费时 间，因而更为不利。作为用于对此进行改善的方法之一，例如考虑到这样的方法在将多个连接端子 安装到壳体之际，在夹具上将多个连接端子按照其端子排列排整齐，然后以从该夹具转移 到壳体侧的方式安装端子。根据该方法，需要在该排列用夹具上预先设置用于对应该端子排列而固定地保持端子一部分(与安装于基板上的一侧为相反侧的端部)的凹部，成为弹 簧连接端子压入该凹部的形式。本申请的申请人提出了具体实现该方法的技术(2009年6月25日提交的日本特 愿2009-150587)。在其公开的技术中，通过将弹簧连接端子成型为特定形状，从而易于向夹 具进行压入。在该方法中，需要用于排列弹簧连接端子的夹具，但是如果能在不使用夹具的情 况下直接将连接端子安装到基板上，则从简化工序方面而言是优选的。然而在推进端子窄 间距化和多针化的现状下，在技术上很难直接将连接端子安装于基板上。另一方面，伴随着小型化等要求而需要使基板本身尽可能变薄，而由于会产生翘 曲和变形等问题，因此即便将连接端子直接安装于基板，也需要提出用于应对翘曲等的一 些对策。

发明内容
本发明就是鉴于该现有技术中的问题而创作出来的，其目的在于提供一种既能够 实现连接有连接端子的焊盘的窄间距化以及基板的薄型化，又能在不需要端子排列用夹具 的情况下易于进行连接端子的排列，有助于提高连接端子向基板上安装的效率的带连接端 子的基板。为解决上述现有技术的问题，根据本发明的第一方面，提供一种带连接端子的基 板，其具有基板，其具有设置在一个面上的焊盘；连接端子，其安装于该基板上；以及板状 部件，其具有贯穿该连接端子的一部分的缝，设置于上述基板的一个面上以固定保持上述 连接端子，该带连接端子的基板的特征在于，上述连接端子具有接合部分，其通过导电性 材料与上述焊盘接合；接触部分，其与该接合部分相对配置，与设置于与上述带连接端子的 基板相对配置的被连接物上的焊盘接触；弹簧部分，其处于上述接合部分与上述接触部分 之间；以及卡合部分，其从上述接合部分延伸出，并与设置于上述板状部件的上述缝的一部 分卡合而使得上述连接端子的姿态处于稳定，上述接触部分、弹簧部分、接合部分以及卡合 部分通过金属板一体成型，上述板状部件具有在沿着上述缝的长边方向的部分且在短边方 向上相对的部分所形成的凹部，在上述连接端子的接合部分卡定于该凹部的状态下，上述 板状部件与上述基板的焊盘电连接。根据本发明第一方面涉及的带连接端子的基板，在通过被连接物的焊盘按压接触 部分时弹簧部分产生的变形而使得接触部分向接近接合部分的方向(即与接触部分所接 触的该焊盘表面正交的方向)移动的状态下，与接合部分相对配置的接触部分与该焊盘表 面接触。由此，当该焊盘表面与接触部分接触时，不会如现有技术所示那样接触部分在该焊 盘表面上较大幅度地移动(滑动)，因而能够以较窄的间距配置该焊盘。另外，由于采取通过将板状部件设置于基板的一个面上(与基板一体化)而得以 加强的结构，因此，即便使固定、安装连接端子的基板的厚度变薄，也能防止产生翘曲和变 形等。也就是说，不会产生现有技术所示那样的翘曲等不良情况，能实现基板的薄型化。另外，由于与基板一体而作为加强部件发挥作用的板状部件同时具备作为端子排 列用夹具的功能，因此能易于进行连接端子在板状部件上的排列(安装于基板前的暂时固 定)。也就是说，由于直接将排列好连接端子的板状部件与基板接合，因此，即使不使用以往应用的端子排列用夹具也能直接把连接端子安装于基板上。这有助于提高连接端子在基板 上的安装效率。


图1是表示本发明第1实施方式涉及的带连接端子的基板的构成的纵剖视图。图2表示使用于图1的带连接端子的基板上的连接端子的结构，(a)是其立体图， (b)是其侧视图。图3表示用于暂时固定图2的连接端子的壳体(绝缘性的板状部件)的构成，(a) 是从插入连接端子一侧观察时的俯视图，(b)和(c)是分别在俯视图中沿着A-A’线和B-B’ 线观察时的剖视图。图4是表示将图2的连接端子插入到图3的壳体中进行暂时固定的状态(使连接 端子排列整齐的状态)的剖视图。图5是表示接合有图4所示的结构体(暂时固定于壳体上的连接端子)的布线基 板的一个例子的剖视图。图6是表示将图4的结构体接合于图5的布线基板上的状态的剖视图。图7是表示隔着图1的带连接端子的基板而将被连接物(LGA封装)与安装用基 板(主板)电连接起来的状态的纵剖视图。图8是表示本发明第2实施方式涉及的带连接端子的基板的构成的纵剖视图。图9表示用于图8的带连接端子的基板的连接端子的结构，(a)是其立体图，(b) 是其侧视图。图10表示用于暂时固定图9的连接端子的壳体(绝缘性的板状部件)的构成，(a) 是从插入连接端子一侧观察时的俯视图，(b)是在俯视图中沿着A-A’线观察时的剖视图。图11是表示本发明第3实施方式涉及的带连接端子的基板的构成的纵剖视图。图12表示用于图11的带连接端子的基板的连接端子的结构，(a)是其立体图，(b) 是其侧视图。