JP7621166B2 - Joint evaluation method, evaluation resistor, and joint evaluation device - Google Patents
Joint evaluation method, evaluation resistor, and joint evaluation device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7621166B2 JP7621166B2 JP2021069302A JP2021069302A JP7621166B2 JP 7621166 B2 JP7621166 B2 JP 7621166B2 JP 2021069302 A JP2021069302 A JP 2021069302A JP 2021069302 A JP2021069302 A JP 2021069302A JP 7621166 B2 JP7621166 B2 JP 7621166B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- evaluation
- temperature
- joint
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims description 233
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 77
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 35
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 44
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 39
- 230000008569 process Effects 0.000 description 33
- 230000008859 change Effects 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 10
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 8
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000006903 response to temperature Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009658 destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
本発明は、接合部評価方法、評価用抵抗器、及び接合部評価装置に関する。 The present invention relates to a joint evaluation method, an evaluation resistor, and a joint evaluation device.
特許文献１には、はんだ接合状態の評価方法が開示されている。はんだ接合状態の評価方法は、チップ部品を基板に接合するはんだ接合部分のクラックを評価する。 Patent document 1 discloses a method for evaluating the state of solder joints. The method evaluates the state of solder joints by evaluating cracks in the solder joints that join chip components to a substrate.
このはんだ接合状態の評価方法は、チップ部品を研磨した後、研磨した断面を観察して評価を行う。 This method of evaluating the solder joint condition involves polishing the chip component and then observing the polished cross section to evaluate it.
前述したはんだ接合状態の評価方法は、破壊検査によって行われる。このため、はんだ接合状態の評価方法で評価を行う場合、評価対象を元の状態に維持することができない。 The above-mentioned method for evaluating the condition of soldered joints is performed by destructive testing. For this reason, when using a method for evaluating the condition of soldered joints, it is not possible to maintain the object being evaluated in its original state.
したがって、はんだ接合状態の評価方法で評価を行った評価対象を、再度利用することはできない。 Therefore, the items evaluated using the solder joint condition evaluation method cannot be reused.
そこで本開示は、評価対象の評価を非破壊で行うことを可能とすることを目的とする。 Therefore, the purpose of this disclosure is to make it possible to evaluate an evaluation target non-destructively.
本開示のある態様によれば、抵抗器と前記抵抗器が実装された基板との接合部を評価する接合部評価方法であって、前記抵抗器に通電した状態で得られる前記抵抗器の温度を取得する温度取得工程と、前記温度取得工程において取得される前記抵抗器の温度、及び基準となる前記接合部の状態において前記抵抗器に通電した状態で前記抵抗器が示す温度に基づいて、前記接合部の接合状態を評価する評価工程と、前記接合状態の基準となる基準状態において前記抵抗器に通電した状態で得られる前記抵抗器の温度を示す基準値を取得する基準取得工程と、を含む接合部評価方法。前記温度取得工程は、前記基準状態を基準として前記接合部を比較する比較状態において、前記抵抗器に通電した状態で得られる前記抵抗器の温度を示す比較値を取得し、前記評価工程は、前記基準値及び前記比較値に基づいて前記接合部の状態を評価する。そして前記基準取得工程は、前記基準値を用いて前記基準状態における前記接合部の基準熱抵抗を求め、前記温度取得工程は、前記比較値を用いて前記比較状態における前記接合部の比較熱抵抗を求め、前記評価工程は、前記基準熱抵抗と前記比較熱抵抗とに基づいて前記接合部の前記接合状態を評価する。 According to an aspect of the present disclosure, there is provided a method for evaluating a joint between a resistor and a substrate on which the resistor is mounted, the method including: a temperature acquisition step of acquiring a temperature of the resistor obtained when current is applied to the resistor; an evaluation step of evaluating a joint state of the joint based on the temperature of the resistor acquired in the temperature acquisition step and a temperature indicated by the resistor when current is applied to the resistor in a reference joint state; and a reference acquisition step of acquiring a reference value indicating the temperature of the resistor obtained when current is applied to the resistor in a reference state which is a reference for the joint state. The temperature acquisition step acquires a comparison value indicating the temperature of the resistor obtained when current is applied to the resistor in a comparison state in which the joint is compared based on the reference state, and the evaluation step evaluates the state of the joint based on the reference value and the comparison value. The reference acquisition process uses the reference value to determine a reference thermal resistance of the junction in the reference state, the temperature acquisition process uses the comparison value to determine a comparative thermal resistance of the junction in the comparative state, and the evaluation process evaluates the junction state of the junction based on the reference thermal resistance and the comparative thermal resistance.
基板に実装した抵抗器に通電すると、抵抗器の抵抗体で熱が発生する。発生した熱は、抵抗器を基板に接合する接合部を介して基板に放散される。抵抗器の温度は、抵抗体の発熱量と基板への放熱量とが均衡した状態で安定する。 When a current is passed through a resistor mounted on a board, heat is generated in the resistor's resistive element. The generated heat is dissipated to the board through the joint that joins the resistor to the board. The temperature of the resistor stabilizes when the amount of heat generated by the resistive element and the amount of heat dissipated to the board are in balance.
ここで、接合部の接合状態が変化すると基板への放熱量が変化する。このため、温度取得工程において取得される抵抗器の温度と、基準となる接合部の状態において抵抗器に通電した状態で抵抗器が示す温度とを用いることで、接合部に生じた接合状態の変化を評価することができる。 Here, if the bonding condition of the joint changes, the amount of heat dissipated to the board changes. Therefore, by using the temperature of the resistor acquired in the temperature acquisition process and the temperature indicated by the resistor when current is passed through the resistor in a reference bonding condition, it is possible to evaluate the change in the bonding condition that has occurred at the bonding part.
したがって、評価対象の評価を非破壊で行うことが可能となる。これにより、この接合部評価方法で評価した評価対象の再利用が可能となる。 Therefore, it is possible to perform the evaluation of the evaluation object non-destructively. This makes it possible to reuse the evaluation object evaluated using this joint evaluation method.
電子機器の内部には、基板が設けられている。基板としては、配線及びランドが一体的に形成されたプリント配線基板が用いられる。この基板には、ＩＣ、コンデンサ、抵抗器などの電子部品が実装され、電子回路が構成される。 A substrate is provided inside an electronic device. A printed wiring board with integrated wiring and lands is used as the substrate. Electronic components such as ICs, capacitors, and resistors are mounted on this substrate to form an electronic circuit.
この基板は、電子部品が実装された状態で信頼性試験が実施される。信頼性試験としては、電子部品に定格電圧を超える電圧の印加を所定回数繰り返す過負荷試験、及び無通電状態で基板を低温と高温との間で所定回数急変させる温度急変試験が挙げられる。また、信頼性試験としては、通電状態で多湿環境に一定時間放置する耐湿試験、通電状態で端子部を定格温度の最高値にして一定時間保持する定格端子部温度試験、及び無通電状態で一定時間高温環境に放置する高温放置試験が挙げられる。 This board undergoes a reliability test with electronic components mounted on it. Examples of reliability tests include an overload test in which a voltage exceeding the rated voltage is repeatedly applied to the electronic components a predetermined number of times, and a rapid temperature change test in which the board is suddenly changed between low and high temperatures a predetermined number of times while in a power-off state. Other examples of reliability tests include a moisture resistance test in which the board is left in a humid environment while in a power-on state for a certain period of time, a rated terminal temperature test in which the terminals are heated to the maximum rated temperature while in a power-on state and held there for a certain period of time, and a high temperature exposure test in which the board is left in a high temperature environment while in a power-off state for a certain period of time.
これらの信頼性試験には、電子部品と基板とが熱膨張及び熱収縮を繰り返すものがあり、熱膨張及び熱収縮を繰り返す試験では、熱膨張及び熱収縮によって、電子部品を基板に接合する接合部の接合状態が変化することがある。 Some of these reliability tests involve repeated thermal expansion and contraction between the electronic components and the board. In tests involving repeated thermal expansion and contraction, the condition of the joints that join the electronic components to the board can change due to the thermal expansion and contraction.
接合部の接合状態の変化としては、一例として、クラックの発生が挙げられる。このため、信頼性試験後において、接合部に発生し得るクラックの状態について評価が行われる。 One example of a change in the bonding condition of a joint is the occurrence of cracks. For this reason, after reliability testing, an evaluation is conducted to determine the state of any cracks that may occur in the joint.
クラックの評価方法としては、評価対象を研磨して断面を検査する方法が知られている。この評価方法では、測定対象が破壊される。このため、同一の測定対象に対して継続した信頼性試験が実施できない。 One known method for evaluating cracks is to polish the object to be evaluated and inspect the cross section. This evaluation method destroys the object to be measured. For this reason, it is not possible to carry out continuous reliability tests on the same object to be measured.
一方、評価対象を破壊しない非破壊検査としては、Ｘ線ＣＴを利用した評価方法が考えられる。しかし、Ｘ線ＣＴを利用した評価方法では、評価に時間がかかるとともに、基板の中央部に配置された部品の評価が困難となる。 On the other hand, a non-destructive test that does not destroy the object being evaluated is an evaluation method that uses X-ray CT. However, evaluation methods that use X-ray CT take a long time, and it is difficult to evaluate components that are located in the center of the board.
このため、これらの少なくとも一つを解決するための一例を次に示す。以下、図面を参照しながら説明する。 Therefore, an example to solve at least one of these problems is shown below. The following is an explanation with reference to the drawings.
＜基本原理＞
初めに接合部評価方法の基本原理を図面に従って説明する。
<Basic principles>
First, the basic principle of the joint evaluation method will be explained with reference to the drawings.
