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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024128344
(43)【公開日】2024-09-24
(54)【発明の名称】検出装置及び検出方法
(51)【国際特許分類】
G01N 27/04 20060101AFI20240913BHJP
G01R 31/71 20200101ALI20240913BHJP
H05K 1/14 20060101ALI20240913BHJP
H05K 3/36 20060101ALI20240913BHJP
H01R 4/02 20060101ALI20240913BHJP
【ＦＩ】
G01N27/04 Z
G01R31/71
H05K1/14 G
H05K3/36 B
H01R4/02 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023037270
(22)【出願日】2023-03-10
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】前間 寛行
【テーマコード（参考）】
2G014
2G060
5E085
5E344
【Ｆターム（参考）】
2G014AA02
2G014AB24
2G014AB52
2G014AB59
2G014AC18
2G060AA09
2G060AE04
2G060AF07
2G060AG11
2G060KA15
5E085BB08
5E085BB26
5E085DD01
5E085JJ09
5E344AA01
5E344AA22
5E344BB02
5E344CD02
5E344DD02
5E344EE21
5E344EE26
5E344EE30
(57)【要約】
【課題】はんだ接合部を含む構造体の信頼性を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】検出装置は、取得部と、検出部とを備える。取得部は、構造体について抵抗値を取得する。構造体は、第１基板と、第２基板と、はんだ接合部とを含む。はんだ接合部は、第１基板及び第２基板の間を接合する。検出部は、取得部で取得された抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する。
【選択図】図１
【解決手段】検出装置は、取得部と、検出部とを備える。取得部は、構造体について抵抗値を取得する。構造体は、第１基板と、第２基板と、はんだ接合部とを含む。はんだ接合部は、第１基板及び第２基板の間を接合する。検出部は、取得部で取得された抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間を接合するはんだ接合部とを含む構造体について抵抗値を取得する取得部と、
前記抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する検出部と
を備える、検出装置。
前記抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する検出部と
を備える、検出装置。
【請求項2】
請求項１に記載の検出装置であって、
前記抵抗値は、前記はんだ接合部の抵抗値を含む、検出装置。
前記抵抗値は、前記はんだ接合部の抵抗値を含む、検出装置。
【請求項3】
請求項２に記載の検出装置であって、
前記取得部は、前記はんだ接合部と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、検出装置。
前記取得部は、前記はんだ接合部と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、検出装置。
【請求項4】
請求項２に記載の検出装置であって、
前記はんだ接合部は、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の角部に設けられている、検出装置。
前記はんだ接合部は、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の角部に設けられている、検出装置。
【請求項5】
請求項１に記載の検出装置であって、
前記抵抗値は、前記第１基板及び前記第２基板の一方に設けられたひずみゲージの抵抗値を含む、検出装置。
前記抵抗値は、前記第１基板及び前記第２基板の一方に設けられたひずみゲージの抵抗値を含む、検出装置。
【請求項6】
請求項５に記載の検出装置であって、
前記取得部は、前記ひずみゲージと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、検出装置。
前記取得部は、前記ひずみゲージと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、検出装置。
【請求項7】
請求項５に記載の検出装置であって、
前記ひずみゲージは、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の前記一方の角部に設けられている、検出装置。
前記ひずみゲージは、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の前記一方の角部に設けられている、検出装置。
【請求項8】
請求項１に記載の検出装置であって、
前記抵抗値は、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方に設けられたサーミスタの抵抗値を含む、検出装置。
前記抵抗値は、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方に設けられたサーミスタの抵抗値を含む、検出装置。