图13表示用于暂时固定图12的连接端子的壳体(绝缘性的板状部件)的构成， (a)是从插入连接端子一侧观察时的俯视图，(b)是在俯视图中沿着A-A’线观察时的剖视 图。图14是表示将带连接端子的基板用作中介层的情况下的构成的纵剖视图。符号说明10、10a基板；12(12P)、13(13P)布线层(焊盘)；16、17阻焊层(绝缘层/保护膜)； 18焊料(导电性材料)；19焊料球(外部连接端子)；20、20a、20b连接端子；21接合部分； 22接触部分；23弹簧部分；24、25、26卡合部分；24a突起部；25a、26a插入部；30、30a、30b 壳体(板状部件)；31、33、35缝；32、34、36凹部；40、40a、40b、70带连接端子的基板；50LGA 封装(被连接物)。
具体实施例方式下面，参照

本发明的优选实施方式。(第1实施方式...参见图1 图7)
图1以纵剖视图的方式示出本发明第1实施方式涉及的带连接端子的基板40的 构成。另外，图2示出使用于该带连接端子的基板40的连接端子20的结构，(a)示出从斜 上方观察时的形状，(b)示出从侧面观察时的形状。本实施方式涉及的带连接端子的基板40 (图1)构成为具有基板10、连接端子20、 壳体30。该壳体30是对本发明赋予特征的绝缘性板状部件，在图示的例子中仅表示出其一 部分，用于收纳如后述那样与带连接端子的基板40相对配置的被连接物(本实施方式中为 LGA封装)。该壳体30如图所示与基板10形成为一体，构成LGA插座的一部分(相当于插 座底部的部位)。也就是说，本实施方式的带连接端子的基板40被组装入LGA插座，用于将 设置于LGA封装(被连接物)上的焊盘与设置于主板等安装用基板上的焊盘电连接起来。基板10的基本构成具有构成基板主体的树脂基板11 ；分别以要求的形状布局于 该树脂基板11的两个表面的布线层12和13 ；以及作为保护膜的阻焊层(绝缘层)16和17， 形成为使划分在各布线层12、13的要求部位的焊盘12P、13P的部分露出并分别覆盖该布线 层。树脂基板11例如是能使用增层法形成的多层结构的布线基板，该树脂基板11的最外 层的各布线层12、13通过适当形成于基板内部的要求部位的各布线层(图示的例子中为2 层布线层14)、以及在各布线层14之间相互连接的通孔(中填充的导体过孔15)而电连 接起来。进而，在从形成于树脂基板11的一个面(安装连接端子20 —侧的表面)上的阻 焊层16露出的焊盘12P上覆盖焊料18，该焊料18在如后所述接合连接端子20时被使用。 另外，在从形成于树脂基板11的另一个面(与安装连接端子20的一侧为相反侧的表面) 的阻焊层17露出的焊盘13P上接合有外部连接端子(本实施方式中为焊料球19)，该外部 连接端子在如后所述将带连接端子的基板40安装于主板等安装用基板时被使用。优选在各焊盘12P、13P上分别形成焊料18、焊料球19之前，按顺序事先实施镀镍 (Ni)和镀金(Au)。这是由于，为了优化在各焊盘12P、13P上覆盖焊料18或接合焊料球19 时的接触性，需要提高构成各焊盘12P、13P的金属(典型的是铜(Cu))的紧密贴合性，防止 Cu向镀金层中扩散。另外，基板10的基板主体(树脂基板11)的厚度被选定为0.2 1.0mm，外部连接 端子(焊料球19)的高度被选定为0. 2 0. 5mm。并且，虽然本实施方式中使用树脂基板11作为基板主体，然而基本主体的形式当 然不会限定于此。例如可使用硅基板。这种情况下基本主体的形式在于，例如在硅基板上 形成多个通孔(ΙΟΟμπι左右的直径)，在该通孔中填充导电性材料(例如Cu)来形成贯穿 电极。此时，贯穿电极形成为其两个端面分别处于与硅基板的两个表面大致相同的表面上。 另外，在该贯穿电极与基板主体(硅基板)之间形成绝缘膜(例如氧化硅膜)。在该基板主 体(硅基板)中，从基板表面露出的贯穿电极的两个端面与上述各焊盘12Ρ、13Ρ对应。如图2明确所示，连接端子20大致通过4个部分(接合部分21、接触部分22、弹 簧部分23、卡合部分24)构成，其具有一体形成这些部分的结构。该连接端子20如后所述 由具有适当弹性(弹簧性、弯曲性)的金属材料构成，通过冲切加工(冲压)等使具有均勻 厚度的金属薄板布局为需要的形状，进而能通过施加弯曲加工(折弯)而制成。连接端子20的大小被选定为高度H为1. 5mm (士 0. 5mm)、深度D为 1. 5mm (士0. 5mm)、宽度W为0. 1 0. 5mm (优选0. 2mm)。另外，构成连接端子20的金属薄板的厚度则选定0. 08mm左右。接合部分21是通过焊料18(图1)固定接合到基板10的焊盘12P上的部分。该 接合部分21与弹簧部分23的一个端部(图示例子中为下侧)连接，具有比弹簧部分23的 宽度更宽的宽度(例如W = O. 4mm)，并且成型为两个表面为平坦形状。