図１は、接合部評価方法の基本原理の説明に用いる評価対象の断面図である。図１を用いて、接合部評価方法の基本的な原理について説明する。 Figure 1 is a cross-sectional view of an evaluation target used to explain the basic principle of the joint evaluation method. The basic principle of the joint evaluation method will be explained using Figure 1.
図１に示すように、接合部評価方法で用いる評価対象１０は、基板１２と、基板１２に実装された抵抗器１４とを備える。基板１２の表面１６には、プリント配線１８が一体的に形成されており、プリント配線１８の端部には、第一ランド２０及び第二ランド２２が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
抵抗器１４は、横長の板状に形成された基体２４と、基体２４の一端に設けられた第一端子２６と、基体２４の他端に設けられた第二端子２８と、基体２４の上面に設けられた薄膜の抵抗体３０と、抵抗体３０を覆う被覆部３２とを備える。
The
基体２４は、絶縁体であるセラミックで構成される。第一端子２６及び第二端子２８は、導体で構成される。被覆部３２は、絶縁体で構成される。
The
第一端子２６及び第二端子２８は、基体２４の端部を沿って屈曲された金属板で構成される。第一端子２６は、基体２４の上面に密着して延在する第一上面部３４と、第一上面部３４より延出し基体２４の一端面に密着して延在する第一端面部３６と、第一端面部３６より延出し基体２４の下面に密着して延在する第一下面部３８とを有する。
The
第二端子２８は、基体２４の上面に密着して延在する第二上面部４０と、第二上面部４０より延出し基体２４の他端面に密着して延在する第二端面部４２と、第二端面部４２より延出し基体２４の下面に密着して延在する第二下面部４４とを有する。
The
第一端子２６の第一上面部３４は、抵抗体３０の一端部に電気的に接続される。第二端子２８の第二上面部４０は、抵抗体３０の他端部に電気的に接続される。被覆部３２は、抵抗体３０の全面を覆うとともに、抵抗体３０と各端子２６、２８との接続部分を覆う。
The first
抵抗器１４の各端子２６、２８は、接合部（４６、４８）によって基板１２に固定される。この接合部（４６、４８）は、導電性の部材で構成される。導電性の部材としては、導電性接着剤又ははんだが挙げられる。本実施形態では、接合部（４６、４８）をはんだで構成した場合を例に挙げて説明する。
Each terminal 26, 28 of the
具体的に説明すると、第一端子２６は、第一接合部４６によって基板１２の第一ランド２０に接合される。第二端子２８は、第二接合部４８によって基板１２の第二ランド２２に接合される。
Specifically, the
第一接合部４６は、第一端子２６の第一端面部３６と第一ランド２０との間に形成された第一フィレット５０と、第一端子２６の第一下面部３８と第一ランド２０との間に介在する第一介在層５２とを有する。また、第二接合部４８は、第二端子２８の第二端面部４２と第二ランド２２との間に形成された第二フィレット５４と、第二端子２８の第二下面部４４と第二ランド２２との間に介在する第二介在層５６とを有する。
The first
このような評価対象１０において、抵抗器１４に通電すると、抵抗器１４の抵抗体３０において熱が発生する。発生した熱は、抵抗器１４を基板１２に接合する各接合部４６、４８を介して基板１２に放散される。そして、抵抗器１４の温度は、抵抗体３０の発熱量と基板１２への放熱量とが均衡した状態で安定する。
When a current is applied to the
ここで、各接合部４６、４８の接合状態が変化すると、基板１２への放熱量が変化する。各接合部４６、４８の接合状態としては、一例として、各接合部４６、４８におけるクラックの発生状態が挙げられる。
Here, when the bonding state of each of the
具体的に説明すると、各接合部４６、４８にクラックが発生すると、基板１２への放熱経路が狭まり、放熱量が減少する。すると、各接合部４６、４８にクラックが発生した状態で抵抗器１４の温度は、各接合部４６、４８にクラックが発生する前の抵抗器１４の温度よりも高くなる。また、各接合部４６、４８に発生するクラックが大きくなるほど、放熱経路が狭くなり、抵抗器１４の温度が高くなる。
To be more specific, when cracks occur at each of the
このため、抵抗器１４の通電時における抵抗器１４の温度を測定することで、クラックの有無、及びクラックの大きさを評価することができる。
Therefore, by measuring the temperature of
後述する実施形態では、評価装置が各接合部４６、４８の接合状態をクラックの量という指標を用いて評価する。クラックの量は、クラック率（％）で示し、両接合部４６、４８にクラックが無い場合、クラック率を、０％とする。また、両接合部４６、４８にクラックが発生し、抵抗器１４の各端子２６、２８と基板１２の各ランド２０、２２とが切り離された断線状態において、クラック率を、１００％とする。
In the embodiment described below, the evaluation device evaluates the bonding state of each of the
図１には、第二接合部４８にクラックが発生した状態が示されている。図１には、発生するクラックの例として、第二ランド２２に沿って延在する第一クラック６０と、第二ランド２２に対して斜め方向に延在する第二クラック６２と、第二端面部４２に沿って延在する第三クラック６４とが示されている。
Figure 1 shows a state in which cracks have occurred in the second joint 48. As examples of cracks that may occur, Figure 1 shows a
クラック率について、第二接合部４８に第一クラック６０が発生した場合を例に挙げて説明する。
The crack rate will be explained using an example in which a
一例として、第二接合部４８に第一クラック６０が発生した状態において、第二接合部４８と第二ランド２２との接合面積をＳ０とし、第一クラック６０の面積をＳｃとした場合、クラック率はＳｃ／Ｓ０とする。このクラック率で示されるクラックの量を用いて接合部（４６、４８）の接合状態を評価する。
As an example, in a state where a
このため、クラックの発生により抵抗器１４の各端子２６、２８と基板１２の各ランド２０、２２とが切り離された断線状態と、両者が切り離されていない状態との比較によってクラック率を設定してもよい。
For this reason, the crack rate may be set by comparing a disconnection state in which the
＜第一実施形態＞
第一実施形態に係る接合部評価方法及び評価用抵抗器について、図２から図１１を用いて説明する。初めに、接合部評価方法で用いる評価対象１００について説明する。
First Embodiment
The joint evaluation method and evaluation resistor according to the first embodiment will be described with reference to Fig. 2 to Fig. 11. First, an
図２は、第一実施形態に係る接合部評価方法で用いられる評価用抵抗器１０２と基板１２とを示す斜視図である。図３は、第一実施形態に係る接合部評価方法で用いられる評価用抵抗器１０２が基板１２に実装された状態を示す斜視図である。図４は、第一実施形態に係る接合部評価方法で用いられる評価対象１００の断面図である。
Figure 2 is a perspective view showing an
図２及び図３に示すように、接合部評価方法で用いる評価対象１００は、長方形状の基板１２と、基板１２に実装された評価用抵抗器１０２と備える。
As shown in Figures 2 and 3, the
基板１２の表面には、プリント配線が一体的に形成されている。プリント配線は、基板１２の長さ方向に延在する第一電流経路１０４と、第二電流経路１０６と、第一電圧検出経路１０８と、第二電圧検出経路１１０とを備える。
A printed wiring is integrally formed on the surface of the
第一電流経路１０４は、基板１２の長さ方向中心部より一端側へ延びている。第二電流経路１０６は、基板１２の長さ方向中心部より他端側へ延びている。
The first
第一電流経路１０４の他端部には、矩形状の第一ランド２０が形成されている。第二電流経路１０６の一端部には、矩形状の第二ランド２２が形成されている。第一ランド２０と第二ランド２２とは、評価用抵抗器１０２の長さ寸法に合わせて離間している。
A rectangular
第一電圧検出経路１０８の幅寸法は、第一電流経路１０４の幅寸法より狭い。第二電圧検出経路１１０の幅寸法は、第二電流経路１０６の幅寸法より狭い。
The width dimension of the first
第一電圧検出経路１０８は、第一ランド２０から第二ランド２２へ向けて延出した後、基板１２の幅法方向へ延出する。第二電圧検出経路１１０は、第二ランド２２から第一ランド２０へ向けて延出した後、基板１２の幅法方向へ延出する。第一電圧検出経路１０８と第二電圧検出経路１１０とは、平行に延在する。
The first
評価用抵抗器１０２は、図４に示すように、横長の板状に形成された基体２４と、基体２４の一端に設けられた第一端子２６とを備える。また、評価用抵抗器１０２は、基体２４の他端に設けられた第二端子２８と、第一端子２６及び第二端子２８を接続する抵抗体３０と、抵抗体３０を覆う被覆部３２とを備える。
As shown in FIG. 4, the
抵抗体３０は、第一端子２６に近い位置に配置され第一端子２６に接続される第一抵抗体１１２と、第二端子２８に近い位置に配置され第二端子２８に接続される第二抵抗体１１４とを備ええる。また、抵抗体３０は、第一抵抗体１１２及び第二抵抗体１１４を電気的に接続する接続部１１６を備える。
The
基体２４は、一例として、絶縁体であるセラミックで構成される。第一端子２６及び第二端子２８は、導体で構成される。第一抵抗体１１２及び第二抵抗体１１４は、一例として、基体２４の上面に設けられた薄膜で構成される。接続部１１６は、基体２４の上面に設けられた導体で構成される。被覆部３２は、絶縁体で構成されている。
The
評価用抵抗器１０２を構成する第一抵抗体１１２及び第二抵抗体１１４の抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、一般的な抵抗器よりも大きな所定値に設定される。これにより、評価用抵抗器１０２の温度変化に応じて変化する抵抗値の変化量を大きくする。
The temperature coefficient of resistance (TCR) of the
一例として、第一抵抗体１１２及び第二抵抗体１１４の抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、５００ｐｐｍ／℃以上とする。
As an example, the temperature coefficient of resistance (TCR) of the
抵抗温度係数（ＴＣＲ）が、４０００ｐｐｍ／℃を超える抵抗体は、製造が難しい。このため、第一抵抗体１１２及び第二抵抗体１１４の抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、５００ｐｐｍ／℃以上４０００ｐｐｍ／℃以下の範囲で定める。
It is difficult to manufacture resistors with a temperature coefficient of resistance (TCR) exceeding 4000 ppm/°C. For this reason, the temperature coefficient of resistance (TCR) of the
また、抵抗体の抵抗温度係数（ＴＣＲ）が、３０００ｐｐｍ／℃を超えると、精度管理が難しくなる。このため、第一抵抗体１１２及び第二抵抗体１１４の抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、５００ｐｐｍ／℃以上３０００ｐｐｍ／℃以下とすることが好ましい。
Furthermore, if the temperature coefficient of resistance (TCR) of the resistor exceeds 3000 ppm/°C, it becomes difficult to control the accuracy. For this reason, it is preferable that the temperature coefficient of resistance (TCR) of the
ここで、抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、温度変化に伴う抵抗値の変化の割合を示す。抵抗温度係数（ＴＣＲ）は、抵抗値の変化率と温度変化量とに基づいて求められる。 Here, the temperature coefficient of resistance (TCR) indicates the rate of change in resistance value with temperature change. The temperature coefficient of resistance (TCR) is calculated based on the rate of change in resistance value and the amount of temperature change.