【請求項9】
請求項８に記載の検出装置であって、
前記取得部は、
前記サーミスタが前記第１基板及び前記第２基板の一方に設けられている場合には、前記サーミスタと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、前記サーミスタが前記第１基板及び前記第２基板の両方に設けられている場合には、前記サーミスタの両方と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、及び、第２抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、検出装置。
前記取得部は、
前記サーミスタが前記第１基板及び前記第２基板の一方に設けられている場合には、前記サーミスタと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、前記サーミスタが前記第１基板及び前記第２基板の両方に設けられている場合には、前記サーミスタの両方と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、及び、第２抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、検出装置。
【請求項10】
請求項８に記載の検出装置であって、
前記サーミスタは、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の前記少なくとも一方の角部に設けられている、検出装置。
前記サーミスタは、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の前記少なくとも一方の角部に設けられている、検出装置。
【請求項11】
請求項３、６または９に記載の検出装置であって、
前記取得部が前記第１抵抗、前記第２抵抗、及び、前記第３抵抗を含む場合には、前記第１抵抗、前記第２抵抗、及び、前記第３抵抗のいずれかが可変抵抗であり、
前記取得部が前記第１抵抗、及び、前記第２抵抗を含む場合には、前記第１抵抗、及び、前記第２抵抗のいずれかが可変抵抗である、検出装置。
前記取得部が前記第１抵抗、前記第２抵抗、及び、前記第３抵抗を含む場合には、前記第１抵抗、前記第２抵抗、及び、前記第３抵抗のいずれかが可変抵抗であり、
前記取得部が前記第１抵抗、及び、前記第２抵抗を含む場合には、前記第１抵抗、及び、前記第２抵抗のいずれかが可変抵抗である、検出装置。
【請求項12】
請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の検出装置であって、
前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、電子機器の基板、集積回路の基板、または、半導体基板を含む、検出装置。
前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、電子機器の基板、集積回路の基板、または、半導体基板を含む、検出装置。
【請求項13】
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間を接合するはんだ接合部とを含む構造体について抵抗値を取得し、
前記抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する、検出方法。
前記抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する、検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、検出装置及び検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、自動運転などの人命にかかわる用途の移動機器において、高集積化及び高信頼性化が求められている。これらのうちの高集積化を実現するために、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）及びＬＧＡ（Land Grid Array）などのはんだ接合部を有するリードレスパッケージＩＣ（Integrated Circuit）が提案されている。しかしながら、はんだ接合部の強度はリード部品の強度よりも低く、また、基板に挟まれたはんだ接合部の状態を確認することが難しいため、はんだ接合部を含む構造体の信頼性を高めることが求められている。
【0003】
そこで、例えば特許文献１には、はんだ接合部を含む構造体の抵抗値の変化に基づいて、はんだ接合部のクラックの発生を検出することにより、はんだ接合部を含む構造体の信頼性を高める技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平１１－２６０９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来技術では、クラック発生後のはんだ接合部の割れた部分同士が、ほとんど接触していないことを想定しているため、抵抗値の変化がＭΩオーダーであるか否かによって、はんだ接合部にクラックが発生しているか否かを検出する。しかしながら、このような従来技術では、進行中のクラックの有無、または、はんだ接合部の割れた部分同士がほとんど接触しているクラックの有無を検出できない。このため、はんだ接合部を含む構造体の信頼性を十分に高めることができないという問題があった。
【0006】