通过使接合部分21成型为如上形状，从而在最终把接合部分21接合于基板10的 焊盘12P时能够确保充分的焊料连接。也就是说，能够提高与所接合的相对侧的平坦焊盘 12P之间的紧密贴合度。另外，通过使接合部分21的宽度比弹簧部分23的宽度更宽，从而 如后所述，在将连接端子20暂时固定于壳体30时，能够使接合部分21卡定于设置在壳体 30上的凹部32 (参见图3)。接触部分22是最终接触于与带连接端子的基板40连接的被连接物(本实施方式 中为LGA封装)的焊盘的部分。该接触部分22与弹簧部分23的另一个端部(图示的例子 中为上侧)连接，配置成从高度(H)方向观察时与接合部分21相对。该接触部分22具有与 弹簧部分23相同的宽度(例如W = O. 2mm)，并且成型为朝外侧(也就是说远离接合部分21 的方向)突出的形状。更具体而言，成型为从弹簧部分23向外侧方向突出(例如0.3mm)， 进而从该突出部向内侧方向呈圆弧状弯曲。通过使接触部分22成型为如上形状，从而可获得如下优点。首先，通过设置突出 部，从而能够防止由于被连接物的焊盘按压接触部分22时弹簧部分23变形而导致被连接 物与弹簧部分23的端部(与接触部分22连接的部分)之间的接触，其结果能够防止被连 接物与连接端子20的破损。另外，由于使接触部分22的前端部弯曲，因此在被连接物的焊 盘按压该弯曲部时能够防止该弯曲部导致该焊盘破损。另外，在通过被连接物的焊盘按压接触部分22时弹簧部分23的变形而使接触部 分22朝接近接合部分21的方向(即与接触部分22所接触的该焊盘表面正交的方向)移 动的状态下，该弯曲部与该焊盘表面接触。由此，当该焊盘表面与接触部分22接触时，接触 部分22不会在该焊盘的表面上较大幅度地移动(滑动)，因而能以窄间距配置该焊盘。弹簧部分23具有与接触部分22相同的宽度(W = 0.2mm)，而且成型为朝外侧(也 就是远离接合部分21和接触部分22的方向)弯曲的形状。通过成型为该形状，从而弹簧 部分23能够在高度(H)方向上进行弹性变形。该弹簧部分23的一个端部(与接合部分21相连的一侧)最终会被固定，而另一 个端部(与接触部分22相连的一侧)则成为自由端。因此，当最终由被连接物的焊盘按压 接触部分22而接触时，该弹簧部分23通过与该按压力对抗的弹性力，能够有助于稳定维持 该焊盘与接触部分22之间的接触状态。并且，实际上该弹簧部分23与接触部分22 —体作 为“弹簧”发挥作用。此时的弹簧常数例如被选定为0. 6 0. 8N/mm。卡合部分24是如后所述把连接端子20插入到设置于壳体30上的缝中进行暂时 固定时用于稳定连接端子20的姿态的部分。在插入连接端子20时，如图2(b)中箭头所示， 与图示状态上下相反地以接触部分22为下侧进行插入。该卡合部分24连接于与接合部分21的弹簧部分23连接的一侧的相反侧的端部， 具有与弹簧部分23相同的宽度(W = 0. 2mm)(除了途中设置的突起部24a的部分之外)， 而且成型为侧面观察时成为上下颠倒的“U”字的形状。具体而言，成型为从接合部分21向 上方(接近接触部分22的方向)延伸出，从该延伸部呈圆弧状弯曲，再从该弯曲部向下方(远离接触部分22的方向)延伸出。在从该弯曲部向下方延伸的部分的途中，如图所示形 成有朝卡合部分24的宽度(W)方向略微突出的突起部24a。该突起部24a发挥稳定上述连 接端子20的姿态的作用。壳体30用于在将多个连接端子20固定安装于基板10上之前，预先在与基板10 上的该端子排列对应的位置上暂时固定该连接端子并将其排列整齐。也就是说，壳体30发 挥用作端子排列用夹具的作用。图3表示该壳体30的构成，图3 (a)表示从插入连接端子20 —侧观察时的壳体30 的平面结构，图3(b)和(c)表示分别在图3(a)中沿着A = A’线和B-B’线观察时的剖面结构。该壳体30按照最终接合有连接端子20的接合部分21的基板10的焊盘12P的排 列，呈阵列状设有贯穿孔(缝)31。按照每个连接端子20设置的缝31形成为俯视时划分为 2个部分的长方形形状(参见图3(a))。也就是说，每个缝31被划分为短边方向的长度彼 此相同，而长边方向上的长度较长的部分(大开口部)31a和长边方向上的长度较短的部分 (小开口部)31b。此处所说的“长边方向上的长度较长”、“长边方向上的长度较短”这样的说法无非 表示的是在缝31的长度方向上，一个开口部31a(或31b)相对于另一个开口部31b (或 31a)在长边方向上的长度的相对关系。缝31的短边方向上的长度被选定为小于连接端子20的接合部分21的宽度W，而 且大于其他部分(接触部分22、弹簧部分23、卡合部分24的除去突起部24a之外的部分) 的宽度W。另外，小开口部31b的长边方向的长度被选定为相比卡合部分24的深度(D)方 向的长度大一些，大开口部31a的长边方向的长度被选定为与弹簧部分23的深度(D)方向 的长度大致相同或者大一些。