例えば、第一温度Ｔ１で第一抵抗値Ｒ１を示し、第二温度Ｔ２で第二抵抗値Ｒ２を示す物体において、抵抗温度係数ＴＣＲ［ｐｐｍ／℃］は、次の演算式を用いて求められる。 For example, for an object that exhibits a first resistance value R1 at a first temperature T1 and a second resistance value R2 at a second temperature T2, the temperature coefficient of resistance TCR [ppm/°C] can be calculated using the following formula:
ＴＣＲ＝｛（Ｒ２－Ｒ１）／Ｒ１｝／｛（Ｔ２－Ｔ１）×１００００００｝ TCR={(R2-R1)/R1}/{(T2-T1)×1000000}
第一端子２６及び第二端子２８は、基体２４の端部を沿って屈曲された金属板で構成される。第一端子２６は、基体２４の上面に密着して延在する第一上面部３４と、第一上面部３４より延出し基体２４の一端面に密着して延在する第一端面部３６と、第一端面部３６より延出し基体２４の下面に密着して延在する第一下面部３８とを有する。
The
第二端子２８は、基体２４の上面に密着して延在する第二上面部４０と、第二上面部４０より延出し基体２４の他端面に密着して延在する第二端面部４２と、第二端面部４２より延出し基体２４の下面に密着して延在する第二下面部４４とを有する。
The
第一端子２６の第一上面部３４は、第一抵抗体１１２の一端部に電気的に接続される。第一抵抗体１１２の他端部は、接続部１１６の一端部に電気的に接続される。接続部１１６の他端部は、第二抵抗体１１４の一端部に電気的に接続される。第二抵抗体１１４の他端部は、第二端子２８の第二上面部４０に電気的に接続される。被覆部３２は、両抵抗体１１２、１１４及び接続部１１６の全面を覆うとともに、各抵抗体１１２、１１４と各端子２６、２８との接続部分を覆う。
The first
評価用抵抗器１０２の各端子２６，２８は、第一接合部４６及び第二接合部４８によって基板１２に固定される。各接合部４６、４８は、導電性の部材で構成される。導電性の部材としては、導電性接着剤又ははんだが挙げられる。本実施形態では、各接合部４６、４８をはんだで構成した場合を例に挙げて説明する。
Each terminal 26, 28 of the
具体的に説明すると、第一端子２６は、第一接合部４６によって基板１２の第一ランド２０に接合される。第二端子２８は、第二接合部４８によって基板１２の第二ランド２２に接合される。
Specifically, the
第一接合部４６は、第一端子２６の第一端面部３６と第一ランド２０との間に形成された第一フィレット５０と、第一端子２６の第一下面部３８と第一ランド２０との間に介在する第一介在層５２とを有する。また、第二接合部４８は、第二端子２８の第二端面部４２と第二ランド２２との間に形成された第二フィレット５４と、第二端子２８の第二下面部４４と第二ランド２２との間に介在する第二介在層５６とを有する。
The first
このような評価対象１００において、評価用抵抗器１０２に通電すると、評価用抵抗器１０２の各抵抗体１１２、１１４で熱が発生する。発生した熱は、評価用抵抗器１０２を基板１２に接合する各接合部４６、４８及び各接合部４６、４８が接合された各ランド２０、２２を介して基板１２に放散される。
In such an
各ランド２０、２２は、基板１２の中央部に配置されている。このため、各ランド２０、２２に伝達された熱を基板１２の中央部から周囲部へ放射状に放散できる。
Each
そして、評価用抵抗器１０２の温度は、抵抗体３０の発熱量と基板１２への放熱量とが均衡した状態で安定する。
The temperature of the
評価用抵抗器１０２の抵抗体３０は、第一抵抗体１１２と第二抵抗体１１４とに分割され、評価用抵抗器１０２の中央部は、発熱し難い導体からなる接続部１１６で構成される。また、通電時に発熱する第一抵抗体１１２と第二抵抗体１１４とは、両端の各端子２６、２８に近い位置に配置される。
The
これにより、第一抵抗体１１２の発熱部の中心であるホットスポットＨＳ１を第一端子２６に近づけることができる。また、第二抵抗体１１４の発熱部の中心であるホットスポットＨＳ２を第二端子２８に近づけることができる。
This allows the hot spot HS1, which is the center of the heat generating portion of the
そして、抵抗体のホットスポットが第一端子２６から離れた位置にある場合と比較して、第一抵抗体１１２のホットスポットＨＳ１から第一端子２６の第一端面部３６までの離間距離と、第一下面部３８までの離間距離との差を小さくすることができる。
In addition, compared to when the resistor hot spot is located away from the
また、抵抗体３０のホットスポットが第二端子２８から離れた位置にある場合と比較して、第二抵抗体１１４のホットスポットＨＳ２から第二端面部４２までの離間距離２００と、第二下面部４４までの離間距離２０２との差を小さくすることができる。
In addition, compared to when the hot spot of the
ここで、評価用抵抗器１０２を基板１２に接合する各接合部４６、４８の接合状態が変化すると、基板１２への放熱量が変化する。各接合部４６、４８の接合状態は、一例として、各接合部４６、４８におけるクラックの発生状態が挙げられる。
Here, if the bonding state of each of the
（接合部評価方法）
次に、本実施形態に係る接合部評価方法を図面に従って説明する。図５は、第一実施形態に係る接合部評価方法の各工程を示す図である。
(Method of evaluating joints)
Next, the bond evaluation method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Fig. 5 is a diagram showing each step of the bond evaluation method according to the first embodiment.
［実装工程］
図５に示した実装工程Ｐ１では、図４に示したように、基板１２に評価用抵抗器１０２を実装する。
[Mounting process]
In the mounting process P1 shown in FIG. 5, the
基板１２は、接合部評価方法で使用する専用の基板１２を用いたり、電子機器に搭載する搭載基板を用いたりすることができる。搭載基板を用いる場合、実際に使用する抵抗器の代わりに評価用抵抗器１０２を搭載基板に実装する。本実施形態では、専用の基板１２を用いる場合を例に挙げて説明する。
The
基板１２に実装する抵抗器は、基本原理で示したように単一の抵抗体３０で構成された抵抗器１４を用いたり、前述した評価用抵抗器１０２を用いたりすることができる。本実施形態では、評価用抵抗器１０２を用いる場合を例に挙げて説明する。
The resistor to be mounted on the
［基準取得工程］
図５に示した基準取得工程Ｐ２では、接合状態の基準となる基準状態において評価用抵抗器１０２に通電した状態で得られる評価用抵抗器１０２の温度を示す基準値を取得する。
[Reference acquisition process]
In the reference acquisition step P2 shown in FIG. 5, a reference value indicating the temperature of the
ここで、評価用抵抗器１０２の温度を示す基準値を取得するとは、測定によって基準値を取得したり、演算によって基準値を取得したり、シミュレーションによって基準値を取得したりする例が挙げられる。
Here, obtaining a reference value indicating the temperature of the
基準段階は、各接合部４６、４８の接合状態の変化を評価する際に基準となる基準値を取得する段階である。基準段階としては、各接合部４６、４８に負荷を掛ける前の段階が挙げられる。本実施形態では、基準段階が信頼性試験を実施する前の段階の場合を例に挙げて説明する。
The reference stage is a stage in which a reference value is obtained that serves as a benchmark for evaluating changes in the bonding state of each of the
基準取得工程Ｐ２は、この基準段階において評価用抵抗器１０２に通電した状態で評価用抵抗器１０２にかかる電圧を用いて基準熱抵抗を求める。具体的に基準取得工程Ｐ２は、基準値を用いて基準段階の各接合部４６、４８の基準熱抵抗を求める。
In the reference acquisition process P2, the reference thermal resistance is obtained using the voltage applied to the
さらに具体的に基準取得工程Ｐ２は、基準段階において評価用抵抗器１０２に通電した状態で、評価用抵抗器１０２に流れる電流、評価用抵抗器１０２にかかる電圧、及び評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数（ＴＣＲ）から基準値を求める。
More specifically, in the reference acquisition process P2, while current is being applied to the
この基準取得工程Ｐ２について、図面を用いて具体的に説明する。 This reference acquisition process P2 will be explained in detail using drawings.