そこで、本開示は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、はんだ接合部を含む構造体の信頼性を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る検出装置は、第１基板と、第２基板と、第１基板及び第２基板の間を接合するはんだ接合部とを含む構造体について抵抗値を取得する取得部と、抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部のクラック状態を検出する検出部とを備える。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、構造体についての抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部のクラック状態を検出する。このような構成によれば、はんだ接合部を含む構造体の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１に係る検出装置のブロック構成及び構造体の断面構成を示す図である。
【図2】実施の形態２に係る検出装置の回路構成を示す図である。
【図3】実施の形態２の変形例１に係る検出装置の回路構成を示す図である。
【図4】実施の形態２の変形例２に係る検出装置の回路構成を示す図である。
【図5】実施の形態３に係る構造体の断面構成を示す図である。
【図6】実施の形態３に係る構造体の断面構成を示す図である。
【図7】実施の形態４に係る構造体の断面構成を示す図である。
【図8】実施の形態４に係る構造体の断面構成を示す図である。
【図9】実施の形態４の変形例１に係る構造体の断面構成を示す図である。
【図10】実施の形態４の変形例１に係る検出装置の回路構成を示す図である。
【図11】その他の変形例に係る構造体の断面構成を示す図である。
【図12】その他の変形例に係る構造体の平面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１に係る検出装置１のブロック構成と、当該検出装置１の検出対象となる構造体６の断面構成とを示す図である。
図１は、本実施の形態１に係る検出装置１のブロック構成と、当該検出装置１の検出対象となる構造体６の断面構成とを示す図である。
【0011】
構造体６は、第１基板６ａと、第２基板６ｂと、はんだ接合部６ｃとを含んでおり、はんだ接合部６ｃは、第１基板６ａと第２基板６ｂとの間を接合する。本実施の形態１では、第１基板６ａ及び第２基板６ｂのそれぞれは、電子機器のプリント基板などの基板であるが、後述するように、これに限ったものではない。はんだ接合部６ｃは、例えばＢＧＡ及びＬＧＡのはんだなどであり、第１基板６ａの金属パターンと第２基板６ｂの金属パターンとを接合する。
【0012】
検出装置１は、取得部１１と検出部１２とを備える。
【0013】
取得部１１は、構造体６について抵抗値を取得する。実施の形態２で説明するように、取得部１１で取得される抵抗値は、はんだ接合部６ｃの抵抗値を含んでもよい。また、実施の形態３で説明するように、取得部１１で取得される抵抗値は、第１基板６ａ及び第２基板６ｂの一方に設けられたひずみゲージの抵抗値を含んでもよい。また、実施の形態４で説明するように、取得部１１で取得される抵抗値は、第１基板６ａ及び第２基板６ｂの少なくとも一方に設けられたサーミスタの抵抗値を含んでもよい。なお、本明細書において、例えばＡ、Ｂ、Ｃ、…、及び、Ｚの少なくとも一方とは、Ａ、Ｂ、Ｃ、…、及び、Ｚのグループから１つ以上抜き出した全ての組合せのうちのいずれか１つであることを意味する。
【0014】
検出部１２は、取得部１１で取得された抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部６ｃのクラック状態を検出する。ミリオームオーダーの変化は、例えば１０ｍ未満の変化である。クラック状態は、例えば、はんだ接合部６ｃの進行中のクラックの有無、または、はんだ接合部６ｃの割れた部分同士がほとんど接触しているクラック（以下、接触クラックと記す）の有無を含む。以下の説明では、進行中のクラックまたは接触クラックが生じている状態を異常状態と記し、進行中のクラックも接触クラックも生じていない状態を正常状態と記すこともある。
【0015】
検出装置１と接続された信号処理装置２は、進行中のクラックまたは接触クラックがはんだ接合部６ｃにあると検出部１２で検出された場合に、構造体６で実現されている機能を制限したり、修理及び交換をユーザに通知したりする。
【0016】
＜実施の形態１のまとめ＞
以上のような本実施の形態１に係る検出装置１によれば、はんだ接合部６ｃを含む構造体６についての抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部６ｃのクラック状態、つまり、はんだ接合部６ｃが正常状態であるか異常状態であるかを検出する。このような構成によれば、はんだ接合部６ｃにおける進行中のクラックまたは接触クラックを検出することができるので、構造体６の信頼性を高めることができる。
以上のような本実施の形態１に係る検出装置１によれば、はんだ接合部６ｃを含む構造体６についての抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部６ｃのクラック状態、つまり、はんだ接合部６ｃが正常状態であるか異常状態であるかを検出する。このような構成によれば、はんだ接合部６ｃにおける進行中のクラックまたは接触クラックを検出することができるので、構造体６の信頼性を高めることができる。
【0017】
＜実施の形態２＞
図２は、本実施の形態２に係る検出装置１の回路構成を示す図である。以下、本実施の形態２に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