进而，壳体30在俯视观察时按每个缝31设有以跨过大开口部31a和小开口部31b 的方式形成为“H”字形状的凹部32。更具体而言，该凹部32包括大开口部31a和小开口 部31b之间的壳体部分；以及分别与该壳体部分的两个端部连接，在沿着缝31的长边方向 的部分且在短边方向上相对的壳体部分(2处)。该形成为“H”字形状的凹部32具有均勻的深度，该深度被选定为相比连接端子20 的接合部分21的厚度大一些。这是由于如后所述当把连接端子20暂时固定于壳体30时， 连接端子20的接合部分21卡合于该凹部32，最终在接合部分21上进行焊接，需要确保该 焊接所需的空间。另外，壳体30被选定为该厚度为0. 5 1. Omm(优选0. 8mm)。下面，参照图2 图6说明制造本实施方式的带连接端子的基板40的方法。首先准备多个安装于基板10上(与基板10的焊盘12P接合)的连接端子20 (图 2)。虽然没有特别图示出来，而作为制作过程，通过模具在具有均勻厚度(例如0.08mm)的 金属薄板上冲切(冲压)出待形成的连接端子20的图案(与呈平面状延伸时的形状对应 的图案)，实施实现期望形状的弯曲加工(折弯)。也可以取代冲压，而通过蚀刻获得与期 望的连接端子20的形状对应的图案。作为所使用的金属薄板的材料，优选使用具有适当弹性(弹簧性、弯曲性) 的材料，例如铍铜(Cu-Be)、磷青铜(Cu-Sn)、科森材料(Cu-Ni_Si_Mg、Cu-Ni-Si、Cu-Ni-Co-Si-Cr等)等以铜(Cu)为底层的合金。另外，当通过冲压或蚀刻获得了与期望的连接端子20的形状对应的图案之后，对 该金属薄板的表面实施镀镍、镀Ni-Co合金等(例如厚度为1 3 μ m左右)。在镀包含钴 (Co)的合金时，能够提高弹性，这一点是很有用的。这些镀Ni等既可以在实施折弯前进行， 或者也可以在实施折弯后进行。进而，对实施了该镀Ni等的表面(至少为接合部分21和接触部分22)再实施镀 金(Au)(例如接合部分21的镀金厚度为0. 03 0. 05 μ m左右、接触部分22的镀金厚度为 0. 3 0. 5 μ m左右)。这是为了如后所述优化通过焊料18把接合部分21接合到基板10的 焊盘12P时的接触性，并且提高最终使接触部分22接触于被连接物(本实施方式中为LGA 封装)的焊盘时的导电性。并且，作为其基底层的镀M等的导体层发挥的作用是提高基体 (以Cu为底层的合金层)与Au层之间的紧密贴合性，防止Au扩散到镀金层中。接着(参见图3、图4)，将如上制作的多个连接端子20暂时固定于壳体30，进行使 它们排列整齐的处理。图4表示将连接端子20插入在图3 (a)中沿着C-C’线观察时的剖 面结构(壳体30)暂时固定的状态。该暂时固定(排列)的处理例如可通过使用钉装机的拾放法来实施。将在金属薄 板(框架)上冲压(或蚀刻)为期望形状并实施了弯曲加工的连接端子20从该金属框架 处一边折曲一边抓取(拾取)，插入到设置于壳体30上的对应的缝31内(投放)。由此，在设置于壳体30上的各缝31 (大开口部31a和小开口部31b)内分别暂时固 定有对应的连接端子20。具体而言，在呈“H”字形状分别形成于每个缝31处的凹部32 (图 3(a))中卡定有连接端子20的接合部分21。即，接合部分21的内侧表面(与接触部分22 相对一侧的表面)抵接于缝31的大开口部31a和小开口部31b之间的壳体部分，并且接合 部分21的沿宽度(W)方向突出的部分卡定于凹部32的沿着缝31的长边方向的壳体部分 (2 处)。另外，连接端子20的卡合部分24收容于缝31的小开口部31b，并且该卡合部分 24的突起部24a压接于小开口部31b内的侧壁部(参见图3(b))而卡定。另外，对于连接 端子20的接触部分22和弹簧部分23，在缝31的大开口部31a中收容有弹簧部分23的一 部分(与接合部分21连接一侧的部分)，并且弹簧部分23的剩余部分与接触部分22 —起 贯穿大开口部31a。仅凭接合部分21的卡定，会在收容于缝31 (大开口部31a)的连接端子部分(弹 簧部分23的一部分)与大开口部31a内的侧壁部之间出现微小间隙，因而无法充分稳定连 接端子20的姿态，但是通过将卡合部分24a的突起部24a压接(卡定)于小开口部31b内 的侧壁部，从而能够稳定维持连接端子20的姿态。也就是说，通过相对加宽接合部分21的 宽度(W)，并且使卡合部分24成型为特定形状，从而能够以稳定的状态将各连接端子20暂 时固定于壳体30中并排列整齐。在该暂时固定时，如上所述将凹部32的深度选定为比连接端子20的接合部分21 的厚度大一些，因而接合部分21的上表面处于壳体30的上端面的略微下侧。接着(参见图5)，准备用于对暂时固定于壳体30上的连接端子20进行固定安装 的基板10。作为基板10的形式，可使用上述在基板主体上使用树脂基板11的结构和使用 硅基板的结构等，而本实施方式如图所示应用的是使用树脂基板11的结构。