図６は、第一実施形態に係る評価用抵抗器１０２に通電して電圧を測定する様子を示す説明図である。図７は、第一実施形態に係る評価用抵抗器１０２に定電流を流した場合の評価用抵抗器１０２の温度及び抵抗値の変化を示す線図である。図８は、第一実施形態に係る評価用抵抗器１０２に定電流を流した場合の電圧の変化を示す線図である。
Figure 6 is an explanatory diagram showing how a current is passed through the
図６に示すように、基板１２の第一電流経路１０４と第二電流経路１０６とに接続された定電流回路によって、基板１２上の評価用抵抗器１０２に定電流である電流Ｉ０を通電する。この状態において、第一電圧検出経路１０８及び第二電圧検出経路１１０に接続された電圧計によって、評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖ０を測定する。
As shown in FIG. 6, a constant current I0 is applied to the
なお、本実施形態では、評価用抵抗器１０２に定電流を通電して評価用抵抗器１０２にかかる電圧の変化を観測する場合について説明するが、これに限定されるものではない。一例として、評価用抵抗器１０２に定電圧を印加して評価用抵抗器１０２を流れる電流の変化を観測してもよい。
In this embodiment, a case will be described in which a constant current is passed through the
評価用抵抗器１０２の各抵抗体１１２、１１４は、通電によって発熱する。図７に示すように、評価用抵抗器１０２の温度Ｔ０が上昇すると、評価用抵抗器１０２の抵抗値Ｒ０は、抵抗温度係数（ＴＣＲ）の特性に従って大きくなる。すると、図８に示すように、抵抗値Ｒ０が大きくなるに従って評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖ０が大きくなる。
Each
そして、評価用抵抗器１０２の温度Ｔ０は、各抵抗体１１２、１１４の発熱量と基板１２への放熱量とが均衡した状態で安定し、評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖ０も安定する。この安定した電圧Ｖ０と評価用抵抗器１０２に通電した電流Ｉ０との積から評価用抵抗器１０２の抵抗値Ｒ０を算出する。
The temperature T0 of the
ここで、評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数（ＴＣＲ）は所定値に設定されており、評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数（ＴＣＲ）の特性は既知である。このため、この抵抗温度係数（ＴＣＲ）の特性と、電圧Ｖ０及び電流Ｉ０から算出した抵抗値Ｒ０とを用いて評価用抵抗器の温度Ｔ０を算出する。
Here, the temperature coefficient of resistance (TCR) of the
これにより、基準段階において評価用抵抗器１０２に通電した状態で評価用抵抗器１０２に流れる電流Ｉ０、評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖ０、及び評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数（ＴＣＲ）から基準値を示す温度Ｔ０が求められる。
As a result, a temperature T0 indicating a reference value can be obtained from the current I0 flowing through the
図９は、第一実施形態に係る評価対象１００の熱特性を示す概念図であり、信頼性試験前の状態を示す断面図である。図１０は、第一実施形態に係る評価対象１００の熱特性を示す概念図であり、信頼性試験後の状態を示す断面図である。図１１は、第一実施形態に係る評価対象１００の評価用抵抗器１０２の温度Ｔ０、発熱量Ｑ０、及び熱抵抗の関係式を示す説明図である。
Figure 9 is a conceptual diagram showing the thermal characteristics of the
図９及び図１０には、評価対象１００の基板１２が恒温板１２０に密着して配置された状態が示されている。恒温板１２０は、温度Ｔａに保たれる。温度Ｔａは、一例として、周囲温度と等しい温度に設定される。
Figures 9 and 10 show the
図９を用いて評価対象１００の熱特性について説明する。ここで、熱抵抗は、物体において熱が流れるのを防ぐ力の大きさを示す。熱抵抗は、任意の二点間の温度差を、二点間を流れる熱流量で除算した値となる。
The thermal characteristics of the
すなわち、任意の第一点の温度をＴ１、任意の第二点の温度をＴ２、両点間を流れる熱流量をＰとした場合、熱抵抗Ｒｔｈは、次式で求められる。 In other words, if the temperature of an arbitrary first point is T1, the temperature of an arbitrary second point is T2, and the heat flow between the two points is P, the thermal resistance Rth can be calculated using the following formula.
Ｒｔｈ＝（Ｔ１－Ｔ２）／Ｐ Rth=(T1-T2)/P
評価用抵抗器１０２が基板１２に実装された評価対象１００は、図９に示すように、発熱する抵抗体３０と抵抗体３０の熱が放出される恒温板１２０との間に熱抵抗が存在する。
As shown in FIG. 9, in the
なお、図９では、説明の都合上、第二抵抗体１１４側のみを図示する。以下において抵抗体３０については、第二抵抗体１１４についてのみ説明する。また、接合部については、第二接合部４８についてのみ説明する。
For ease of explanation, FIG. 9 only illustrates the
この評価用抵抗器１０２の熱抵抗は、基体２４が有する熱抵抗Ｒｔｈａと、第二接合部４８が有する熱抵抗Ｒｔｈ１と、基板１２が有する熱抵抗Ｒｔｈｂとに分けることができる。基体２４が有する熱抵抗Ｒｔｈａ及び基板１２が有する熱抵抗Ｒｔｈｂは定常である。一方、第二接合部４８が有する熱抵抗Ｒｔｈ１は、信頼性試験の前後において第二接合部４８の接合状態が変化した場合に変化する。
The thermal resistance of the
この第二接合部４８の熱抵抗Ｒｔｈ１は、基準熱抵抗を示す。基準熱抵抗を示す熱抵抗Ｒｔｈ１は、基準段階において評価用抵抗器１０２に通電した状態で評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖ１を用いて求められた基準熱抵抗を示す。
The thermal resistance Rth1 of the
評価用抵抗器１０２の表面の温度Ｔ０及び恒温板１２０の温度Ｔａと、各熱抵抗との関係は、図１１に示す第一式１３０で表される。この第一式１３０を用いて評価用抵抗器１０２の温度Ｔ０と恒温板１２０の温度Ｔａとの温度差から第二接合部４８の熱抵抗Ｒｔｈ１を算出する。
The relationship between the surface temperature T0 of the
ここで、本実施形態では、第二接合部４８の熱抵抗Ｒｔｈ１を第一式１３０によって算出したが、これに限定されるものではない。一例として、過渡熱測定法によって第二接合部４８の熱抵抗Ｒｔｈ１を求めてもよい。
In this embodiment, the thermal resistance Rth1 of the
過渡熱測定法による測定としては、一例として、シーメンス社製の「過渡熱試験装置Ｔ３Ｓｔｅｒ」を用いた測定が挙げられる。過渡熱試験装置Ｔ３Ｓｔｅｒを用いることによって、ＪＥＤＥＣ（米国合同電子デバイス委員会）の規格である過渡熱測定法（ＪＥＳＤ５１－１４）に適合した測定が行われる。 One example of a measurement using the transient thermal measurement method is a measurement using the "Transient Thermal Tester T3Ster" manufactured by Siemens. By using the transient thermal tester T3Ster, measurements can be performed that comply with the Transient Thermal Measurement Method (JESD51-14), a standard set by JEDEC (Joint Electron Devices Committee).
