[发明专利]故障预测元件及使用该故障预测元件的电路基板

说明书

提供一种通过设计自由度高的构造进行由振动应力引起的软钎焊连接部的故障预测的故障预测元件以及使用该故障预测元件的电路基板。本发明涉及的故障预测元件是设置于搭载有实施了软钎焊连接的安装部件(1)的基板(2)的故障预测元件，具有负载放大部(60)，该负载放大部具有一端分别固定于基板(2)或者安装部件(1)的一对支撑脚部(3)、以及由一对支撑脚部(3)的另一端分别支撑的牺牲断裂部(4)，经由一对支撑脚部(3)将基板(2)所承受的振动传递至牺牲断裂部(4)。

技术领域

本发明涉及具有故障预测构造的故障预测元件以及使用该故障预测元件的电路基板。

背景技术

在搭载于电气产品的电路基板，软钎焊连接有多个安装部件。这些安装部件经常受到由来自外部的热、振动等的外力而引起的应力。由外力引起的应力在软钎焊连接部(安装部件和基板被软钎焊连接的部分)产生龟裂并加深，由此有时会产生断线。如果在软钎焊连接部产生断线，则电气产品会在意外之时停止·误动作等，因此，如果能够在软钎焊连接部的断线产生之前的阶段预测该断裂，则能够使电气产品的检查、部件更换的时期明确化而高效地使用电气产品，因此，需要进行软钎焊连接部的故障预测的技术。

例如，专利文献1公开了对电路基板和拱状的细长的封装件实现软钎焊连接(牺牲断裂部)的结构。根据该结构，通过在产生热应力时应变集中的高应变区域形成牺牲断裂部，从而与电路基板和安装部件的软钎焊连接部相比，使牺牲断裂部先断裂，基于由于牺牲断裂部的断裂而产生的电特性的变化，进行软钎焊连接部的故障预测。

另外，专利文献2公开了如下结构，即，在安装于电路基板的BGA(Ball GridArray)型、QFP(Quad Flat Package)型封装件的软钎焊连接部中，在应力集中的封装件的外周缘至少设置一个伪接合部。在由于激振源而作用有大于或等于恒定值的加速度时，对该伪接合部的电特性进行测定，由此基于测定出的电特性对软钎焊连接部的损伤度进行预测。

并且，在专利文献3中，对于供BGA型的封装件进行安装的电路基板，在封装件中应力最集中的四个角的区域，设置具有低强度构造的第1以及第2配线。由此，该第1以及第2配线的低强度构造设为比软钎焊连接部先断裂的结构。并且，根据第1以及第2配线的电特性的变化对封装件中的软钎焊连接部的故障进行预测。

专利文献1：日本特开2016-100361号公报

专利文献2：国际公开第2011/036751号

专利文献3：国际公开第2011/036776号

发明内容

在专利文献1中，针对热应力，由于利用部件之间的热膨胀系数的不同而能够进行故障预测，但是没有考虑针对振动应力的故障预测。因此，存在无法应对振动应力的问题。在专利文献2中，需要在振动应力集中的部位即封装件的外周缘配置伪接合部。相同地，对于专利文献3，也存在如下问题，即，需要在应力集中的部位即封装件的外周缘配置配线的一个端部，设置场所受到限制。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供利用设计自由度高的构造进行由振动应力引起的软钎焊连接部的故障预测的故障预测元件以及使用该故障预测元件的电路基板。

本发明涉及的故障预测元件设置于搭载有实施了软钎焊连接的安装部件的基板，其中，具有负载放大部，该负载放大部具有一端分别固定于基板或者安装部件的一对支撑脚部、以及由一对支撑脚部的另一端分别支撑的第1牺牲断裂部，经由一对支撑脚部将基板所承受的振动传递至第1牺牲断裂部。

发明的效果

对于本发明涉及的故障预测元件以及使用了该故障预测元件的电路基板，在振动应力以及热应力作用于电路基板的情况下，通过利用后述的各实施方式将牺牲断裂部的寿命设计为比软钎焊连接部的寿命短，从而能够以高设计自由度进行软钎焊连接部的故障预测。

附图说明