S卩，使用增层法等形成多层结构的树脂基板11(包括最外层的布线层12、13、基板 内部的布线层14、在各布线层14间连接的过孔15、覆盖布线层12、13的阻焊层16、17)，然 后使焊料18覆盖从树脂基板11的一个阻焊层16露出的焊盘12P，使焊料球19与从另一个 阻焊层17露出的焊盘13P接合，从而制作期望的基板10。接着(参见图6)，将在图4的工序中制造出的结构体(将多个连接端子20暂时固 定于壳体30上并排列整齐得到的结构)接合于图5的工序中所制作的基板10。S卩，使基板 10的覆盖有焊料18的一侧表面与壳体30的插入有连接端子20的一侧表面相对并定位，使 焊料18与对应的连接端子20的接合部分21抵接，通过回流使其熔融，将连接端子20的接 合部分21电连接到基板10的焊盘12P。此时，虽然没有特别图示出来，但是也可以在壳体30与基板10相对一侧表面的、 除排列有连接端子20的区域之外的部分适当涂敷粘结剂，通过回流时的热使粘结剂熔融， 机械接合基板10 (阻焊层16)与壳体30。并且，在本实施方式中，使用焊料18作为使连接端子20(接合部分21)与基板 10(焊盘12P)连接的导电性材料，然而当然不限于此，也可以使用导电性树脂膏。例如可 以使用在环氧树脂等绝缘性树脂中含有银(Ag)填料的Ag膏。这种情况下，使覆盖于基板 10的焊盘12P上的Ag膏抵接于连接端子20的接合部分21，然后通过加热使其固化，将焊 盘12P与接合部分21电连接起来。通过以上工序可制作出第1实施方式的带连接端子的基板40。图7以剖视图的方式表示隔着第1实施方式的带连接端子的基板40将被连接物 (LGA封装50)与安装用基板(主板60)电连接起来的状态。带连接端子的基板40通过与配置于基板10的露出侧表面上的焊盘13P接合的焊 料球19，与配置于主板60上的对应的端子焊盘61连接。另外，LGA封装50例如为增层基板等树脂基板的布线基板。该封装50虽然没有 特别图示出来，但是其具有与基板10(图1、图5)的构成基本相同的构成。其中，设置于基 板10上的焊料18和焊料球19并没有设置于该LGA封装50上。安装于主板60上的带连接端子的基板40的各连接端子20通过各自的接触部分 22与从LGA封装50的下表面侧的阻焊层(未图示)露出的各焊盘51接触。在该接触时， LGA封装50的上表面被附属于LGA插座(未图示)的盖按压。因此LGA封装50的下表面 侧的焊盘51按压于连接端子20的接触部分22，通过该按压力，如图所示，弹簧部分23在高 度方向(即，与接触部分22所接触的焊盘51的表面正交的方向)上被压缩。其结果是能 够提高连接端子20的接触部分22与LGA封装50的焊盘51之间的接触力(提高连接可靠 性)。如上所述，根据第1实施方式涉及的带连接端子的基板40及其制造方法，连接端 子20具有通过焊料18与基板10的焊盘12P接合的接合部分21 ；接触部分22，与该接合 部分21相对配置，并与设置于与带连接端子的基板40相对配置的LGA封装50上的焊盘51 接触；处于接合部分21与接触部分22之间的弹簧部分23 ；以及卡合部分24，从接合部分 21延伸出来，与设置于壳体30上的缝31的一部分卡合而稳定连接端子20的姿态，这些各 构成部分21 24构成为通过金属板一体成型。通过这种构成，接触部分22 (弯曲部)利用LGA封装50的焊盘51按压接触部分22时弹簧部分23的变形(参见图7)，在接触部分22向接近接合部分21的方向(S卩，与接 触部分22所接触的该焊盘51的表面正交的方向)移动的状态下，与该焊盘51的表面相接 触。由此，当该焊盘51的表面与接触部分22接触时，不会出现现有技术中出现的接触部分 22在该焊盘51的表面上较大幅度移动(滑动)的情况，因而能以窄间距来配置该焊盘51。另外，由于采取壳体30与基板10形成为一体而得以加强的结构，因而即使尽可能 削薄对连接端子20固定安装的基板10的厚度，也能防止产生翘曲和变形等。即，不会产生 现有技术中出现的翘曲等不良情况，能实现基板10的薄型化。进而，由于能够使基板10本身变薄，从而也能使与之一体的壳体30本身的厚度变 薄，其结果是LGA插座本身也能薄型化。这例如在应用于机架式刀片服务器的情况下是有 用的。在现有技术中，从安装基板表面到连接端子的接触面(接触部分的上端)为止的高 度为4mm左右，而在本实施方式涉及的带连接端子的基板40的构成中，能够实现2mm以下 的高度。除此之外，通过能实现薄型化，从而信号传递路径长度变短，因此能传送高速的信 号。另外，与基板10形成为一体而发挥作为加强部件的作用的壳体30还兼具作为端 子排列用夹具的作用，因此能容易进行连接端子20在壳体30上的排列(安装于基板10之 前的暂时固定)。也就是说，将排列好连接端子20的壳体30原状接合于基板10，因此，即 便不使用以往应用的端子排列用夹具，也能直接把连接端子20安装于基板10上。