［信頼性試験工程］
図５に示した信頼性試験工程Ｐ３では、基準取得工程Ｐ２で基準値である温度Ｔ０を取得した評価対象１００に対して信頼性試験を実施する。信頼性試験は、評価対象１００に負荷を掛ける試験であり、各接合部４６、４８にも負荷が掛けられる。なお、信頼性試験としては、前述した試験が挙げられる。
[Reliability test process]
5, a reliability test is performed on the
この信頼性試験の結果に基づいて、評価対象１００の設計を見直したり、各接合部４６、４８の材質や接合方法を見直したりする。
Based on the results of this reliability test, the design of the
［温度取得工程］
図５に示した温度取得工程Ｐ４では、比較段階において評価用抵抗器１０２に通電した状態で得られる評価用抵抗器１０２の温度を比較値として取得する。
[Temperature acquisition process]
In the temperature acquisition process P4 shown in FIG. 5, the temperature of the
ここで、評価用抵抗器１０２の温度を比較値として取得するとは、測定によって基準値を取得したり、演算によって基準値を取得したり、シミュレーションによって基準値を取得したりする例が挙げられる。
Here, examples of obtaining the temperature of the
比較段階は、各接合部４６、４８の接合状態が基準段階から変化したか否かを判断する段階である。基準段階としては、各接合部４６、４８に負荷を掛けた後の段階が挙げられる。本実施形態では、比較段階が信頼性試験を実施した後の段階の場合を例に挙げて説明する。
The comparison stage is a stage in which it is determined whether the bonding state of each of the
温度取得工程Ｐ４は、比較段階において評価用抵抗器１０２に通電した状態で評価用抵抗器１０２にかかる電圧を用いて比較熱抵抗を求める。具体的に温度取得工程Ｐ４は、比較値を用いて比較段階の各接合部４６、４８の比較熱抵抗を求める。さらに具体的に温度取得工程Ｐ４は、比較段階において評価用抵抗器１０２に通電した状態で評価用抵抗器１０２に流れる電流、評価用抵抗器１０２にかかる電圧、及び評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数から比較値を求める。
The temperature acquisition process P4 obtains a comparative thermal resistance using the voltage applied to the
この温度取得工程Ｐ４では、図６に示したように、基板１２の第一電流経路１０４と第二電流経路１０６とに接続された定電流回路によって、信頼性試験を終えた基板１２上の評価用抵抗器１０２に定電流である電流Ｉ０を通電する。この状態において、第一電圧検出経路１０８及び第二電圧検出経路１１０に接続された電圧計によって、評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖｃを測定する。
In this temperature acquisition process P4, as shown in FIG. 6, a constant current I0 is applied to the
このとき、評価用抵抗器１０２の各抵抗体１１２、１１４は、通電によって発熱する。図７に示すように、評価用抵抗器１０２の温度Ｔｃが上昇すると、評価用抵抗器１０２の抵抗値Ｒｃは、抵抗温度係数（ＴＣＲ）の特性に従って大きくなる。すると、図８に示すように、抵抗値Ｒｃが大きくなるに従って評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖｃが大きくなる。
At this time, each of the
そして、評価用抵抗器１０２の温度Ｔｃは、各抵抗体１１２、１１４の発熱量と基板１２への放熱量とが均衡した状態で安定し、評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖｃも安定する。この安定した電圧Ｖｃと評価用抵抗器１０２に通電した電流Ｉ０との積から評価用抵抗器１０２の抵抗値Ｒｃを算出する。
The temperature Tc of the
ここで、評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数（ＴＣＲ）は所定値に設定されており、評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数（ＴＣＲ）の特性は既知である。このため、この抵抗温度係数（ＴＣＲ）の特性と、電圧Ｖｃ及び電流Ｉ０から算出した抵抗値Ｒｃとを用いて評価用抵抗器１０２の温度Ｔｃを算出する。
Here, the temperature coefficient of resistance (TCR) of the
これにより、比較段階において評価用抵抗器１０２に通電した状態で評価用抵抗器１０２に流れる電流Ｉ０、評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖｃ、及び評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数（ＴＣＲ）から比較値を示す温度Ｔｃが求められる。
As a result, in the comparison stage, the temperature Tc indicating the comparison value is obtained from the current I0 flowing through the
評価用抵抗器１０２が基板１２に実装された評価対象１００は、図１０に示すように、発熱する第二抵抗体１１４と第二抵抗体１１４の熱が放出される恒温板１２０との間に熱抵抗が存在する。
As shown in FIG. 10, in the
なお、図１０では、説明の都合上、第二抵抗体１１４側のみを図示する。
For ease of explanation, only the
この評価用抵抗器１０２は、基体２４が有する熱抵抗Ｒｔｈａと、第二接合部が有する熱抵抗Ｒｔｈ２と、基板１２が有する熱抵抗Ｒｔｈｂとに分けることができる。基体２４が有する熱抵抗Ｒｔｈａ及び基板１２が有する熱抵抗Ｒｔｈｂは定常である。
This
ここで、信頼性試験の前後において第二接合部４８の接合状態が変化すると、第二接合部４８の熱抵抗も変化する。図１０には、第二接合部４８の熱抵抗が、信頼性試験の前後において、熱抵抗Ｒｔｈ１から熱抵抗Ｒｔｈ２に変化した状態が示されている。
Here, if the bonding state of the
この第二接合部４８の熱抵抗Ｒｔｈ２は、比較熱抵抗を示す。比較熱抵抗を示す熱抵抗Ｒｔｈ２は、比較段階において評価用抵抗器１０２に通電した状態で評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖｃを用いて求めた比較熱抵抗を示す。
The thermal resistance Rth2 of the
評価用抵抗器１０２の表面の温度Ｔｃ及び基板１２の温度である周囲温度Ｔａと、各熱抵抗との関係は、図１１に示す第二式１３２で表される。このため、この第二式１３２を用いて評価用抵抗器１０２の温度Ｔｃと恒温板１２０の温度Ｔａとの温度差から第二接合部４８の熱抵抗Ｒｔｈ２を算出する。
The relationship between the surface temperature Tc of the
これにより、比較段階の接合部（４６、４８）の比較熱抵抗である熱抵抗Ｒｔｈ２は、比較値を示す温度Ｔｃを用いて求められる。 As a result, the thermal resistance Rth2, which is the comparative thermal resistance of the junctions (46, 48) in the comparison stage, is determined using the temperature Tc that indicates the comparison value.
ここで、本実施形態では、第二接合部４８の熱抵抗Ｒｔｈ２を第二式１３２によって算出したが、これに限定されるものではない。一例として、過渡熱測定法によって第二接合部４８の熱抵抗Ｒｔｈ２を求めてもよい。この過渡熱測定法による測定としては、一例として、シーメンス社製の「過渡熱試験装置Ｔ３Ｓｔｅｒ」を用いた測定が挙げられる。
In this embodiment, the thermal resistance Rth2 of the
［評価工程］
図５に示したように評価工程Ｐ５では、基準熱抵抗を示す熱抵抗Ｒｔｈ１と比較熱抵抗を示す熱抵抗Ｒｔｈ２とを用いて各接合部４６、４８の接合状態を評価する。
[Evaluation process]
As shown in FIG. 5, in the evaluation process P5, the bonding state of each of the
ここで、各接合部４６、４８の接合状態は、一例として、各接合部４６、４８におけるクラックの発生状態が挙げられる。
Here, an example of the bonding state of each of the
基準熱抵抗を示す熱抵抗Ｒｔｈ１は、前述したように基準値である温度Ｔ０を用いて求められる。比較熱抵抗を示す熱抵抗Ｒｔｈ２は、前述したように比較値である温度Ｔｃを用いて求められる。このため、評価工程Ｐ５は、基準値である温度Ｔ０及び比較値である温度Ｔｃを用いて各接合部４６、４８の接合状態を評価する。
Thermal resistance Rth1, which indicates the reference thermal resistance, is determined using temperature T0, which is a reference value, as described above. Thermal resistance Rth2, which indicates the comparative thermal resistance, is determined using temperature Tc, which is a comparison value, as described above. Therefore, in evaluation process P5, the bonding state of each bonding
この評価工程Ｐ５では、各接合部４６、４８の熱抵抗の変化と、各接合部４６，４８の接合状態との関係を示すデータに基づいて各接合部４６、４８の接合状態を評価する。
In this evaluation process P5, the bonding state of each of the
図１２は、第一実施形態に係る評価対象１００の各接合部４６、４８におけるクラック率と熱抵抗の変化率との相関関係を示す相関図１４０である。
Figure 12 is a correlation diagram 140 showing the correlation between the crack rate and the rate of change in thermal resistance at each joint 46, 48 of the
各接合部４６、４８におけるクラック率は、各接合部４６、４８の接合状態を示す。このクラック率は、図１を用いて説明したように、各接合部４６、４８と各ランド２０、２２との接合面積をＳ０とし、クラックの面積をＳｃとした場合、クラック率をＳｃ／Ｓ０とする。また、熱抵抗の変化率は、基準熱抵抗を示す熱抵抗Ｒｔｈ１と比較熱抵抗を示す熱抵抗Ｒｔｈ２との差を示す。
The crack rate at each joint 46, 48 indicates the bonding state of each joint 46, 48. As explained with reference to FIG. 1, if the bonding area between each joint 46, 48 and each
この相関を示す相関図１４０は、予め実施されたシミュレーションにより得られる。また、実験により得られた結果を用いて相関を示す相関図１４０を作成してもよい。 The correlation diagram 140 showing this correlation is obtained by a simulation carried out in advance. Also, the correlation diagram 140 showing the correlation may be created using results obtained through an experiment.
この相関を示す相関図１４０を用いることで、信頼性試験の前後の熱抵抗の変化率から、信頼試験によって各接合部４６、４８に発生したクラックの量を評価することができる。あるいは、信頼試験によって各接合部４６、４８のクラックが、どの程度進行したかを評価することができる。
By using the correlation diagram 140 showing this correlation, the amount of cracks that have occurred in each of the
（作用及び効果）
次に、第一実施形態による作用効果について説明する。
(Action and Effects)
Next, the effects of the first embodiment will be described.
本実施形態の接合部評価方法は、抵抗器（１４、１０２）と抵抗器（１４、１０２）が実装された基板１２との接合部（４６、４８）を評価する接合部評価方法である。接合部評価方法は、抵抗器（１４、１０２）に通電した状態で得られる抵抗器（１４、１０２）の温度を取得する温度取得工程Ｐ４と、評価工程Ｐ５とを含む。評価工程Ｐ５は、温度取得工程Ｐ４において取得した抵抗器（１４、１０２）の温度、及び基準となる接合部（４６、４８）の状態において抵抗器（１４、１０２）に通電した状態で抵抗器（１４、１０２）が示す温度に基づいて接合状態を評価する。
The joint evaluation method of this embodiment is a joint evaluation method that evaluates the joint (46, 48) between the resistor (14, 102) and the
この構成において、基板１２に実装した抵抗器（１４、１０２）に通電すると、抵抗器（１４、１０２）の抵抗体３０で熱が発生する。発生した熱は、抵抗器（１４、１０２）を基板１２に接合する接合部（４６、４８）を介して基板１２に放散される。そして、抵抗器（１４、１０２）の温度は、抵抗体３０の発熱量と基板１２への放熱量とが均衡した状態で安定する。
In this configuration, when a current is applied to the resistor (14, 102) mounted on the
ここで、接合部（４６、４８）の接合状態が変化すると基板１２への放熱量が変化する。このため、温度取得工程Ｐ４で取得した抵抗器（１４、１０２）の温度と、基準となる接合部（４６、４８）の状態において抵抗器（１４、１０２）が示す温度とを用いることで、接合部（４６、４８）に生じた接合状態の変化を評価することができる。
Here, if the bonding state of the joints (46, 48) changes, the amount of heat dissipated to the
したがって、評価対象１０、１００の評価を非破壊で行うことが可能となる。これにより、この接合部評価方法で評価した評価対象１０、１００の再利用が可能となる。 Therefore, it is possible to perform the evaluation of the evaluation objects 10 and 100 in a non-destructive manner. This makes it possible to reuse the evaluation objects 10 and 100 evaluated using this joint evaluation method.
