(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスとマザーボードとの間にはんだ接続部を介して設けられるインターポーザーであって、
前記インターポーザーの四隅のうち少なくとも対向する２つの隅に切欠き部を設け、
前記切欠き部を前記インターポーザーの端面に平行に延長した領域内のうち、前記インターポーザーの中心側の領域に、前記はんだ接続部よりも基板層数が少なく前記端面に平行な方向に連続したはんだ接続部が無い領域を設け、前記端面側の領域に前記マザーボードとのはんだ接続部を設けることを特徴とするインターポーザー。
【請求項２】
前記インターポーザーの４辺にはんだ接続部を設けたことを特徴とする請求項１記載のインターポーザー。
【請求項３】
前記インターポーザーの中心部に更に前記マザーボードとのはんだ接続部を設けたことを特徴とする請求項２記載のインターポーザー。
【請求項４】
前記インターポーザーの四隅全てに切欠き部を設けたことを特徴とする請求項１記載のインターポーザー。
【請求項５】
前記インターポーザーが前記マザーボードよりも低弾性であることを特徴とする請求項１記載のインターポーザー。
【請求項６】
電子デバイスとマザーボードとの間にはんだ接続部を介して設けられるインターポーザーであって、
前記インターポーザーの四隅に切欠き部を設け、
前記切欠き部を前記インターポーザーの端面に平行に延長した領域内のうち、前記インターポーザーの中心側の領域に、前記はんだ接続部よりも基板層数が少なく前記端面に平行な方向に連続したはんだ接続部が無い領域を設け、前記端面側の領域に前記マザーボードとのはんだ接続部を設け、
前記インターポーザーの４辺にのみ前記マザーボードとのはんだ接続部を設けたことを特徴とするインターポーザー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、インターポーザーに関し、特に電子デバイスと、マザーボードとのはんだ接続部を有するインターポーザーに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５を用いて、インターポーザーについて説明する。
【０００３】
インターポーザー１は、インターポーザー上面２上に１つもしくは複数の電子デバイス６を搭載し、インターポーザー下面３にはマザーボード７との接続部５を有する構造をしている。
【０００４】
インターポーザー１と電子デバイス６は、はんだ接続部４で接続されインターポーザー１とマザーボード７は、はんだ接続部５で接続されている。
【０００５】
電子デバイス６、インターポーザー１、マザーボード７は、それぞれ熱膨張係数が異なるため、高温時の伸び量の差がはんだ接続部４とはんだ接続部５に熱応力として加わる。
【０００６】
そこでこのインターポーザー１では、はんだ接続部４とはんだ接続部５への熱応力を緩和するため、２つの対策を施している。
【０００７】
まずはんだ接続部４の熱応力緩和について説明する。
【０００８】
理想的には、インターポーザー１の熱膨張係数を電子デバイス６の熱膨張係数と一致させることが望ましいが、電子デバイス６の種類によって熱膨張係数が異なり、また複数の電子デバイス６をインターポーザー１上に実装するケースもあり、熱膨張係数を完全に一致させることは困難である。
【０００９】
完全一致は難しいまでも、インターポーザーの材料として電子デバイス６の熱膨張係数値に近い値の材料を選択することが望ましく、電子デバイス６に多く用いられるＢＴレジンやポリイミドよりも低熱膨張係数が小さな素材を用いることによって熱応力の発生を抑えている。
【００１０】
一方、はんだ接続部５の熱応力緩和については、マザーボード７の基板材料をインターボーザー１と同じ低熱膨張率係数材料を用いることで熱応力をなくしている。
【００１１】
更に、特許文献１や、特許文献２に記載されているように、熱応力に対する対策として、マザーボードとインターポーザーとの間に空間を設け、上下する構造とすることにより応力を吸収する構造もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−３０３２３９（図１）
【特許文献２】特開２００８−１３０６７８（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図５に示すインターポーザーの問題点は、インターポーザー１およびマザーボード７共に高価な低熱膨張係数材料を使用しなければならないことである。
【００１４】
更に、インターポーザー１に低熱膨張係数材料を使用した場合、基板が高弾性となるため電子デバイス６の反りには追従することができず、はんだ接続部４へ応力が加わることがある。
【００１５】