这有助 于连接端子的安装效率提高。另外，由于无需特别准备用于排列连接端子的夹具，因此能省略相应的工序，能实 现制造工序的简化。另外，在本申请的申请人已提出的带连接端子的基板(日本特愿2009-128785)的 结构中，采取了连接端子露出于基板上的方式，而本实施方式涉及的带连接端子的基板40 的结构中，连接端子20的一部分收容于基板10上的壳体30的缝31内，因此从保护连接端 子20方面而言是有利的。(第2实施方式...参见图8 图10)图8以纵剖视图的方式示出本发明第2实施方式涉及的带连接端子的基板40a的 构成。另外，图9示出使用于该带连接端子的基板40a上的连接端子20a的结构，(a)示出 从斜上方观察时的形状，(b)示出从侧面观察时的形状。另外，图10示出用于暂时固定该 连接端子20a的壳体30a的构成，(a)示出从插入连接端子20a —侧观察时壳体30a的俯 视结构，(b)示出在(a)沿着A-A’线观察时的剖面结构。在该第2实施方式中使用的连接端子20a (图9)与第1实施方式中使用的连接端 子20 (图2)同样具有一体成型4个部分(接合部分21、接触部分22、弹簧部分23、卡合部 分25)的结构，各部分的功能基本相同，仅卡合部分25的形状不同。该卡合部分25与接合部分21的连接弹簧部分23 —侧的相反侧的端部连接，具有 与弹簧部分23相同的宽度(例如W = O. 2mm)(除去设置于前端的插入部25a的部分)，并 且成型为侧面观察下呈上下颠倒的“U”字的形状。具体而言，成型为从接合部分21向上方 (接近接触部分22的方向)延伸出，从该延伸部呈圆弧状弯曲，进而从该弯曲部向下方(远 离接触部分22的方向)延伸出。在从该弯曲部向下方延伸的部分如图所示形成具有比卡 合部分25的宽度大的宽度(例如W = O. 3mm)的插入部25a。该插入部25a如后所述发挥使暂时固定于壳体30a上的连接端子20a的姿态处于稳定的作用。该第2实施方式中使用的壳体30a (图10)与第1实施方式的情况同样，对应于最 终接合有连接端子20a的接合部分21的基板10(图8)的焊盘12P的排列，呈阵列状地设 有缝33。按每个连接端子20a设置的缝33在本实施方式中为1个部分，具有途中变细的 缩颈部分33c，同样形成为长方形形状(参见图10(a))。即，每个缝33具有短边方向上的 长度彼此相同而长边方向上的长度较长的部分(大开口部)33a和长边方向上的长度较短 的部分(小开口部)33b，还具有宽度比大开口部33a和小开口部33b的宽度狭小的连通部 (变细的缩颈部分)33c。同样地，这里所说的“长边方向上的长度较长”、“长边方向上的长度较短”这样的 说法无非表现的是在缝33的长度方向上一个开口部33a(或33b)相对于另一个开口部 33b (或33a)而言的长边方向上的长度的相对关系。大开口部33a和小开口部33b的短边方向上的长度被选定为小于连接端子20a的 接合部分21的宽度W，并且大于其他部分(接触部分22、弹簧部分23、卡合部分25的除插 入部25a之外的部分)的宽度W。另外，连通部33c的宽度被选定为与卡合部分25 (除去插 入部25a之外的部分)的宽度W大致相同。另外，小开口部33b的大小被选定为与插入部 25a的剖面面积(相当于厚度X宽度的大小)大致相同，大开口部33a的长边方向上的长 度被选定为与弹簧部分23以及接合部分21的深度(D)方向上的长度大致相同或大一些。如上，将连通部33c的宽度选定为与卡合部分25 (除去插入部25a之外的部分) 的宽度W大致相同，并且将小开口部33b的大小选定为与插入部25a的剖面面积大致相同， 从而在将连接端子20a插入壳体30a的缝33而使其暂时固定时，能够利用插入部25a和卡 合部分25稳定连接端子20a的姿态。进而，在壳体30a中，在每个缝33的连通部33c的附近且沿着大开口部33a的长 边方向的壳体部分(2处)设有凹部34。该凹部34具有均勻的深度，该深度被选定为比连 接端子20a的接合部分21的厚度大一些。这与上述第1实施方式的情况是相同的，由于在 将连接端子20a暂时固定于壳体30a上时连接端子20a的接合部分21卡定于该凹部34，且 最终在接合部分21上进行焊接，因此需要确保该焊接所需的空间。同样地，壳体30a的厚度被选定为0. 5 1. Omm (优选0. 8mm)。在该第2实施方式(使用连接端子20a和壳体30a的带连接端子的基板)中，相 比上述第1实施方式的情况，连接端子20a的卡合部分25的形状以及与之对应的壳体30a 的缝33的形状具有若干差异，然而基本构成以及各构成部分所实现的功能是相同的，因此 能获得同样的作用效果。(第3实施方式...参见图11 图13)图11以纵剖视图的方式示出本发明第3实施方式涉及的带连接端子的基板40b 的构成。另外，图12示出使用于该带连接端子的基板40b的连接端子20b的结构，图12 (a) 示出从斜上方观察时的形状，图12(b)示出从侧面观察时的形状。