また、接合部評価方法は、接合状態の基準となる基準状態において抵抗器（１４，１０２）に通電した状態で得られる抵抗器（１４、１０２）の温度Ｔ０を示す基準値を取得する基準取得工程Ｐ２をさらに含む。温度取得工程Ｐ４は、基準状態を基準として接合部（４６、４８）を比較する比較状態において、抵抗器（１４、１０２）に通電した状態で得られる抵抗器（１４、１０２）の温度Ｔｃを示す比較値を取得する。評価工程Ｐ５は、基準値及び比較値に基づいて接合部（４６、４８）の状態を評価する。 The joint evaluation method further includes a reference acquisition process P2 for acquiring a reference value indicating the temperature T0 of the resistor (14, 102) obtained when current is applied to the resistor (14, 102) in a reference state that serves as a reference for the joint state. A temperature acquisition process P4 acquires a comparison value indicating the temperature Tc of the resistor (14, 102) obtained when current is applied to the resistor (14, 102) in a comparison state in which the joint (46, 48) is compared with the reference state. An evaluation process P5 evaluates the state of the joint (46, 48) based on the reference value and the comparison value.
この構成において、基準状態である基準段階における抵抗器（１４、１０２）の温度Ｔ０を示す基準値と、比較段階における抵抗器（１４、１０２）の温度Ｔｃを示す比較値とを評価に用いる。これにより、基準段階と比較段階とで生じた接合部（４６、４８）の接合状態の変化を評価することができる。 In this configuration, a reference value indicating the temperature T0 of the resistor (14, 102) in the reference stage, which is the reference state, and a comparison value indicating the temperature Tc of the resistor (14, 102) in the comparison stage are used for the evaluation. This makes it possible to evaluate the change in the bonding state of the bonding parts (46, 48) that occurs between the reference stage and the comparison stage.
具体的に本実施形態の接合部評価方法を用いることで、信頼性試験によって接合部（４６、４８）に生じ得るクラックの状態を評価することができる。これにより、一例として、接合部（４６、４８）の材質や接合方法の見直しを行うことができる。 Specifically, by using the joint evaluation method of this embodiment, the state of cracks that may occur in the joints (46, 48) can be evaluated by a reliability test. As a result, for example, the material and joining method of the joints (46, 48) can be reviewed.
また、異なる信頼性試験を行う度に接合部（４６、４８）の接合状態を評価することができる。これにより、どのような信頼性試験において、接合部（４６、４８）の接合状態が悪化したか等の把握が可能となる。 In addition, the bonding condition of the joints (46, 48) can be evaluated each time a different reliability test is performed. This makes it possible to understand in which reliability test the bonding condition of the joints (46, 48) deteriorated.
また、本実施形態の接合部評価方法において、基準取得工程Ｐ２は、基準値（Ｔ０）を用いて基準状態における接合部（４６、４８）の基準熱抵抗（Ｒｔｈ１）を求める。温度取得工程Ｐ４は、比較値（Ｔｃ）を用いて比較状態における接合部（４６、４８）の比較熱抵抗（Ｒｔｈ２）を求める。評価工程Ｐ５は、基準熱抵抗（Ｒｔｈ１）と比較熱抵抗（Ｒｔｈ２）とに基づいて接合部（４６、４８）の接合状態を評価する。 In addition, in the joint evaluation method of this embodiment, the reference acquisition process P2 uses the reference value (T0) to obtain a reference thermal resistance (Rth1) of the joint (46, 48) in a reference state. The temperature acquisition process P4 uses the comparison value (Tc) to obtain a comparative thermal resistance (Rth2) of the joint (46, 48) in a comparative state. The evaluation process P5 evaluates the joint state of the joint (46, 48) based on the reference thermal resistance (Rth1) and the comparative thermal resistance (Rth2).
この構成によれば、接合部（４６、４８）に生ずる熱抵抗の変化から接合部（４６、４８）の接合状態を評価することができる。 With this configuration, the bonding condition of the joints (46, 48) can be evaluated based on the change in thermal resistance that occurs at the joints (46, 48).
さらに、本実施形態の接合部評価方法において、基準取得工程Ｐ２は、基準状態において抵抗器（１４、１０２）に通電した状態で抵抗器（１４、１０２）にかかる電圧を用いて基準熱抵抗（Ｒｔｈ１）を求める。温度取得工程Ｐ４は、比較状態において抵抗器（１４、１０２）に通電した状態で抵抗器（１４、１０４）にかかる電圧を用いて比較熱抵抗（Ｒｔｈ２）を求める。 Furthermore, in the joint evaluation method of this embodiment, the reference acquisition process P2 obtains the reference thermal resistance (Rth1) using the voltage across the resistor (14, 102) when current is applied to the resistor (14, 102) in the reference state. The temperature acquisition process P4 obtains the comparison thermal resistance (Rth2) using the voltage across the resistor (14, 104) when current is applied to the resistor (14, 102) in the comparison state.
この構成によれば、抵抗器（１４、１０２）に通電する電流Ｉ０と電圧Ｖ０、Ｖｃとから抵抗器（１４、１０２）の発熱量Ｑ０、Ｑｃを算出することができる。これにより、算出した発熱量Ｑ０、Ｑｃを用いた演算により熱抵抗（Ｒｔｈ１、Ｒｔｈ２）の算出が可能となる。 With this configuration, the heat generation amounts Q0 and Qc of the resistors (14, 102) can be calculated from the current I0 and voltages V0 and Vc passing through the resistors (14, 102). This makes it possible to calculate the thermal resistances (Rth1, Rth2) by calculation using the calculated heat generation amounts Q0 and Qc.
また、本実施形態の接合部評価方法において、基準取得工程Ｐ２は、次に示す値を用いて抵抗器（１４、１０２）の基準温度（Ｔ０）を求める。基準段階において、抵抗器（１４、１０２）に通電した状態で抵抗器（１４、１０２）に流れる電流Ｉ０、抵抗器（１４、１０２）にかかる電圧Ｖ０、及び抵抗器（１４、１０２）の抵抗温度係数（ＴＣＲ）。温度取得工程Ｐ４は、比較段階において抵抗器（１４、１０２）に通電した状態で抵抗器（１４、１０２）に流れる電流Ｉ０、抵抗器（１４、１０２）にかかる電圧Ｖｃ、及び抵抗器（１４、１０２）の抵抗温度係数（ＴＣＲ）から比較値（Ｔｃ）を求める。 In addition, in the joint evaluation method of this embodiment, the reference acquisition process P2 obtains the reference temperature (T0) of the resistor (14, 102) using the following values: In the reference stage, the current I0 flowing through the resistor (14, 102) when current is applied to the resistor (14, 102), the voltage V0 applied to the resistor (14, 102), and the temperature coefficient of resistance (TCR) of the resistor (14, 102). In the temperature acquisition process P4, in the comparison stage, the comparison value (Tc) is obtained from the current I0 flowing through the resistor (14, 102) when current is applied to the resistor (14, 102), the voltage Vc applied to the resistor (14, 102), and the temperature coefficient of resistance (TCR) of the resistor (14, 102).
この構成によれば、抵抗器（１４、１０２）に流れる電流Ｉ０、抵抗器（１４、１０２）にかかる電圧Ｖ０、Ｖｃ、及び抵抗器（１４、１０２）の抵抗温度係数（ＴＣＲ）から基準値（Ｔ０）及び比較値（Ｔｃ）を求める。このため、抵抗器（１４、１０２）の温度測定が不要となる。 According to this configuration, the reference value (T0) and the comparison value (Tc) are obtained from the current I0 flowing through the resistor (14, 102), the voltages V0 and Vc applied to the resistor (14, 102), and the temperature coefficient of resistance (TCR) of the resistor (14, 102). Therefore, there is no need to measure the temperature of the resistor (14, 102).
これにより、抵抗器（１４、１０２）の温度を測定する温度センサの削減が可能となる。 This makes it possible to reduce the number of temperature sensors that measure the temperature of the resistors (14, 102).
さらに、本実施形態の接合部評価方法において、基準取得工程Ｐ２は、接合部（４６、４８）に負荷を掛ける前に実施され、温度取得工程Ｐ４は、接合部（４６、４８）に負荷を掛けた後に実施される。 Furthermore, in the joint evaluation method of this embodiment, the reference acquisition process P2 is performed before applying a load to the joints (46, 48), and the temperature acquisition process P4 is performed after applying a load to the joints (46, 48).
この構成によれば、接合部（４６、４８）に負荷を掛ける前後において、接合部（４６、４８）に生ずる変化を評価することができる。 This configuration makes it possible to evaluate the changes that occur at the joints (46, 48) before and after applying a load to the joints (46, 48).