図２は、本実施の形態２に係る検出装置１の回路構成を示す図である。以下、本実施の形態２に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【0018】
本実施の形態２では、取得部１１で取得される抵抗値は、はんだ接合部６ｃの抵抗値を含む。取得部１１は、はんだ接合部６ｃと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗１１ａ、第２抵抗１１ｂ、及び、第３抵抗１１ｃを含むように構成されている。検出部１２は、当該ブリッジと接続されたオペアンプ１２ａを含むように構成されている。
【0019】
第１基板６ａの金属パターンと、第２基板６ｂの金属パターンとの間は、第１はんだ接合部６ｃ１と第２はんだ接合部６ｃ２とによって電気的に接続されている。なお本実施の形態１では、第１基板６ａの金属パターンに関して、第１はんだ接合部６ｃ１と接続された金属パターンと、第２はんだ接合部６ｃ２と接続された金属パターンとは直接的に接続されている。一方、第２基板６ｂの金属パターンに関して、第１はんだ接合部６ｃ１と接続された金属パターンと、第２はんだ接合部６ｃ２と接続された金属パターンとは直接的に接続されていない。
【0020】
第１はんだ接合部６ｃ１と接続された第２基板６ｂの金属パターンは、第１抵抗１１ａ、第２抵抗１１ｂ、第３抵抗１１ｃをこの順に介して、第２はんだ接合部６ｃ２と接続された第２基板６ｂの金属パターンと電気的に接続されている。電源１１ｄは、第１抵抗１１ａと第２抵抗１１ｂとからなる直列体と並列接続されている。第１抵抗１１ａと第２抵抗１１ｂとの間の接続点は、オペアンプ１２ａの非反転入力端子と接続されている。第２はんだ接合部６ｃ２と接続された第２基板６ｂの金属パターンと、第３抵抗１１ｃとの間の接続点は、オペアンプ１２ａの反転入力端子と接続されている。
【0021】
ここで、第２基板６ｂの金属パターンから、第１はんだ接合部６ｃ１、第１基板６ａの金属パターン、第２はんだ接合部６ｃ２、及び、第２基板６ｂの金属パターンまでの抵抗値を抵抗値ＲＸと記す。また、第１抵抗１１ａ、第２抵抗１１ｂ、及び、第３抵抗１１ｃの抵抗値をそれぞれ抵抗値Ｒ１、抵抗値Ｒ２、及び、抵抗値Ｒ３と記す。
【0022】
上記構成によれば、オペアンプ１２ａは、ＲＸ＜Ｒ２×Ｒ３／Ｒ１の場合に＋信号を出力し、オペアンプ１２ａは、ＲＸ＞Ｒ２×Ｒ３／Ｒ１の場合に－信号を出力する。一方、はんだ接合部６ｃが異常状態である場合の抵抗値ＲＸは、はんだ接合部６ｃが正常状態である場合の抵抗値ＲＸから、ミリオームオーダーの抵抗値だけ変化する。
【0023】
そこで、抵抗値Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を適切に調整し、オペアンプ１２ａで平衡状態を監視するようにすれば、オペアンプ１２ａは、正常状態の場合に＋信号を出力し、異常状態の場合に－信号を出力することができる。例えば、抵抗値ＲＸが数ｍΩ程度である場合には、抵抗値Ｒ１は数十Ω～数百Ωであり、抵抗値Ｒ２は数十ｋΩであり、抵抗値Ｒ３は数Ωであるように構成されてもよい。
【0024】
＜実施の形態２のまとめ＞
以上のような本実施の形態２に係る検出装置１によれば、はんだ接合部６ｃの抵抗値を含む抵抗値ＲＸのミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部６ｃのクラック状態を検出する。このような構成によれば、構造体６の信頼性を高めることができる。
以上のような本実施の形態２に係る検出装置１によれば、はんだ接合部６ｃの抵抗値を含む抵抗値ＲＸのミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部６ｃのクラック状態を検出する。このような構成によれば、構造体６の信頼性を高めることができる。
【0025】
また本実施の形態２によれば、取得部１１は、第１抵抗１１ａ、第２抵抗１１ｂ、及び、第３抵抗１１ｃを含み、検出部１２はオペアンプ１２ａを含む。このような構成によれば、オペアンプ１２ａは数百以上の増幅率で入力値を増幅することができるため、はんだ接合部６ｃの抵抗値の変化が小さくても、クラック状態に対する検出装置１の検出精度を高めることができる。また上記構成によれば、検出装置１のコスト及びサイズを抑制することができる。
【0026】
＜実施の形態２の変形例１＞
図３は、実施の形態２の変形例１に係る検出装置１の回路構成を示す図である。構造体６の構造、素材、及び、実装条件によって抵抗値ＲＸは変化する。そこで図３の構成では、図２の構成の第２抵抗１１ｂが可変抵抗となっている。このような構成によれば、第２抵抗１１ｂの抵抗値Ｒ２を適宜変更することによって、様々な構造体６の構造、素材、及び、実装条件についてクラック状態を検出することができる。
図３は、実施の形態２の変形例１に係る検出装置１の回路構成を示す図である。構造体６の構造、素材、及び、実装条件によって抵抗値ＲＸは変化する。そこで図３の構成では、図２の構成の第２抵抗１１ｂが可変抵抗となっている。このような構成によれば、第２抵抗１１ｂの抵抗値Ｒ２を適宜変更することによって、様々な構造体６の構造、素材、及び、実装条件についてクラック状態を検出することができる。
【0027】
なお、第２抵抗１１ｂではなく、第１抵抗１１ａ及び第３抵抗１１ｃが可変抵抗であってもよい。しかしながら、第２抵抗１１ｂの抵抗値Ｒ２は比較的大きな値に設定されるため、第２抵抗１１ｂが可変抵抗である場合には、オペアンプ１２ａの出力を適切化するための調整が容易になる。
【0028】
＜実施の形態２の変形例２＞
図４は、実施の形態２の変形例２に係る検出装置１の回路構成を示す図である。何らかの不安定な機械的な力が被測定箇所に加わることによって、抵抗値ＲＸが動的に変化し、オペアンプ１２ａの出力が安定しないことがある。そこで図４のように、ラッチ回路１３がオペアンプ１２ａの出力に接続されてもよい。このような構成によれば、検出装置１は、安定した検出結果を信号処理装置２に出力することができる。
図４は、実施の形態２の変形例２に係る検出装置１の回路構成を示す図である。何らかの不安定な機械的な力が被測定箇所に加わることによって、抵抗値ＲＸが動的に変化し、オペアンプ１２ａの出力が安定しないことがある。そこで図４のように、ラッチ回路１３がオペアンプ１２ａの出力に接続されてもよい。このような構成によれば、検出装置１は、安定した検出結果を信号処理装置２に出力することができる。
【0029】
＜実施の形態３＞
図５及び図６は、本実施の形態３に係る構造体６の断面構成を示す図である。以下、本実施の形態３に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
図５及び図６は、本実施の形態３に係る構造体６の断面構成を示す図である。以下、本実施の形態３に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【0030】
本実施の形態３では、取得部１１で取得される抵抗値は、第１基板６ａ及び第２基板６ｂの一方に設けられたひずみゲージ６ｄの抵抗値を含む。以下では、ひずみゲージ６ｄは、第１基板６ａに設けられている構成について説明するが、第２基板６ｂに設けられている構成の説明も概ね以下と同様である。なお、ひずみゲージ６ｄは、クラック状態を検出すべきはんだ接合部６ｃに可能な限り近づけて設けられることが好ましい。
【0031】
第１基板６ａの温度が上げられ、第２基板６ｂにその温度の熱が実質的に伝わる前には、第１基板６ａは熱膨張するが、第２基板６ｂは熱膨張しない。図５のように、はんだ接合部６ｃが正常状態である場合には、第１基板６ａの熱膨張がはんだ接合部６ｃによって妨げられる力が大きくなるので、第１基板６ａのひずみも、ひずみゲージ６ｄの抵抗値の変化も比較的大きくなる。一方、図６のように、はんだ接合部６ｃが異常状態である場合には、第１基板６ａの熱膨張がはんだ接合部６ｃによって妨げられる力が小さくなるので、第１基板６ａのひずみも、ひずみゲージ６ｄの抵抗値の変化も比較的小さくなる。この結果、はんだ接合部６ｃが異常状態である場合の抵抗値は、はんだ接合部６ｃが正常状態である場合の抵抗値から、ミリオームオーダーの抵抗値だけ変化する。
【0032】
そこで本実施の形態３では、実施の形態２の図２と同様に、取得部１１が、ひずみゲージ６ｄと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗１１ａ、第２抵抗１１ｂ、及び、第３抵抗１１ｃを含むように構成されている。そして、検出部１２は、当該ブリッジと接続されたオペアンプ１２ａを含むように構成されている。
【0033】
＜実施の形態３のまとめ＞
以上のような本実施の形態３に係る検出装置１によれば、ひずみゲージ６ｄの抵抗値を含む抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部６ｃのクラック状態を検出する。このような構成によれば、構造体６の信頼性を高めることができる。
以上のような本実施の形態３に係る検出装置１によれば、ひずみゲージ６ｄの抵抗値を含む抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部６ｃのクラック状態を検出する。このような構成によれば、構造体６の信頼性を高めることができる。
【0034】
また本実施の形態３によれば、取得部１１は、第１抵抗１１ａ、第２抵抗１１ｂ、及び、第３抵抗１１ｃを含み、検出部１２はオペアンプ１２ａを含む。このような構成によれば、オペアンプ１２ａは数百以上の増幅率で入力値を増幅することができるため、ひずみゲージ６ｄの抵抗値の変化が小さくても、クラック状態に対する検出装置１の検出精度を高めることができる。また上記構成によれば、検出装置１のコスト及びサイズを抑制することができる。
【0035】
＜実施の形態３の変形例１＞
実施の形態３では、第１基板６ａの温度が上げられ、第２基板６ｂにその温度の熱が実質的に伝わる前、つまり、第１基板６ａは熱膨張するが、第２基板６ｂは熱膨張しない間に、クラック状態を検出した。もし、第１基板６ａの熱膨張係数と第２基板６ｂの熱膨張係数とが異なる場合には、第１基板６ａ及び第２基板６ｂが熱膨張している間でも、クラック状態を検出することができる。
実施の形態３では、第１基板６ａの温度が上げられ、第２基板６ｂにその温度の熱が実質的に伝わる前、つまり、第１基板６ａは熱膨張するが、第２基板６ｂは熱膨張しない間に、クラック状態を検出した。もし、第１基板６ａの熱膨張係数と第２基板６ｂの熱膨張係数とが異なる場合には、第１基板６ａ及び第２基板６ｂが熱膨張している間でも、クラック状態を検出することができる。
【0036】
＜実施の形態３の変形例２＞
実施の形態２の変形例１と同様に、第１抵抗１１ａ～第３抵抗１１ｃのいずれかが可変抵抗であってもよいし、実施の形態２の変形例２と同様に、ラッチ回路１３がオペアンプ１２ａの出力に接続されてもよい。
実施の形態２の変形例１と同様に、第１抵抗１１ａ～第３抵抗１１ｃのいずれかが可変抵抗であってもよいし、実施の形態２の変形例２と同様に、ラッチ回路１３がオペアンプ１２ａの出力に接続されてもよい。
【0037】
＜実施の形態３の変形例３＞
検出部１２は、同一の構造を有する複数の構造体６について、温度の変化と、ひずみゲージ６ｄの抵抗値の変化との組を、正常状態及び異常状態かについてグループ化してもよい。そして、検出部１２は、複数の構造体６と同一の構造を有する一つの構造体６の温度の変化と、ひずみゲージ６ｄの抵抗値の変化との組が、正常状態及び異常状態のどちらのグループに属するかを判定することによって、当該一つの構造体６のクラック状態を検出してもよい。
検出部１２は、同一の構造を有する複数の構造体６について、温度の変化と、ひずみゲージ６ｄの抵抗値の変化との組を、正常状態及び異常状態かについてグループ化してもよい。そして、検出部１２は、複数の構造体６と同一の構造を有する一つの構造体６の温度の変化と、ひずみゲージ６ｄの抵抗値の変化との組が、正常状態及び異常状態のどちらのグループに属するかを判定することによって、当該一つの構造体６のクラック状態を検出してもよい。
【0038】
また、検出部１２は、複数のひずみゲージ６ｄが設けられた一つの構造体６について、温度の変化と、複数のひずみゲージ６ｄの抵抗値の変化との組を、正常状態及び異常状態かについてグループ化してもよい。そして、検出部１２は、構造体６の温度の変化と、一つのひずみゲージ６ｄの抵抗値の変化との組が、正常状態及び異常状態のどちらのグループに属するかを判定することによって、当該一つのひずみゲージ６ｄ周辺のはんだ接合部６ｃのクラック状態を検出してもよい。また以上で説明したグループ化には機械学習（訓練）が用いられてもよい。
【0039】
＜実施の形態４＞
図７及び図８は、本実施の形態４に係る構造体６の断面構成を示す図である。以下、本実施の形態４に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
図７及び図８は、本実施の形態４に係る構造体６の断面構成を示す図である。以下、本実施の形態４に係る構成要素のうち、上述の構成要素と同じまたは類似する構成要素については同じまたは類似する参照符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。
【0040】
本実施の形態４では、取得部１１で取得される抵抗値は、第１基板６ａ及び第２基板６ｂのいずれかに設けられたサーミスタ６ｅの抵抗値を含む。以下では、サーミスタ６ｅは、第２基板６ｂに設けられている構成について説明するが、第１基板６ａに設けられている構成の説明も概ね以下と同様である。なお、サーミスタ６ｅは、クラック状態を検出すべきはんだ接合部６ｃに可能な限り近づけて設けられることが好ましい。
【0041】
第１基板６ａの温度を上げると、その温度がはんだ接合部６ｃを介して第２基板６ｂに伝わる。図７のように、はんだ接合部６ｃが正常状態である場合には、はんだ接合部６ｃの熱伝導が大きいので、第１基板６ａの温度上昇に伴う第２基板６ｂの温度上昇は大きくなり、サーミスタ６ｅの抵抗値の変化は比較的大きくなる。一方、図８のように、はんだ接合部６ｃが異常状態である場合には、はんだ接合部６ｃの熱伝導が小さいので、第１基板６ａの温度上昇に伴う第２基板６ｂの温度上昇は小さくなり、サーミスタ６ｅの抵抗値の変化は比較的小さくなる。この結果、はんだ接合部６ｃが異常状態である場合の抵抗値は、はんだ接合部６ｃが正常状態である場合の抵抗値からも、ミリオームオーダーの抵抗値だけ変化する。
【0042】
そこで本実施の形態４では、実施の形態２の図２と同様に、取得部１１が、サーミスタ６ｅと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗１１ａ、第２抵抗１１ｂ、及び、第３抵抗１１ｃを含むように構成されている。そして、検出部１２は、当該ブリッジと接続されたオペアンプ１２ａを含むように構成されている。
【0043】
＜実施の形態４のまとめ＞
以上のような本実施の形態４に係る検出装置１によれば、サーミスタ６ｅの抵抗値を含む抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部６ｃのクラック状態を検出する。このような構成によれば、構造体６の信頼性を高めることができる。
以上のような本実施の形態４に係る検出装置１によれば、サーミスタ６ｅの抵抗値を含む抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、はんだ接合部６ｃのクラック状態を検出する。このような構成によれば、構造体６の信頼性を高めることができる。
【0044】
また本実施の形態４によれば、取得部１１は、第１抵抗１１ａ、第２抵抗１１ｂ、及び、第３抵抗１１ｃを含み、検出部１２はオペアンプ１２ａを含む。このような構成によれば、オペアンプ１２ａは数百以上の増幅率で入力値を増幅することができるため、サーミスタ６ｅの抵抗値の変化が小さくても、クラック状態に対する検出装置１の検出精度を高めることができる。また上記構成によれば、検出装置１のコスト及びサイズを抑制することができる。
【0045】
＜実施の形態４の変形例１＞
実施の形態４では、サーミスタ６ｅは、第１基板６ａ及び第２基板６ｂのいずれかに設けられる場合について説明したが、第１基板６ａ及び第２基板６ｂの両方に設けられてもよい。つまり図９に示すように、第１基板６ａに第１サーミスタ６ｅ１が設けられ、第２基板６ｂに第２サーミスタ６ｅ２が設けられてもよい。この場合、取得部１１は、図１０に示すように、第１サーミスタ６ｅ１及び第２サーミスタ６ｅ２と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗１１ａ及び第２抵抗１１ｂを含んでもよい。検出部１２は、当該ブリッジと接続されたオペアンプ１２ａを含んでもよい。
実施の形態４では、サーミスタ６ｅは、第１基板６ａ及び第２基板６ｂのいずれかに設けられる場合について説明したが、第１基板６ａ及び第２基板６ｂの両方に設けられてもよい。つまり図９に示すように、第１基板６ａに第１サーミスタ６ｅ１が設けられ、第２基板６ｂに第２サーミスタ６ｅ２が設けられてもよい。この場合、取得部１１は、図１０に示すように、第１サーミスタ６ｅ１及び第２サーミスタ６ｅ２と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗１１ａ及び第２抵抗１１ｂを含んでもよい。検出部１２は、当該ブリッジと接続されたオペアンプ１２ａを含んでもよい。
【0046】
第１サーミスタ６ｅ１及び第２サーミスタ６ｅ２の抵抗値は、それぞれ抵抗値ＲＨ１及び抵抗値ＲＨ２であるとする。このような構成によれば、オペアンプ１２ａは、ＲＨ２＜Ｒ２×Ｒ３／ＲＨ１の場合に＋信号を出力し、オペアンプ１２ａは、ＲＨ２＞Ｒ２×Ｒ３／ＲＨ１の場合に－信号を出力する。抵抗値Ｒ２，Ｒ３を適切に調整し、オペアンプ１２ａで平衡状態を監視するようにすれば、オペアンプ１２ａは、正常状態及び異常状態の一方の場合に＋信号を出力し、他方の場合に－信号を出力することができる。
【0047】
＜実施の形態４の変形例２＞
実施の形態２の変形例１と同様に、第１抵抗１１ａ～第３抵抗１１ｃのいずれかが可変抵抗であってもよいし、実施の形態２の変形例２と同様に、ラッチ回路１３がオペアンプ１２ａの出力に接続されてもよい。
実施の形態２の変形例１と同様に、第１抵抗１１ａ～第３抵抗１１ｃのいずれかが可変抵抗であってもよいし、実施の形態２の変形例２と同様に、ラッチ回路１３がオペアンプ１２ａの出力に接続されてもよい。
【0048】
また実施の形態３の変形例３と同様に、検出部１２は、複数の構造体６と同一の構造を有する一つの構造体６の温度の変化と、サーミスタ６ｅの抵抗値の変化との組が、正常状態及び異常状態のどちらのグループに属するかを判定することによって、当該一つの構造体６のクラック状態を検出してもよい。また、検出部１２は、構造体６の温度の変化と、一つのサーミスタ６ｅの抵抗値の変化との組が、正常状態及び異常状態のどちらのグループに属するかを判定することによって、当該一つのサーミスタ６ｅ周辺のはんだ接合部６ｃのクラック状態を検出してもよい。
【0049】
＜その他の変形例＞
実施の形態１～４では、第１基板及び第２基板のそれぞれは、電子機器の基板であると説明したが、これに限ったものではなく、電子機器の基板、集積回路の基板、または、半導体基板を含んでいればよい。例えば図１１に示すように、上側の半導体基板６ｐが第１基板として設けられてもよいし、真ん中の集積回路のプリント基板６ｑが第２基板として設けられてもよい。そして、真ん中の集積回路のプリント基板６ｑが第１基板として設けられてもよいし、下側の電子機器のプリント基板６ｒが第２基板として設けられてもよい。また、信号処理装置２は、第１基板及び第２基板に適宜設けられてもよい。
実施の形態１～４では、第１基板及び第２基板のそれぞれは、電子機器の基板であると説明したが、これに限ったものではなく、電子機器の基板、集積回路の基板、または、半導体基板を含んでいればよい。例えば図１１に示すように、上側の半導体基板６ｐが第１基板として設けられてもよいし、真ん中の集積回路のプリント基板６ｑが第２基板として設けられてもよい。そして、真ん中の集積回路のプリント基板６ｑが第１基板として設けられてもよいし、下側の電子機器のプリント基板６ｒが第２基板として設けられてもよい。また、信号処理装置２は、第１基板及び第２基板に適宜設けられてもよい。
【0050】
また、実施の形態３で説明したようなひずみは、各基板の角部に集中するため、基板の角部に設けられたはんだ接合部６ｃは、基板の他の部分に設けられたはんだ接合部６ｃよりもクラックが生じやすい。そこで図１２に示すように、ひずみゲージ６ｄは、平面視において第１基板６ａ及び第２基板６ｂの一方の角部に設けられることが好しい。同様に、抵抗値が取得されるはんだ接合部６ｃは、平面視において第１基板６ａ及び第２基板６ｂの角部に設けられることが好ましく、サーミスタ６ｅは、平面視において第１基板６ａ及び第２基板６ｂの少なくとも一方の角部に設けられることが好しい。このような構成によれば、クラック状態に対する検出装置の検出精度を高めることができる。
【0051】
なお、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【0052】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0053】
（付記１）
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間を接合するはんだ接合部とを含む構造体について抵抗値を取得する取得部と、
前記抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する検出部と
を備える、検出装置。
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間を接合するはんだ接合部とを含む構造体について抵抗値を取得する取得部と、
前記抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する検出部と
を備える、検出装置。
【0054】
（付記２）
前記抵抗値は、前記はんだ接合部の抵抗値を含む、付記１に記載の検出装置。
前記抵抗値は、前記はんだ接合部の抵抗値を含む、付記１に記載の検出装置。
【0055】
（付記３）
前記取得部は、前記はんだ接合部と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、付記２に記載の検出装置。
前記取得部は、前記はんだ接合部と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、付記２に記載の検出装置。
【0056】
（付記４）
前記はんだ接合部は、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の角部に設けられている、付記２または付記３に記載の検出装置。
前記はんだ接合部は、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の角部に設けられている、付記２または付記３に記載の検出装置。
【0057】
（付記５）
前記抵抗値は、前記第１基板及び前記第２基板の一方に設けられたひずみゲージの抵抗値を含む、付記１に記載の検出装置。
前記抵抗値は、前記第１基板及び前記第２基板の一方に設けられたひずみゲージの抵抗値を含む、付記１に記載の検出装置。
【0058】
（付記６）
前記取得部は、前記ひずみゲージと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、付記５に記載の検出装置。
前記取得部は、前記ひずみゲージと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、付記５に記載の検出装置。
【0059】
（付記７）
前記ひずみゲージは、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の前記一方の角部に設けられている、付記５または付記６に記載の検出装置。
前記ひずみゲージは、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の前記一方の角部に設けられている、付記５または付記６に記載の検出装置。
【0060】
（付記８）
前記抵抗値は、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方に設けられたサーミスタの抵抗値を含む、付記１に記載の検出装置。
前記抵抗値は、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方に設けられたサーミスタの抵抗値を含む、付記１に記載の検出装置。
【0061】
（付記９）
前記取得部は、
前記サーミスタが前記第１基板及び前記第２基板の一方に設けられている場合には、前記サーミスタと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、前記サーミスタが前記第１基板及び前記第２基板の両方に設けられている場合には、前記サーミスタの両方と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、及び、第２抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、付記８に記載の検出装置。
前記取得部は、
前記サーミスタが前記第１基板及び前記第２基板の一方に設けられている場合には、前記サーミスタと電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、第２抵抗、及び、第３抵抗を含み、前記サーミスタが前記第１基板及び前記第２基板の両方に設けられている場合には、前記サーミスタの両方と電気的に接続されることによってブリッジを形成する第１抵抗、及び、第２抵抗を含み、
前記検出部は、前記ブリッジと接続されたオペアンプを含む、付記８に記載の検出装置。
【0062】
（付記１０）
前記サーミスタは、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の前記少なくとも一方の角部に設けられている、付記８または付記９に記載の検出装置。
前記サーミスタは、平面視において前記第１基板及び前記第２基板の前記少なくとも一方の角部に設けられている、付記８または付記９に記載の検出装置。
【0063】
（付記１１）
前記取得部が前記第１抵抗、前記第２抵抗、及び、前記第３抵抗を含む場合には、前記第１抵抗、前記第２抵抗、及び、前記第３抵抗のいずれかが可変抵抗であり、
前記取得部が前記第１抵抗、及び、前記第２抵抗を含む場合には、前記第１抵抗、及び、前記第２抵抗のいずれかが可変抵抗である、付記３，６または９に記載の検出装置。
前記取得部が前記第１抵抗、前記第２抵抗、及び、前記第３抵抗を含む場合には、前記第１抵抗、前記第２抵抗、及び、前記第３抵抗のいずれかが可変抵抗であり、
前記取得部が前記第１抵抗、及び、前記第２抵抗を含む場合には、前記第１抵抗、及び、前記第２抵抗のいずれかが可変抵抗である、付記３，６または９に記載の検出装置。
【0064】
（付記１２）
前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、電子機器の基板、集積回路の基板、または、半導体基板を含む、付記１から付記１１のうちのいずれか１項に記載の検出装置。
前記第１基板及び前記第２基板のそれぞれは、電子機器の基板、集積回路の基板、または、半導体基板を含む、付記１から付記１１のうちのいずれか１項に記載の検出装置。
【0065】
（付記１３）
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間を接合するはんだ接合部とを含む構造体について抵抗値を取得し、
前記抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する、検出方法。
第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間を接合するはんだ接合部とを含む構造体について抵抗値を取得し、
前記抵抗値のミリオームオーダーの変化に基づいて、前記はんだ接合部のクラック状態を検出する、検出方法。
【符号の説明】
【0066】
１ 検出装置、６ 構造体、６ａ 第１基板、６ｂ 第２基板、６ｃ はんだ接合部、６ｄ ひずみゲージ、６ｅ サーミスタ、１１ 取得部、１１ａ 第１抵抗、１１ｂ 第２抵抗、１１ｃ 第３抵抗、１２ 検出部、１２ａ オペアンプ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】