特許文献１は、インターポーザー自身が振動するためバンプに大きな応力がかかる問題点を有し、更に、バンプが２辺のみで接続されているので、振動に対して弱い構造であるとともに、信号線の数も少なくなるという問題点もある。
【００１６】
特許文献２もインターポーザー自身が上下するためバンプに大きな応力がかかる問題点を有している。
［発明の目的］
本発明の目的は、インターポーザーに安価な基板材料を使用しながらもはんだ接続部への熱応力を軽減し、接続信頼性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によるインターポーザーは、電子デバイスとマザーボードと間にはんだ接続部を介して設けられるインターポーザーであって、インターポーザーの四隅のうち少なくとも対向する２つの隅に切欠き部を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
インターポーザーにマザーボードとの間の熱応力を吸収できる構造を有しているため、マザーボードとインターポーザーの熱膨張係数を一致させる必要がない効果を輸している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】インターポーザーの上面及び側面から見た外形図である。
【図２】インターポーザー状に電子デバイスを搭載したときの上面及び側面から見た外形図である。
【図３】インターポーザーとマザーボードの熱膨張係数が一致する場合の、インターポーザーの動作を説明するための図である。
【図４】インターポーザーとマザーボードの熱膨張係数が不一致の場合の、インターポーザーの動作を説明するための図である
【図５】インターポーザーを説明するための外形図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１を参照すると、本発明の一実施の形態としてのインターポーザーが示されている。インターポーザーは、電子デバイスやマザーボードに熱が加わった際の熱応力（膨張収縮力）を吸収するしなやかさ（低弾性率）が必要とする。熱応力は、電子デバイスの種類やマザーボードの材質によっても変わり、どのような電子デバイスとマザーボードを選ぶかによって、インターポーザーに求められる弾性率は変わる。従って弾性率は、その電子デバイスやマザーボードの熱応力を吸収できる値、例えば、ＦＲ−４材の弾性率（２２〜２５ＧＰａ／２５℃）よりも大幅に小さな値（例えば５ＧＰａ以下の低弾性率）とし、１０〜３０ｐｐｍ／℃の熱膨張係数を有することにより実現できる。インターポーザーを低弾性率とすることにより、熱応力を吸収することが可能となるが、本発明では更に、インターポーザーがたわむことによる応力を吸収するためにインターポーザーの形状に特徴を持たせた。
【００２２】
すなわち、インターポーザー１の形状は、四隅を切欠いた十字型の形状である。インターポーザー１とマザーボード７間の接続信号数が少ない場合は、切欠き部が片方の対角のみで構成する形状でも可能である。
【００２３】
このように四隅を切り欠く形状とすることにより、角１点に集中する応力が分散され、熱応力に対して、より強い構造となっている。
【００２４】
インターポーザー１の形状や大きさは、搭載する電子デバイス６の面積やマザーボード７との接続信号数に応じて、全て四隅を全て切欠く形状とするか、片方の対角のみ切り欠くか選択することができる。
【００２５】
インターポーザー上面２には、電子デバイス６を搭載するためのはんだ接続部４がある。
【００２６】
はんだ接続部４は、四隅を切欠いた延長線上を結んだエリアのことである。
【００２７】
電子デバイス６の搭載エリアは、はんだ接続部４に限定する。但しインターポーザー１を小型化する目的においては、搭載高が低い部品に限ってはんだ接続禁止部へ搭載することができる。
【００２８】
但しその場合は、インターポーザー１を低弾性化した効果は薄くなる。
【００２９】
一方インターポーザー下面３には、マザーボード７と接続するためのはんだ接続部５がある。
【００３０】
はんだ接続部５は、十字形状の向かい合う４辺を割り当てる。
【００３１】
はんだ接続部５のパット形状は、円、楕円、正方形、長方形などがある。はんだの供給方法は、はんだボールやはんだ印刷などがある。
【００３２】
またはんだ接続部５の裏面に当たる領域は、マザーボード７とのはんだ接続を禁止するはんだ接続禁止部１２とする。
【００３３】
インターポーザー１の振動耐性を高める必要がある場合は、中心点Ｃのみマザーボード７とはんだ接続をする。
【００３４】
その他対振動性を高める方法として、低弾性樹脂でインターポーザー１とマザーボード７を接着する方法もある。
【００３５】
はんだ接続部５とはんだ接続禁止部１２に挟まれた領域は、応力吸収代８である。
【００３６】
応力吸収代８の幅は、インターポーザー１とマザーボード７の熱膨張係数差から求める。
【００３７】
応力吸収代８については、はんだ接続部よりも基板層数を減らすことによって、更なる低弾性化が図られ、はんだ接続部５への熱応力を減らすことができる。
【００３８】
次に、具体的な実施例を用いて本発明を実施するための最良の形態の構成及び動作
を説明する。
【００３９】
図２に示す通り、インターポーザー１の基板素材は、数ＧＰａ以下の低弾性率を有し、１０〜３０ｐｐｍ／℃程度の熱膨張係数を有する。
【００４０】
形状は、四隅を切欠いた十字型の形状である。切り欠き部が片方の対角のみで構成しても良い。
【００４１】
インターポーザー上面２には、電子デバイス６を搭載するための領域がある。
【００４２】
一方インターポーザー下面３には、マザーボード７と接続するためのはんだ接続部５がある。
【００４３】
はんだ接続部５は、十字形状の向かい合う４辺を割り当てる。
【００４４】
はんだ接続部５のパット形状は、円、楕円、正方形、長方形などがあるが、インターポーザー下面３に電子デバイス６を搭載しない場合には、はんだ印刷にて低く強固に接続可能な長方形が望ましい。またインターポーザー下面３に電子デバイス６を搭載する場合には、電子デバイス６の実装空間を確保できるはんだボールでの接続があり、パット形状は円が望ましい。
【００４５】
またはんだ接続部５の裏面に当たる領域では、インターポーザー１とマザーボード７をはんだ接続せず、電子デバイス６とマザーボード７間の熱応力干渉を防ぐ。
【００４６】
インターポーザー１の振動耐性を高める必要がある場合は、中心点Ｃのみマザーボード７とはんだ接続をする。
【００４７】
その他対振動性を高める方法として、低弾性樹脂でインターポーザー１とマザーボード７を接着する方法もある。
【００４８】
４箇所ある応力吸収代８は、他の部分よりも基板層数を減らすことによって、更なる低弾性化が図られ、はんだ接続部５への熱応力を減らすことができる。
【００４９】
次に、図３と図４を用いて、インターポーザーの動作について説明する。
【００５０】
電子デバイス６、インターポーザー１、マザーボード７は、固有の熱膨張係数を
有しており、高温時の膨張量や膨張のしかたはそれぞれ異なる。
【００５１】
インターポーザー１は、電子デバイス６とマザーボード７の中間に位置し自身の熱膨張ではんだ接続部４に熱応力を与えないことはもちろんのこと、電子デバイス６とマザーボード７の挙動の違いを吸収する役割を果たす。
【００５２】
まず始めに図３を用いて、インターポーザーの熱膨張係数１０とマザーボードの熱膨張係数１１を一致する場合の、電子デバイス６とインターポーザー１とマザーボード７の動きについて説明する。
【００５３】
電子デバイス６とインターポーザー１の関係については、双方の熱膨張係数を一致させることは難しいため、はんだ接続部４には、必ず熱応力が加わる可能性を秘めているが、インターポーザー１を低弾性化することにより、はんだ接続部４へ加わる熱応力が低減できる。
【００５４】
またインターポーザー１を低弾性化することにより、電子デバイス６の反りにも追従する。
【００５５】
一方インターポーザー１とマザーボード７の関係については、双方の熱膨張係数が一致した場合、高温時の伸びも一致するため、はんだ接続部５へ熱応力は加わらない。
【００５６】
更に電子デバイス６とマザーボード７の関係については、インターポーザー１が低弾性でありかつ電子デバイス６の下面にインターポーザー１と、マザーボード７のはんだ接続箇所５がないことにより、双方の挙動が互いに影響しない状況を作り出している。
【００５７】
次に図４を用いて、インターポーザー１の熱膨張係数１０とマザーボード７の熱膨張係数１１が一致しない場合の、インターポーザー１の応力吸収構造が熱膨張量の差を吸収し、はんだ接続部５に加わる熱応力を吸収する仕組みについて説明する。
【００５８】
インターポーザーの熱膨張係数１０がマザーボードの熱膨張係数１１より大きい場合、高温時にはインターポーザー１はマザーボード７よりも伸び量が大きい。背景技術ではこの伸び量の差がはんだ接続部５へ熱応力として加わっていたが、本発明では応力吸収代８を支点にインターポーザー１が上下に可動できるしくみを設けることで、Ｂ面はんだ接続部７への熱応力の印加を防いでいる。
【符号の説明】
【００５９】
１    インターポーザー
２    インターポーザー上面
３    インターポーザー下面
４    はんだ接続部
５    はんだ接続部
６    電子デバイス
７    マザーボード
８    応力吸収代
１０    インターポーザーの熱膨張係数
１１    マザーボードの熱膨張係数
１２    はんだ接続禁止部
【図１】
0005819598.tif 000002
【図２】
0005819598.tif 000003
【図３】
0005819598.tif 000004
【図４】
0005819598.tif 000005
【図５】
0005819598.tif 000006