そして、本実施形態の評価用抵抗器１０２は、接合部評価方法で用いられる評価用抵抗器１０２である。評価用抵抗器１０２は、接合部（４６）によって基板１２に接合される第一端子２６と、接合部（４８）によって基板１２に接合される第二端子２８と、第一端子２６及び第二端子２８を接続する抵抗体３０とを備える。抵抗体３０は、第一端子２６に近い位置に配置され第一端子２６に接続される第一抵抗体１１２と、第二端子２８に近い位置に配置され第二端子２８に接続される第二抵抗体１１４とを備える。また、抵抗体３０は、第一抵抗体１１２及び第二抵抗体１１４を電気的に接続する接続部１１６を備える。
The
この構成によれば、単一の抵抗体３０を備えた抵抗器１４と比較して、各抵抗体１１２、１１４からの熱が対応する端子（２６、２８）に伝達された状態において、各端子２６、２８の場所によって生じ得る温度差を小さくすることができる。
With this configuration, compared to a
また、本実施形態の評価用抵抗器１０２は、抵抗温度係数（ＴＣＲ）が、５００ｐｐｍ／℃以上である。
In addition, the
この構成によれば、抵抗温度係数（ＴＣＲ）が、５０ｐｐｍ／℃未満に設定された一般的な抵抗器と比較して、温度変化に応じた抵抗値の変化を大きくすることができる。これにより、抵抗値の変化を利用した評価の精度を高めることが可能となる。 This configuration allows for a larger change in resistance value in response to temperature changes compared to a typical resistor with a temperature coefficient of resistance (TCR) set to less than 50 ppm/°C. This makes it possible to improve the accuracy of evaluations that utilize changes in resistance value.
＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る接合部評価方法を実施する接合部評価装置について、図１３及び図１４を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一又は同等部分に関しては、第一実施形態と同符号を付して説明を割愛し、第一実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
Second Embodiment
A bond evaluation device for implementing a bond evaluation method according to the second embodiment will be described with reference to Fig. 13 and Fig. 14. Note that parts that are the same as or equivalent to those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment and will not be described again, and only parts that differ from the first embodiment will be described.
図１３は、第二実施形態に係る接合部評価装置１５０のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。図１４は、第二実施形態に係る接合部評価装置１５０の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
Figure 13 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of a
（ハードウエア構成）
接合部評価装置１５０は、抵抗器（１４、１０２）と抵抗器（１４、１０２）が実装された基板１２との接合部（４６、４８）を評価する装置である。本実施形態では、前述した評価用抵抗器１０２を使用した場合について説明する。
(Hardware configuration)
The
接合部評価装置１５０は、図１３に示すように、コンピュータを構成するプロセッサ１６０を中心に構成されている。プロセッサ１６０には、通電部１６２と、電流測定部１６４と、電圧測定部１６６と、温度測定部１６８とが接続されている。また、プロセッサ１６０には、記憶部１７０と、入力部１７２と、表示部１７４と、報知部１７６と、時計部１７８と、通信部１８０とが接続されている。
As shown in FIG. 13, the
通電部１６２は、プロセッサ１６０からの指示に従って基板１２の電流経路１０４、１０６に定電流を供給し、評価用抵抗器１０２に通電する。電流測定部１６４は、評価用抵抗器１０２に流れる電流を電流経路１０４、１０６で測定してプロセッサ１６０に出力する。電圧測定部１６６は、評価用抵抗器１０２にかかる電圧を両電圧検出経路１０８、１１０で測定してプロセッサ１６０に出力する。温度測定部１６８は、恒温板１２０の温度を測定してプロセッサ１６０に出力する。
The
記憶部１７０は、プロセッサ１６０によってデータを読み出し可能に記憶する。入力部１７２は、利用者が入力したデータをプロセッサ１６０に送る。表示部１７４は、プロセッサ１６０からのデータに従って表示を行う。
The
報知部１７６は、プロセッサ１６０からのデータに従って報知を行う。時計部１７８は、現在の年月日及び時刻をプロセッサ１６０に出力する。通信部１８０は、プロセッサ１６０と外部装置との間でデータの送受信を可能とする。
The
（機能ブロック）
接合部評価装置１５０は、図１４に示すように、基準熱抵抗取得部１９０と、比較熱抵抗取得部１９２と、評価部１９４とを備える。各部１９０、１９２、１９４は、プロセッサ１６０が記憶部１７０に記憶されたプログラムに従って動作することで実現される。
(Function block)
14 , the
基準熱抵抗取得部１９０は、前述した基準熱抵抗取得工程を実施する。比較熱抵抗取得部１９２は、前述した比較熱抵抗取得工程を実施する。評価部１９４は、前述した評価工程Ｐ５を実施する。
The reference thermal
基準熱抵抗取得部１９０は、次に示す値を用いて評価用抵抗器１０２の基準温度（Ｔ０）を求める。基準段階において、評価用抵抗器１０２に通電した状態で評価用抵抗器１０２に流れる電流Ｉ０、評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖ０、及び評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数（ＴＣＲ）。基準熱抵抗取得部１９０は、基準温度（Ｔ０）及び基板１２が配置される恒温板１２０の温度（Ｔａ）を用いて接合部（４６、４８）の基準熱抵抗（Ｒｔｈ１）を取得する。
The reference thermal
比較熱抵抗取得部１９２は、次に示す値を用いて評価用抵抗器１０２の比較温度（Ｔｃ）を求める。比較段階において、評価用抵抗器１０２に通電した状態で評価用抵抗器１０２に流れる電流Ｉ０、評価用抵抗器１０２にかかる電圧Ｖｃ、及び評価用抵抗器１０２の抵抗温度係数（ＴＣＲ）。比較熱抵抗取得部１９２は、比較温度（Ｔｃ）及び基板１２が配置される恒温板１２０の温度（Ｔａ）を用いて接合部（４６、４８）の比較熱抵抗（Ｒｔｈ２）を取得する。
The comparative thermal
評価部１９４は、基準熱抵抗（Ｒｔｈ１）と比較熱抵抗（Ｒｔｈ２）と基づいて接合部（４６、４８）の接合状態を評価する。
The
（作用及び効果）
本実施形態の接合部評価装置１５０を用いることで、接合部評価方法を実施することができる。したがって、本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
(Action and Effects)
A bond evaluation method can be implemented by using the
なお、各実施形態では、信頼性試験の前後の熱抵抗の変化率から接合部（４６、４８）の接合状態を評価したが、これに限定されるものではない。一例として、信頼性試験の前後で生ずる抵抗器（１４、１０２）の温度変化を、熱電対やサーモグラフィで測定し、その温度変化から接合部（４６、４８）の接合状態を評価してもよい。 In each embodiment, the bonding state of the junctions (46, 48) is evaluated from the rate of change in thermal resistance before and after the reliability test, but this is not limited to this. As an example, the temperature change of the resistors (14, 102) that occurs before and after the reliability test may be measured using a thermocouple or thermography, and the bonding state of the junctions (46, 48) may be evaluated from the temperature change.
また、本実施形態では、接合部（４６、４８）がはんだで構成された場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。一例として、接合部（４６、４８）が導電性接着剤で構成された場合であっても、接合部（４６、４８）の評価を行うことができる。 In addition, in this embodiment, the joints (46, 48) are configured with solder, but the present invention is not limited to this. As an example, even if the joints (46, 48) are configured with a conductive adhesive, the joints (46, 48) can be evaluated.
１０、１００ 評価対象
１４ 抵抗器
２６ 第一端子
２８ 第二端子
３０ 抵抗体
４６ 第一接合部
４８ 第二接合部
１０２ 評価用抵抗器
１１２ 第一抵抗体
１１４ 第二抵抗体
１５０ 接合部評価装置
１６０ プロセッサ
１９０ 基準熱抵抗取得部
１９２ 比較熱抵抗取得部
１９４ 評価部
Ｐ２ 基準取得工程
Ｐ４ 温度取得工程
Ｐ５ 評価工程
Ｒｔｈ１ 熱抵抗
Ｒｔｈ２ 熱抵抗
ＴＣＲ 抵抗温度係数
Ｔ０ 温度
Ｔａ 周囲温度
Ｔｃ 温度
Ｖ０ 電圧
Ｖ１ 電圧
10, 100
Claims (7)
前記抵抗器に通電した状態で得られる前記抵抗器の温度を取得する温度取得工程と、
前記温度取得工程において取得される前記抵抗器の温度、及び基準となる前記接合部の状態において前記抵抗器に通電した状態で前記抵抗器が示す温度に基づいて、前記接合部の接合状態を評価する評価工程と、
前記接合状態の基準となる基準状態において前記抵抗器に通電した状態で得られる前記抵抗器の温度を示す基準値を取得する基準取得工程と、を含み、
前記温度取得工程は、前記基準状態を基準として前記接合部を比較する比較状態において、前記抵抗器に通電した状態で得られる前記抵抗器の温度を示す比較値を取得し、
前記評価工程は、前記基準値及び前記比較値に基づいて前記接合部の状態を評価し、
前記基準取得工程は、前記基準値を用いて前記基準状態における前記接合部の基準熱抵抗を求め、
前記温度取得工程は、前記比較値を用いて前記比較状態における前記接合部の比較熱抵抗を求め、
前記評価工程は、前記基準熱抵抗と前記比較熱抵抗とに基づいて前記接合部の前記接合状態を評価する、
接合部評価方法。 A joint evaluation method for evaluating a joint between a resistor and a substrate on which the resistor is mounted, comprising the steps of:
a temperature acquisition step of acquiring a temperature of the resistor obtained in a state where the resistor is energized;
an evaluation step of evaluating a bonding state of the joint based on the temperature of the resistor acquired in the temperature acquisition step and a temperature of the resistor when a current is applied to the resistor in a reference state of the joint;
a reference acquisition step of acquiring a reference value indicating a temperature of the resistor obtained when a current is applied to the resistor in a reference state serving as a reference for the bonding state ,
The temperature acquisition step includes acquiring a comparison value indicating a temperature of the resistor obtained in a comparison state in which the joint is compared with the reference state, while current is being applied to the resistor;
The evaluation step evaluates a state of the joint based on the reference value and the comparison value,
the reference obtaining step obtains a reference thermal resistance of the junction in the reference state by using the reference value;
the temperature acquisition step uses the comparison value to obtain a comparative thermal resistance of the junction in the comparative state;
The evaluation step evaluates the bonding state of the bonding portion based on the reference thermal resistance and the comparative thermal resistance.