另外，图13示出用于暂 时固定该连接端子20b的壳体30b的构成，图13(a)示出从插入连接端子20b —侧观察时 壳体30b的俯视结构，图13(b)示出在图13(a)中沿着A-A’线观察时的剖面结构。在该第3实施方式中使用的连接端子20b (图12)与第2实施方式中使用的连接 端子20a(图9)同样，具有一体成型4个部分(接合部分21、接触部分22、弹簧部分23、卡合部分26)的结构，各部分的功能基本相同，仅卡合部分26的形状不同。另一个不同之处 在于，取决于该卡合部分26的形状，当把连接端子20b插入壳体30b时，与上述情况相反， 如图12(b)中箭头所示，以接合部分21和卡合部分26为下侧进行插入。该卡合部分26与接合部分21的连接弹簧部分23 —侧的相反侧的端部连接，具有 与弹簧部分23相同的宽度(例如W = O. 2mm)(除去设置于前端的插入部26a的部分)，并 且成型为侧面观察下呈“L”字的形状。具体而言，成型为从接合部分21向水平方向延伸出， 再向上方弯曲，然后从该弯曲部向上方(接近接触部分22的方向)延伸出。从该弯曲部向 上方延伸的部分如图所示，形成宽度(例如W = 0.3mm)比卡合部分26的宽度大的插入部 26a。该插入部26a如后所述，发挥使暂时固定于壳体30b上的连接端子20b的姿态处于稳 定的作用。该第3实施方式中使用的壳体30b (图13)与第2实施方式的情况同样，对应于最 终接合有连接端子20b的接合部分21的基板10 (图11)的焊盘12P的排列，呈阵列状地设 有缝35。每个缝35在俯视时与第2实施方式的缝33 (参见图10 (a))相同地具有3个部分 (大开口部35a、小开口部35b、连通部35c)。与上述情况相同，大开口部35a和小开口部35b的短边方向上的长度被选定为小 于连接端子20b的接合部分21的宽度W，并且大于其他部分(接触部分22、弹簧部分23、 卡合部分26的除去插入部26a之外的部分)的宽度W。另外，连通部35c的宽度被选定为 与卡合部分26 (除去插入部26a之外的部分)的宽度W大致相同。另外，小开口部35b的 大小被选定为与插入部26a的剖面面积(相当于厚度X宽度的大小)大致相同，大开口部 35a的长边方向上的长度被选定为与弹簧部分23及接合部分21的深度(D)方向上的长度 大致相同或大一些。如上，将连通部35c的宽度选定为与卡合部分26 (除去插入部26a之外的部分) 的宽度W大致相同，并且将小开口部35b的大小选定为与插入部26a的剖面面积大致相同， 从而在将连接端子20b插入壳体30b的缝35而使其暂时固定时，能够利用插入部26a和卡 合部分26使连接端子20b的姿态稳定。进而，在壳体30b中，在每个缝35的连通部35c附近且沿着大开口部35a的长边 方向的壳体部分(2处)设有凹部36。该凹部36与上述情况同样地具有均勻的深度，该深 度被选定为比上述情况(图10(b)的凹部34)大。其原因在于，在该第3实施方式中，将连 接端子20b插入壳体30b时的方向与第2实施方式的情况相比为上下相反的方向。同样地，壳体30b的厚度被选定为0. 5 1. Omm (优选0. 8mm)。在该第3实施方式(使用连接端子20b和壳体30b的带连接端子的基板)中，相 比上述第1、第2实施方式的情况，连接端子20b的卡合部分26的形状以及与之对应的壳体 30b的缝35的形状具有若干差异，然而基本构成以及各构成部分所实现的功能是相同的， 因此能获得同样的作用效果。在上述各第1 第3实施方式中，以带连接端子的基板40 (图1)用作LGA插座的 一部分的情况为例进行了说明，而根据本发明的主旨(与基板10形成为一体并用于固定保 持连接端子20(20a、20b)的壳体30 (30a、30b)在与基板形成为一体之前用作连接端子的排 列用夹具)可知，本发明的带连接端子的基板的应用方式当然不会限定于此。例如同样可 用于中介层(Interpose!·)和半导体封装等。
图14表示其中的一个例子，示出将带连接端子的基板用作中介层的情况下的构 成(纵剖视图)。在图示的带连接端子的基板(中介层)70的构成中，将通过第1实施方式 中图4的工序制作出的结构体(将多个连接端子20暂时固定于壳体30上并排列整齐的结 构)分别接合于基板IOa的两面。基板IOa具有与第1实施方式中的基板10(图1、图5)的构成基本相同的构成。 其中，不同之处在于配设于基板主体(树脂基板)Ila内部的布线层和在该布线层之间进行 连接的过孔的配置。另外，没有设置设于第1实施方式的基板10上的焊料球(外部连接端 子)19，取而代之地在该焊盘13P上覆盖有焊料18。该带连接端子的基板(中介层)70能以与图7中举例表示的带连接端子的基板40 同样的方式进行使用。例如，基板IOa上侧的连接端子20使用于通过该接触部分22与LGA 封装50的焊盘51连接，其相反侧(下侧)的连接端子20用于通过该接触部分22与主板 60的焊盘61连接。
权利要求
1.一种带连接端子的基板，其具有基板，其具有设置在一个面上的焊盘；连接端子， 其安装于该基板上；以及板状部件，其具有使该连接端子的一部分贯插的缝，设置于上述基 板的一个面上以固定保持上述连接端子，该带连接端子的基板的特征在于，上述连接端子具有接合部分，其通过导电性材料与上述焊盘接合；接触部分，其与该 接合部分相对配置，并与设置于与上述带连接端子的基板相对配置的被连接物上的焊盘接 触；弹簧部分，其处于上述接合部分与上述接触部分之间；以及卡合部分，其从上述接合部 分延伸出，并与设置于上述板状部件上的上述缝的一部分卡合而使上述连接端子的姿态稳 定，上述接触部分、弹簧部分、接合部分以及卡合部分由金属板一体成型，上述板状部件具有在沿着上述缝的长边方向且在短边方向上相对的部分处形成的凹 部，在上述连接端子的接合部分卡定于该凹部的状态下，上述板状部件与上述基板的焊盘 电连接。
2.根据权利要求1所述的带连接端子的基板，其特征在于，上述连接端子的卡合部分 成型为包括第1部分，其从上述接合部分向与该接合部分相同的面方向延伸；第2部分， 其从该第1部分呈圆弧状弯曲；以及第3部分，其从该第2部分向接近上述接触部分的方向 延伸，该第3部分形成为具有比上述卡合部分的宽度大的宽度的插入部。
3.根据权利要求2所述的带连接端子的基板，其特征在于，设置于上述板状部件上的 缝具有长边方向上的长度较长的第1开口部；该长边方向上的长度较短的第2开口部；以 及第3开口部，其具有比上述第1开口部和第2开口部的宽度小的宽度，并在该第1开口部 和第2开口部之间连通，上述第3开口部的宽度被选定为与上述卡合部分的宽度大致相同，并且上述第2开口 部的大小被选定为与上述插入部的厚度以及宽度相当的大小。
4.根据权利要求1所述的带连接端子的基板，其特征在于，上述连接端子的卡合部分 成型为包括从上述接合部分向接近上述接触部分的方向延伸的第1部分、从该第1部分呈 圆弧状弯曲的第2部分、以及从该第2部分向远离上述接触部分的方向延伸的第3部分，在 该第3部分的中途形成有向上述卡合部分的宽度方向突出的突起部。
5.根据权利要求4所述的带连接端子的基板，其特征在于，设置于上述板状部件上的 缝被划分为长边方向上的长度较长的第1开口部和该长边方向上的长度较短的第2开口 部，上述连接端子的接合部分的与上述接触部分相对一侧的表面抵接于上述板状部件的 上述第1开口部与第2开口部之间的部分，并且上述接合部分的在宽度方向上突出的部分 卡定于沿着上述缝的长边方向且在短边方向上相对的部分。
6.根据权利要求5所述的带连接端子的基板，其特征在于，上述连接端子的卡合部分 收容于上述第2开口部，并且形成于上述卡合部分的上述突起部压接于上述第2开口部内 的侧壁部而卡定。
7.根据权利要求1所述的带连接端子的基板，其特征在于，上述连接端子的卡合部分 成型为包括从上述接合部分向接近上述接触部分的方向延伸的第1部分、从该第1部分呈 圆弧状弯曲的第2部分、以及从该第2部分向远离上述接触部分的方向延伸的第3部分，该 第3部分形成为具有比上述卡合部分的宽度大的宽度的插入部。
8.根据权利要求7所述的带连接端子的基板，其特征在于，设置于上述板状部件上的缝包括长边方向上的长度较长的第1开口部；该长边方向上的长度较短的第2开口部；以 及第3开口部，其具有比上述第1开口部和第2开口部的宽度小的宽度，并在该第1开口部 和第2开口部之间连通，上述第3开口部的宽度被选定为与上述卡合部分的宽度大致相同，并且上述第2开口 部的大小被选定为与上述插入部的厚度及宽度相当的大小。
9.根据权利要求1所述的带连接端子的基板，其特征在于，上述板状部件是收容上述 被连接物的壳体的一部分，并与上述基板一体地构成插座的一部分。
全文摘要
本发明提供一种带连接端子的基板，其既能实现连接有连接端子的焊盘的窄间距化以及基板的薄型化，又能在不需要端子排列用夹具的情况下易于进行连接端子的排列，有助于提高连接端子在基板上的安装效率。连接端子(20)具有与基板(10)的焊盘(12P)接合的接合部分(21)；与该接合部分相对配置并与设置于被连接物的焊盘接触的接触部分(22)；处于接合部分(21)与接触部分(22)间的弹簧部分(23)；以及与设置于板状部件(30)的缝(31)的一部分卡合以使连接端子的姿态稳定的卡合部分，各构成部分一体成型。板状部件具有形成于预定部位的凹部，在连接端子的接合部分卡定于该凹部的状态下，板状部件与基板的焊盘电连接。
文档编号H01L23/498GK102005433SQ20101026271
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月24日 优先权日2009年8月27日
发明者井原义博 申请人:新光电气工业株式会社