Joint evaluation methods.
前記基準取得工程は、前記基準状態において前記抵抗器に通電した状態で前記抵抗器にかかる電圧を用いて前記基準熱抵抗を求め、
前記温度取得工程は、前記比較状態において前記抵抗器に通電した状態で前記抵抗器にかかる電圧を用いて前記比較熱抵抗を求める、
接合部評価方法。 The bond evaluation method according to claim 1 ,
The reference obtaining step obtains the reference thermal resistance by using a voltage applied to the resistor in a state where a current is applied to the resistor in the reference state;
The temperature acquisition step determines the comparative thermal resistance using a voltage applied to the resistor when a current is applied to the resistor in the comparison state.
Joint evaluation methods.
前記基準取得工程は、前記基準状態において前記抵抗器に通電した状態で前記抵抗器に流れる電流、前記抵抗器にかかる電圧、前記抵抗器の抵抗温度係数から前記基準値を求め、
前記温度取得工程は、前記比較状態において前記抵抗器に通電した状態で前記抵抗器に流れる電流、前記抵抗器にかかる電圧、及び前記抵抗器の抵抗温度係数から前記比較値を求める、
接合部評価方法。 The bond evaluation method according to claim 2 ,
The reference value obtaining step obtains the reference value from a current flowing through the resistor in a state where a current is applied to the resistor in the reference state, a voltage applied to the resistor, and a temperature coefficient of resistance of the resistor;
The temperature acquisition step determines the comparison value from a current flowing through the resistor in a state where current is applied to the resistor in the comparison state, a voltage applied to the resistor, and a temperature coefficient of resistance of the resistor.
Joint evaluation methods.
前記基準取得工程は、前記接合部に負荷を掛ける前に実施され、
前記温度取得工程は、前記接合部に負荷を掛けた後に実施される、
接合部評価方法。 The bond evaluation method according to any one of claims 1 to 3 ,
The reference obtaining step is performed before applying a load to the joint;
The temperature acquisition step is performed after applying a load to the joint.
Joint evaluation methods.
前記接合部によって前記基板に接合される第一端子と、
前記接合部によって前記基板に接合される第二端子と、
前記第一端子及び前記第二端子を接続する抵抗体と、
を備え、
前記抵抗体は、前記第一端子に近い位置に配置され前記第一端子に接続される第一抵抗体と、前記第二端子に近い位置に配置され前記第二端子に接続される第二抵抗体と、前記第一抵抗体及び前記第二抵抗体を電気的に接続する接続部とを備える、
評価用抵抗器。 A joint evaluation method for evaluating a joint between a resistor and a board on which the resistor is mounted, the joint evaluation method including: a temperature acquisition step of acquiring a temperature of the resistor obtained in a state where current is passed through the resistor; and an evaluation step of evaluating a joint state of the joint based on the temperature of the resistor acquired in the temperature acquisition step and a temperature indicated by the resistor in a state where current is passed through the resistor in a reference state of the joint ,
a first terminal joined to the substrate by the joining portion;
a second terminal joined to the substrate by the joining portion;
a resistor connecting the first terminal and the second terminal;
Equipped with
The resistor includes a first resistor that is disposed near the first terminal and connected to the first terminal, a second resistor that is disposed near the second terminal and connected to the second terminal, and a connection portion that electrically connects the first resistor and the second resistor.
Evaluation resistor.
抵抗温度係数が、５００ｐｐｍ／℃以上である、
評価用抵抗器。 The evaluation resistor according to claim 5 ,
The temperature coefficient of resistance is 500 ppm/°C or more.
Evaluation resistor.
前記接合部の接合状態の基準となる基準状態において、前記抵抗器に通電した状態で前記抵抗器に流れる電流、前記抵抗器にかかる電圧、及び前記抵抗器の抵抗温度係数から前記抵抗器の基準温度を求めるとともに、前記基準温度及び前記基板が配置される恒温板の温度を用いて前記接合部の基準熱抵抗を取得する基準熱抵抗取得部と、
前記基準状態を基準として前記接合部を比較する比較状態において、前記抵抗器に通電した状態で前記抵抗器に流れる電流、前記抵抗器にかかる電圧、及び前記抵抗器の抵抗温度係数から前記抵抗器の比較温度を求めるとともに、前記比較温度及び前記恒温板の温度を用いて前記接合部の比較熱抵抗を取得する比較熱抵抗取得部と、
前記基準熱抵抗と前記比較熱抵抗とに基づいて前記接合部の状態を評価する評価部と、
を備えた接合部評価装置。 A joint evaluation device for evaluating a joint between a resistor and a substrate on which the resistor is mounted, comprising:
a reference thermal resistance acquisition unit that determines a reference temperature of the resistor from a current flowing through the resistor, a voltage applied to the resistor, and a resistance temperature coefficient of the resistor in a reference state that is a reference for the bonding state of the bonding portion when current is applied to the resistor, and acquires a reference thermal resistance of the bonding portion using the reference temperature and a temperature of a thermostatic plate on which the substrate is placed;
a comparative thermal resistance acquisition unit that, in a comparison state in which the joint is compared with the reference state, determines a comparative temperature of the resistor from a current flowing through the resistor, a voltage applied to the resistor, and a resistance temperature coefficient of the resistor when current is applied to the resistor, and acquires a comparative thermal resistance of the joint using the comparative temperature and the temperature of the thermostatic plate;
an evaluation unit that evaluates a state of the joint based on the reference thermal resistance and the comparative thermal resistance;
A joint evaluation device equipped with the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021069302A JP7621166B2 (en) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Joint evaluation method, evaluation resistor, and joint evaluation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021069302A JP7621166B2 (en) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Joint evaluation method, evaluation resistor, and joint evaluation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022164071A JP2022164071A (en) | 2022-10-27 |
| JP7621166B2 true JP7621166B2 (en) | 2025-01-24 |
Family
ID=83742775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021069302A Active JP7621166B2 (en) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | Joint evaluation method, evaluation resistor, and joint evaluation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7621166B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310884A (en) | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Canon Inc | Solder joint inspection method |
| JP2011203113A (en) | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Honda Motor Co Ltd | Inspection apparatus of temperature sensor bonding section, and inspection method of the temperature sensor bonding section |
| JP2016186445A (en) | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 株式会社東芝 | Electronic device, abnormality determination method, and program |
-
2021
- 2021-04-15 JP JP2021069302A patent/JP7621166B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310884A (en) | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Canon Inc | Solder joint inspection method |
| JP2011203113A (en) | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Honda Motor Co Ltd | Inspection apparatus of temperature sensor bonding section, and inspection method of the temperature sensor bonding section |
| JP2016186445A (en) | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 株式会社東芝 | Electronic device, abnormality determination method, and program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022164071A (en) | 2022-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110168329A (en) | The device and method of calibrated in situ for thermometer | |
| US10067179B2 (en) | Detecting deterioration of an electrical circuit in an aggressive environment | |
| Meng et al. | A novel steady-state method for measuring thermal conductivity of thermal interface materials with miniaturized thermal test chips | |
| JP7621166B2 (en) | Joint evaluation method, evaluation resistor, and joint evaluation device | |
| Bissuel et al. | Application of stochastic deconvolution methods to improve the identification of complex BCI multi-port thermal RC networks | |
| GB2337121A (en) | Temperature measurement arrangement | |
| KR101431109B1 (en) | Method for simulation of thermal failure and method for measure thermal of electronic device used in low earth orbit satellite | |
| CN101421841B (en) | Circuit cover with thermocouple | |
| Sarajlić et al. | Thin-film four-resistor temperature sensor for measurements in air | |
| Sun et al. | Steady-State Thermal Analysis of Electric Fuse using Finite Element Method | |
| JP6546723B2 (en) | Thermocouple thermometer | |
| JP4749794B2 (en) | Temperature measuring method and apparatus | |
| JP2004325363A (en) | Inspection method of printed circuit board and printed circuit board | |
| Peterson et al. | Beol resistive sensors for high resolution thermal fingerprinting | |
| TW201830001A (en) | Humidity sensor and humidity sensor device | |
| Stoukatch et al. | Non-contact thermal characterization using IR camera for compact metal-oxide gas sensor | |
| CN113092978A (en) | Testing component and testing method for short circuit failure positioning of electronic component | |
| Vass-Varnai et al. | Reliability testing of TIM materials with thermal transient measurements | |
| Ursutiu et al. | PCB Design for Reduced Thermal Drift for Current Measurements Through Shunt Resistors | |
| JP6652337B2 (en) | Method of inspecting mounting state of semiconductor device and semiconductor device mounted on mounting substrate | |
| CN113557430A (en) | Sensor device and method for operating the sensor device | |
| Sweet | Temperature measurement in electronic cooling | |
| KR102474027B1 (en) | Apparatus and method for checking at least one solder joint between a printed circuit board and a current sensor | |
| US9069039B1 (en) | Power measurement transducer | |
| JP7161000B2 (en) | electronic load |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240219 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20241022 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241029 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241121 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250114 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7621166 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |