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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung und betrifft speziell eine elektronische Vorrichtung mit einer Funktion zur Bestimmung einer Verschlechterung einer Leiterplatte, die für eine elektronische Vorrichtung wie z.B. einer numerischen Steuerungsvorrichtung verwendet wird.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In einer elektrischen Schaltung und einer elektrischen Schaltung, die für verschiedene Arten von elektronischen Vorrichtungen verwendet wird, wird oft eine Leiterplatte derart verwendet, dass eine Schaltungsstruktur, die aus einem leitfähigen Material aufgebaut ist, auf einer Platte bereitgestellt wird, die aus einem isolierenden Material aufgebaut ist. In der Umgebung, wo eine Vorrichtung verwendet wird, die eine solche Leiterplatte umfasst, gibt es einen Fall, wobei die Leiterplatte mit Pulverstäuben Schneidfluid und Ähnlichem verunreinigt ist, so dass eine Fehlfunktion auftritt. Insbesondere, wenn ein Zustand, bei dem das Schneidfluid an der Leiterplatte haftet, für eine längere Zeit andauert, korrodieren manchmal Drähte auf der Leiterplatte und als ein weiteres Fortschreiten der Korrosion brechen die Drähte, wodurch die Fehlfunktion verursacht wird.
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Beispiele für Verfahren der Bestimmung einer solchen Verschlechterung der Leiterplatte umfassen die folgenden Technologien.
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Die
JP 2009-264989 A offenbart eine Steuerungsvorrichtung, welche eine Leiterplatte umfasst, die Drähte zur Bestimmung einer Verschlechterung mit einem gleichen oder größeren Intervall als dem minimalen Drahtintervall in der Leiterplatte, eine Spannungsanlegungsschaltung, welche eine definierte Spannung zwischen den Drähten anlegt, eine Verschlechterungsbestimmungsschaltung, welche mit den Drähten verbunden ist und das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Verschlechterung des Isolationswiderstands bestimmt, eine Integrationsschaltung, welche Signale integriert, die durch das Bestimmen des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Verschlechterung des Isolationswiderstands erhalten werden, und eine Anomaliesignal-Erzeugungsschaltung umfasst, welche ein Anomaliesignal erzeugt, dass Häufigkeiten der Integration in der Integrationsschaltung entspricht.
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Die
JP 2006-19405 A offenbart eine Vorrichtung, in welcher, um eine Bestimmung einer Verschlechterung und einer Fehlfunktion einer Leiterplatte zu ermöglichen, eine vorgegebene Spannung an einen der Eingangsanschlüsse der Pins einer IC angelegt wird und die anderen der Eingangsanschlüsse geerdet werden. Über eine solche Verbindung wird eine Isolationsverschlechterung zwischen den Pins der IC bestimmt.
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Die
JP 2001-251026 A offenbart eine Vorrichtung, in welcher für Strukturen bei derselben Spannung in einem Teil einer Leiterplatte eine Struktur mit einer schmaleren Breite als die der anderen Drähte und eine schmale Struktur im Isolationsabstand bereitgestellt werden. So liegt eine Konfiguration vor, dass ein Leitungsbruch, der durch Korrosion der Struktur verursacht wird, und/oder ein Kurzschluss, der durch Migration oder Ähnliches verursacht wird, gesichert früher auftreten als bei den anderen Strukturen. Solche Strukturen sind darin als Sensoren zur Durchführung einer automatischen Benachrichtigung eines Wartungszentrums oder Ähnlichem realisiert.
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In einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Isolationsverschlechterung einer Leiterplatte der
JP H10-239374 A sind auf der gesamten Fläche der Leiterplatte Elektroden angeordnet, um eine Isolationsverschlechterung der Leiterplatte zu finden. Im Fall der Isolationsverschlechterung wird das Einstellen eines Signals, das von einem Mikrocomputer für den Hochpegelzustand erzeugt wird, ausgesetzt, so dass der Stromverbrauch der Leiterplatte eingeschränkt wird.
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In der
JP H10-62476 A wird eine Struktur zur Erkennung einer Verschlechterung bereitgestellt, die auf einer Leiterplatte einer Verschlechterungsbestimmungsvorrichtung der Luft ausgesetzt ist. Man lässt einen konstanten Strom von einer Spannungsquelle VCC über einen Widerstand
R0 und Ähnliches fließen und ein A/D-Wandler bestimmt eine Spannung an beiden Enden der Struktur. Eine Bestimmungsschaltung analysiert periodisch die Bestimmungsspannung. Wenn die Struktur korrodiert, so dass sie dünn ist, steigt die Bestimmungsspannung des A/D-Wandlers. Wenn die Bestimmungsspannung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, was durch die Bestimmungsschaltung an eine Anzeigeschaltung gesendet wird, zeigt die Anzeigeschaltung eine Warnung an, gibt einen Summton aus oder Ähnliches. Nach der Warnung nimmt der Operator die Wartung oder Ersetzung der Leiterplatte vor.
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Die
JP H08-220158 A offenbart eine Vorrichtung zur Erkennung einer Verschlechterung der Isolation entlang der Stirnseite, wobei die Vorrichtung ein Paar Elektroden, welche so angeordnet sind, dass sie der Fläche einer Isolationsplatte gegenüberliegen, die auf der Außenseite einer elektrischen Vorrichtung bereitgestellt ist, und welche mit einer Gleichspannungsquelle verbunden sind, und eine Isolationseigenschafts-Bestimmungsschaltung umfasst, welche einen Strom bestimmt, der zwischen den Elektroden fließt, ihn mit einen vorab eingestellten Wert vergleicht und ein Alarmsignal an eine Anzeigeeinheit ausgibt.
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Die
JP H07-249840 A offenbart eine Vorrichtung, welche eine Leiterplatte umfasst, in welcher mehrere Leiter, die einen Teil einer elektronischen Schaltung bilden, durch Leiterdruck auf der Fläche einer Grundplatte bereitgestellt sind. Ein Paar Elektrodenleiter wird vorab durch Leiterdruck bereitgestellt, so dass sie sich ohne Kontakt zueinander an Positionen, die von den Leitern unabhängig sind, die die elektronische Schaltung auf der Fläche der Grundplatte bilden, nah gegenüberliegen, so dass es einen bestimmten Widerstandswert und eine elektrostatische Kapazität zwischen diesen beiden gibt. Die Vorrichtung sagt eine Zeit bis zu einem Kurzschluss zwischen den Leitern voraus.
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Die
JP 2001-358429 A offenbart eine Technologie, bei welcher Elektrodenleiter zur Bestimmung einer Verschlechterung durch Drucken an Positionen gebildet werden, die von Leitern unabhängig sind, welche eine elektronische Schaltung bilden, und die Verschlechterung der Leiter, die die elektronische Schaltung bilden, wird auf der Grundlage einer zeitlichen Veränderung elektrischer Eigenschaften bestimmt, die mit den Elektrodenleitern zur Bestimmung einer Verschlechterung gemessen werden.
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Bei den Technologien, die in der
JP 2009-264989 A , der
JP 2006-19405 A , der
JP 2001-251026 A , der
JP H10-239374 A , der
JP H10-62476 A , der
JP H08-220158 A , der
JP H07-249840 A und der
JP 2001-358429 A offenbart werden, wird die Verschlechterung auf der Grundlage des Vorliegens oder Nichtvorliegens einer Verschlechterung des Isolationswiderstandes, der Bestimmung der Isolationsverschlechterung, des Rückgangs des Widerstandswerts, der Bestimmung der Stromstärke, der Veränderung elektrischer Eigenschaften und Ähnlichem bestimmt und gemeldet. In jedem der obigen Fälle ist der Bezugswert jedoch ein einzelner und eine Warnung wird nicht gemäß mehreren Verschlechterungsstufen ausgegeben. Daher erfolgt nur die Meldung des Vorliegens oder Nichtvorliegens der Verschlechterung und es besteht das Problem, dass keine ausreichende Meldung des Ausmaßes der Verschlechterung oder Ähnliches erfolgen kann.
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US 7 557 724 B2 offenbart eine elektronische Vorrichtung mit einer Leiterplatte, wobei eine Verschlechterung der Leiterplatte erfasst werden kann. Dabei sind ein erster und ein zweiter Leiter vorgesehen, welche jeweils mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen verbunden sind, und eine Sensorleitung, deren elektrisches Potential zwischen den Werten des ersten und des zweiten Potentials liegt, ist zwischen den ersten und zweiten Leitern angeordnet.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Deswegen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, welche zur Vorbeuge und zum Schutz vor einem Fehler der elektronischen Schaltung fähig ist, indem eine Verschlechterung von Drähten, welche durch Fremdobjekte verursacht wird, welche an einer Leiterplatte der elektronischen Vorrichtung haften, gemäß mehreren Verschlechterungsstufen gemeldet wird. Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch eine elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 7 gelöst.
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Eine elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Leiterplatte und weist eine Funktion zur Bestimmung einer Verschlechterung der Leiterplatte auf, wobei die elektronische Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Verschlechterungsbestimmungsschaltung, welche dafür konfiguriert ist, die Verschlechterung der Leiterplatte auf mehreren verschiedenen Verschlechterungsstufen zu bestimmen; und eine Warnungsausgabeeinheit, welche dafür konfiguriert ist, eine Warnung entsprechend der Verschlechterungsstufe auszugeben, die von der Verschlechterungsbestimmungsschaltung bestimmt wird.
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Die Verschlechterung der Leiterplatte wird auf den mehreren verschiedenen Verschlechterungsstufen bestimmt. Dadurch kann die Verschlechterung von Drähten auf der Leiterplatte in einer frühen Stufe bestimmt werden und/oder der Status des Fortschreitens der Verschlechterung kann bestimmt werden, um die Warnung durchzuführen.
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Die Leiterplatte kann mindestens eine Überwachungselektrode und mindestens eine Referenzelektrode in Nachbarschaft zu der Überwachungselektrode umfassen, die Verschlechterungsbestimmungsschaltung kann eine Spannungsanlegungseinheit aufweisen, welche dafür konfiguriert ist, eine vorgegebene Spannung zwischen der Überwachungselektrode und der Referenzelektrode anzulegen, und die Spannungsanlegungseinheit kann dafür konfiguriert sein, die vorgegebene Spannung zwischen der Überwachungselektrode und der Referenzelektrode anzulegen.
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Die Spannungsanlegungseinheit, welche die vorgegebene Spannung anlegt, wird zwischen der Überwachungselektrode und der Referenzelektrode bereitgestellt. Dadurch wird eine Migration der Überwachungselektrode gefördert und es ist wahrscheinlich, dass die Verschlechterung von Drähten auf der Leiterplatte auftritt. Die Bestimmung der Verschlechterung kann gesichert durchgeführt werden.
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Ferner kann die Spannungsanlegungseinheit eine Spannungsquelle sein, die sich von der Spannungsquelle zum Betreiben der Leiterplatte unterscheidet.
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Die Spannungsquelle, die sich von der Spannungsquelle zum Betreiben der Leiterplatte unterscheidet, wird als die Spannungsanlegungseinheit verwendet, welche die vorgegebene Spannung zwischen der Überwachungselektrode und der Referenzelektrode anlegt. Dadurch kann die Spannung zu jeder Zeit zwischen der Überwachungselektrode und der Referenzelektrode angelegt werden. Es ist ferner wahrscheinlicher, dass die Verschlechterung von Drähten auf der Leiterplatte auftritt. Die Bestimmung der Verschlechterung kann gesichert durchgeführt werden.
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Überdies kann die Leiterplatte mindestens eine Überwachungselektrode und mindestens eine Referenzelektrode in Nachbarschaft zu der Überwachungselektrode umfassen und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung kann eine Leckstrom-Messeinheit aufweisen, die dafür konfiguriert ist, einen Leckstrom zwischen der Überwachungselektrode und der Referenzelektrode in Nachbarschaft zu der Überwachungselektrode zu messen, und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung kann dafür konfiguriert sein, den Leckstrom, der durch die Leckstrom-Messeinheit gemessen wird, und ein Verschlechterungssignal gemäß mehreren vorab eingestellten Schwellenwerten auszugeben.
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Außerdem kann die Leiterplatte mindestens eine Überwachungselektrode umfassen und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung kann eine Widerstandswert-Messeinheit aufweisen, welche dafür konfiguriert ist, einen Widerstandswert der Überwachungselektrode zu messen, und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung kann dafür konfiguriert sein, den Widerstandswert, der durch die Widerstandswert-Messeinheit gemessen wird, und ein Verschlechterungssignal gemäß mehreren vorab eingestellten Schwellenwerten auszugeben.
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Außerdem kann die Leiterplatte mindestens eine Überwachungselektrode umfassen und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung kann eine Charakteristische-Impedanz-Messeinheit aufweisen, welche dafür konfiguriert ist, eine charakteristische Impedanz der Überwachungselektrode zu messen, und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung kann dafür konfiguriert sein, die charakteristische Impedanz, die durch die Charakteristische-Impedanz-Messeinheit gemessen wird, und ein Verschlechterungssignal gemäß mehreren vorab eingestellten Schwellenwerten auszugeben.
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Außerdem kann die Leiterplatte eine Verschlechterungsbestimmungseinheit umfassen, die Verschlechterungsbestimmungseinheit kann mehrere Überwachungseinheiten umfassen, welche parallel verbunden sind, wobei jede der mehreren Überwachungseinheiten einen Widerstand und eine Überwachungselektrode umfasst, welche in Reihe verbunden sind, und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung kann eine Widerstandswert-Messeinheit aufweisen, welche dafür konfiguriert ist, einen kombinierten Widerstand der Verschlechterungsbestimmungseinheit zu messen, und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung kann dafür konfiguriert sein, mindestens eines aus dem Widerstandswert, der durch die Widerstandswert-Messeinheit gemessen wird, und einem Verschlechterungssignal gemäß mehreren vorab eingestellten Schwellenwerten auszugeben.
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Gemäß den obigen Konfigurationen wird der Leckstrom, der Widerstandswert, die charakteristische Impedanz oder Ähnliches der Überwachungselektrode gemessen und das Verschlechterungssignal wird gemäß den mehreren vorab eingestellten Schwellenwerten ausgegeben. Dadurch kann die Verschlechterung von Drähten auf der Leiterplatte in einer frühen Stufe bestimmt werden und/oder der Status des Fortschreitens der Verschlechterung kann bestimmt werden, um die Warnung auszugeben.
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Eine elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Leiterplatte und weist eine Funktion der Bestimmung einer Verschlechterung der Leiterplatte auf, wobei die elektronische Vorrichtung Folgendes umfasst: mindestens zwei oder mehr Verschlechterungsbestimmungsschaltungen aus einer ersten Verschlechterungsbestimmungsschaltung, einer zweiten Verschlechterungsbestimmungsschaltung, einer dritten Verschlechterungsbestimmungsschaltung und einer vierten Verschlechterungsbestimmungsschaltung, welche die Verschlechterung der Leiterplatte auf mehreren verschiedenen Verschlechterungsstufen bestimmen; und eine Warnungsausgabeeinheit, welche dafür konfiguriert ist, eine Warnung entsprechend der Verschlechterungsstufe auszugeben, die von den mindestens zwei oder mehr Verschlechterungsbestimmungsschaltungen bestimmt wird, und die erste Verschlechterungsbestimmungsschaltung umfasst mindestens eine Überwachungselektrode und mindestens eine Referenzelektrode in Nachbarschaft zu der Überwachungselektrode auf der Leiterplatte, weist eine Leckstrom-Messeinheit auf, welche dafür konfiguriert ist, einen Leckstrom zwischen der Überwachungselektrode und der Referenzelektrode in Nachbarschaft zu der Überwachungselektrode zu messen, und die erste Verschlechterungsbestimmungsschaltung ist dafür konfiguriert, den Leckstrom, der von der Leckstrom-Messeinheit gemessen wird, und ein Verschlechterungssignal gemäß mehreren vorab eingestellten Schwellenwerten auszugeben, die zweite Verschlechterungsbestimmungsschaltung umfasst mindestens eine Überwachungselektrode auf der Leiterplatte, weist eine Widerstandswert-Messeinheit auf, welche dafür konfiguriert ist, einen Widerstandswert der Überwachungselektrode zu messen, und die zweite Verschlechterungsbestimmungsschaltung ist dafür konfiguriert, den Widerstandswert, der von der Widerstandswert-Messeinheit gemessen wird, und das Verschlechterungssignal gemäß den mehreren vorab eingestellten Schwellenwerten auszugeben, die dritte Verschlechterungsbestimmungsschaltung umfasst mindestens eine Überwachungselektrode auf der Leiterplatte, weist eine Charakteristische-Impedanz-Messeinheit auf, welche dafür konfiguriert ist, eine charakteristische Impedanz der Überwachungselektrode zu messen, und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung ist dafür konfiguriert, die charakteristische Impedanz, die durch die Charakteristische-Impedanz-Messeinheit gemessen wird, und das Verschlechterungssignal gemäß den mehreren vorab eingestellten Schwellenwerten auszugeben, und die vierte Verschlechterungsbestimmungsschaltung umfasst mehrere Überwachungseinheiten, welche parallel verbunden sind, wobei jede der mehreren Überwachungseinheiten einen Widerstand und eine Überwachungselektrode umfasst, welche in Reihe verbunden sind, weist eine Messeinheit für einen kombinierten Widerstand auf, welche dafür konfiguriert ist, einen kombinierten Widerstand der vierten Verschlechterungsbestimmungseinheit zu messen, und die Verschlechterungsbestimmungsschaltung ist dafür konfiguriert, mindestens eines aus dem Widerstandswert, der durch die Messeinheit für einen kombinierten Widerstand gemessen wird, und dem Verschlechterungssignal gemäß den mehreren vorab eingestellten Schwellenwerten auszugeben.
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Die mehreren Messeinheiten der oben erwähnten Leckstrom-Messeinheit und Widerstandswert-Messeinheit und Ähnlichem werden zur Verschlechterungsbestimmung benutzt. Dadurch kann die Bestimmungsgenauigkeit der Verschlechterung verbessert werden.
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Ein Resist auf der Überwachungselektrode kann beseitigt werden.
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Das Beseitigen des Resists auf der Überwachungselektrode ermöglicht, dass der Draht schnell korrodiert, wodurch ermöglicht wird, dass die Bestimmung der Verschlechterung des Drahts schnell durchgeführt wird.
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Außerdem kann die Leiterplatte mindestens eine Überwachungselektrode und mindestens eine Referenzelektrode in Nachbarschaft zu der Überwachungselektrode umfassen und auf einer Fläche der Leiterplatte zwischen der Überwachungselektrode und der Referenzelektrode kann eine Rauheit zum Einfangen eines Fremdobjekts bereitgestellt werden.
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Die Rauheit zum Einfangen des Fremdobjekts wird auf der Fläche der Leiterplatte bereitgestellt. Dadurch ist es wahrscheinlich, dass das Fremdobjekt auf der Leiterplatte gefangen wird. So kann die Bestimmung des Fremdobjekts schnell durchgeführt werden und/oder es ist wahrscheinlich, dass die Korrosion von Drähten auftritt, wodurch ermöglicht wird, dass die Bestimmung der Verschlechterung von Drähten schnell durchgeführt wird.
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Die elektronische Vorrichtung kann eine Nebelsammeleinheit aufweisen, welche dafür konfiguriert ist, einen Nebel in der Umgebung der elektronischen Vorrichtung an einem speziellen Ort zu sammeln, und die Überwachungselektrode kann an dem Ort angeordnet sein, wo der Nebel von der Nebelsammeleinheit gesammelt wird.
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Die Überwachungselektrode ist an dem Ort angeordnet, wo die Nebel in der Luft gesammelt werden. Dadurch kann ein Anhaften der Nebel im Anfangszustand bestimmt werden.
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Die vorliegende Erfindung umfasst die oben beschriebenen Konfigurationen. Dadurch werden die Verhinderung und der Schutz vor dem Fehler der elektronischen Vorrichtung ermöglicht, indem die Verschlechterung von Drähten, welche durch Fremdobjekte verursacht wird, welche an der Leiterplatte der elektronischen Vorrichtung haften, gemäß den mehreren Verschlechterungsstufen gemeldet wird.
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Figurenliste
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Andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie die oben beschriebenen werden besser ersichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, wobei:
- 1 ein Blockschaubild ist, welches einen Überblick über eine elektronische Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform gibt, welche eine Funktion der Bestimmung einer Verschlechterung einer Leiterplatte aufweist;
- 2A und 2B Schaubilder sind, welche eine innere Konfiguration einer Leckstrom-Messeinheit und eine Veränderung des Leckstroms veranschaulichen;
- 3 ein Schaubild ist, welches ein Beispiel für eine Warnung veranschaulicht, die auf einer Warnungsanzeigeeinheit angezeigt wird;
- 4A und 4B Schaubilder sind, welche eine innere Konfiguration einer Widerstandswert-Messeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform und eine Veränderung des Widerstandswerts veranschaulichen;
- 5 ein Schaubild ist, welches eine innere Konfiguration einer Impedanzmesseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht;
- 6A und 6B Schaubilder sind, welche eine innere Konfiguration einer Widerstandswert-Messeinheit gemäß einer vierten Ausführungsform und eine Veränderung des Widerstandswerts veranschaulichen;
- 7 ein Blockschaubild ist, welches einen Überblick über eine elektronische Vorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform gibt, welche eine Funktion der Bestimmung einer Verschlechterung einer Leiterplatte aufweist;
- 8A und 8B Schaubilder sind, welche eine Überwachungselektrode gemäß einer sechsten Ausführungsform veranschaulichen;
- 9 ein Schaubild ist, welches eine Überwachungselektrode gemäß einer siebten Ausführungsform veranschaulicht; und
- 10 ein Schaubild ist, welches einen Ort zum Anordnen einer Überwachungselektrode gemäß einer achten Ausführungsform veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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(Erste Ausführungsform)
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1 ist ein Blockschaubild, welches einen Überblick über eine elektronische Vorrichtung gemäß der Ausführungsform gibt, welche eine Funktion der Bestimmung einer Verschlechterung einer Leiterplatte aufweist. Die elektronische Vorrichtung gemäß der Ausführungsform ist aus einer Verschlechterungsbestimmungsschaltung 10, einer Warnungsausgabeschaltung 20 und einer Warnungsanzeigeeinheit 30 aufgebaut und innerhalb der Verschlechterungsbestimmungsschaltung 10 sind eine Leckstrom-Messeinheit 12 und eine Verschlechterungsbestimmungseinheit 100 bereitgestellt. Die Verschlechterungsbestimmungseinheit 100 ist aus einem Draht 120, der auf einer Leiterplatte angeordnet ist, einer Referenzelektrode 110, deren Draht, der parallel zu dem Draht 120 verläuft, geerdet ist, und einer Spannungsanlegungseinheit 130 konfiguriert, welche eine Spannung zwischen dem Draht 120 und der Referenzelektrode 110 anlegt.
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2A ist ein Schaubild, welches eine innere Konfiguration der Leckstrom-Messeinheit 12 veranschaulicht. Die Leckstrom-Messeinheit 12 umfasst innen einen Strommesser 112 und eine Schwellenwert-Bestimmungsschaltung 114. Der Strommesser 112 ist mit dem Draht 120 verbunden, der auf der Leiterplatte angeordnet ist, und misst einen Leckstrom des Drahts 120. Die Schwellenwert-Bestimmungsschaltung 114 ist mit dem Strommesser 112 verbunden und gibt mehrere Arten von Verschlechterungssignalen (in der Ausführungsform drei Arten) auf der Grundlage eines Vergleichs mit mehreren vorab definierten Schwellenwerten aus, wie in 2B als Graph veranschaulicht. In der Ausführungsform sind drei Schwellenwerte als 100 nA, 1 µA und 10 µA konfiguriert, wie in 1 veranschaulicht, und im Fall eines Überschreitens jedes der Schwellenwerte wird ein entsprechendes unterschiedliches Verschlechterungssignal ausgegeben.
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Die Spannungsanlegungseinheit 130 weist eine Funktion des Förderns einer Migration des Drahts 120, der auf der Leiterplatte angeordnet ist, um zu bewirken, dass eine Verschlechterung des Drahts 120 wahrscheinlich auftritt, durch Anlegen einer Spannung zwischen der Referenzelektrode 110 und dem Draht 120 auf. Der Spannungswert, der durch die Spannungsanlegungseinheit 130 angelegt wird, kann den Spannungswert annehmen, der auf der Leiterplatte verwendet wird, in welcher die Verschlechterungsbestimmungsschaltung 10 realisiert wird, zum Beispiel 24 V, 15 V, 12 V, 5 V, 3,3 V, 2,5 V, 1,8 V und 1,5 V, und im Hinblick auf die Förderung der Migration wird vorzugsweise eine hohe Spannung angelegt. Überdies kann, obwohl die Spannungsanlegungseinheit 130 schematisch in 1 veranschaulicht ist, als die Spannungsanlegungseinheit 130 dieselbe wie die Spannungsquelle zum Betreiben der elektronischen Vorrichtung benutzt werden, oder es kann auch eine Spannungsquelle benutzt werden, die für das Anlegen zwischen der Referenzelektrode 110 und dem Draht 120 reserviert ist und von der Spannungsquelle zum Betreiben der elektronischen Vorrichtung getrennt ist. Als eine Technik zum Bereitstellen einer Spannungsquelle, die von der Spannungsquelle zum Betreiben der elektronischen Vorrichtung getrennt ist, können eine Batterie oder ein Superkondensator verwendet werden, die auf der Leiterplatte realisiert sind, oder es kann eine Konfiguration angenommen werden, bei welcher eine außerhalb installierte Spannungsquelle die Spannung anlegt.
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Die Warnungsausgabeschaltung 20 gibt eine Warnung an die Warnungsanzeigeeinheit 30 gemäß einem Verschlechterungssignal aus, welches aus der Leckstrom-Messeinheit 12 der Verschlechterungsbestimmungsschaltung 10 ausgegeben wird. Die Warnungsanzeigeeinheit 30 zeigt die Warnung an, die aus der Warnungsausgabeschaltung 20 ausgegeben wird. 3 veranschaulicht Beispiele für die Warnung, die auf der Warnungsanzeigeeinheit 30 angezeigt wird. Wenn der Wert des Leckstroms 100 nA übersteigt, wird die Warnung „Ein Fremdobjekt haftet auf der Leiterplatte. Bestätigen Sie den Status der Packung.“ als eine Warnung 1 angezeigt, welche die schwächste Warnung ist.
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Als Nächstes wird, wenn der Wert des Leckstroms weiter auf 1 µA erhöht wird, die Warnung „Verschlechterung der Struktur auf der Leiterplatte beginnt. Reinigen Sie die Leiterplatte.“ als eine Warnung 2 angezeigt, welche eine Warnung mittlerer Stufe ist.
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Wenn der Wert des Leckstroms weiter auf 10 µA erhöht wird, wird die Warnung „Ersetzen Sie die Leiterplatte.“ als eine Warnung 3 angezeigt, welche die stärkste Warnung ist.
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Dadurch werden verschiedene Warnungen entsprechend der Verschlechterungsstufe angezeigt, der Operator kann den Status der Verschlechterung der Leiterplatte in geeigneter Weise erkennen. Überdies kann, obwohl die Warnungsanzeigeeinheit 30 dafür konfiguriert ist, eine Meldung auf einer Anzeigevorrichtung anzuzeigen, in der Ausführungsform die Benachrichtigung statt der Anzeige der Meldung auf der Anzeigevorrichtung ebenso durch das Lichtsignal einer Lampe erfolgen.
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Es sei angemerkt, dass in der Ausführungsform, obwohl der Draht, der auf einem Teil der Leiterplatte angeordnet ist, als die Überwachungselektrode benutzt wird, der Draht auch so angeordnet sein kann, dass er länger ist, so dass er den äußeren Umfang der Leiterplatte umgibt.
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Überdies kann die Verschlechterungsbestimmungseinheit 100 gemäß der Ausführungsform, obwohl die Spannung zwischen dem Draht 120 und der Referenzelektrode 110 durch die Spannungsanlegungseinheit 130 angelegt wird, um die Verschlechterung des Drahts 120 zu fördern, auch so konfiguriert sein, dass der Leckstrom des Drahts 120 gemessen wird, ohne die Spannungsanlegungseinheit 130 bereitzustellen.
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(Zweite Ausführungsform)
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Die Ausführungsform unterscheidet sich darin von der ersten Ausführungsform, dass statt der Leckstrom-Messeinheit 12 der ersten Ausführungsform eine Widerstandswert-Messeinheit 14 verwendet wird. Ihre Grundkonfiguration ähnelt ansonsten der Konfiguration in der ersten Ausführungsform (das gleiche gilt für die folgenden Ausführungsformen). 4A ist ein Schaubild, welches eine innere Konfiguration der Widerstandswert-Messeinheit 14 veranschaulicht. Die Widerstandswert-Messeinheit 14 umfasst eine Widerstandswert-Messvorrichtung 122 und eine Schwellenwert-Bestimmungsschaltung 124. Die Widerstandswert-Messeinheit 122 ist mit dem Draht 120 verbunden, der auf der Leiterplatte angeordnet ist, und misst den Widerstandswert des Drahtes 120. Die Schwellenwert-Bestimmungsschaltung 124 ist mit der Widerstandswert-Messeinheit 122 verbunden und gibt die mehreren Arten von Verschlechterungssignalen (drei Arten in der Ausführungsform) auf der Grundlage eines Vergleichs mit mehreren vorab definierten Schwellenwerten aus, wie in 4B als ein Graph veranschaulicht. Der Betrieb der Warnungsausgabeschaltung 20 im Fall eines Überschreitens der Schwellenwerte und die Modi der Meldungen in der Warnungsanzeigeeinheit 30 ähneln jenen in der ersten Ausführungsform.
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(Dritte Ausführungsform)
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Die Ausführungsform unterscheidet sich darin von der zweiten Ausführungsform, dass statt der Widerstandswert-Messeinheit 14 der zweiten Ausführungsform eine Impedanzmesseinheit 16 verwendet wird. 5 ist ein Schaubild, welches eine innere Konfiguration der Impedanzmesseinheit 16 veranschaulicht. Die Impedanzmesseinheit 16 umfasst eine Impedanzmessvorrichtung 132 und eine Schwellenwert-Bestimmungsschaltung 134. Die Impedanzmessvorrichtung 132 ist mit dem Draht 120 verbunden, der auf der Leiterplatte angeordnet ist, und misst eine dem Draht 120 eigene charakteristische Impedanz. Die Schwellenwert-Bestimmungsschaltung 134 ist mit der Impedanzmessvorrichtung 132 verbunden. Sie gibt die mehreren Arten von Verschlechterungssignalen auf der Grundlage eines Vergleichs mit mehreren vorab definierten Schwellenwerten aus, ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform. Der Betrieb der Warnungsausgabeschaltung 20 im Fall eines Überschreitens der Schwellenwerte und die Modi der Meldungen in der Warnungsanzeigeeinheit 30 ähneln jenen in der ersten Ausführungsform und in der zweiten Ausführungsform.
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(Vierte Ausführungsform)
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Die Ausführungsform unterscheidet sich darin von der zweiten Ausführungsform, dass die Widerstandswert-Messeinheit 14 der zweiten Ausführungsform so konfiguriert ist, dass mehrere Überwachungseinheiten, wobei in jeder von diesen ein Widerstand (r1, r2, r3) und eine Verschlechterungsbestimmungsschaltung (100a, 100b, 100c) in Reihe verbunden sind, parallel verbunden sind, wie in 6A veranschaulicht. Die Verschlechterungsbestimmungseinheiten 100 sind so konfiguriert, dass sich die Drähte 120 schrittweise in der Breite verändern. Ein kombinierter Widerstand der Verschlechterungsbestimmungseinheiten 100 wird gemessen und das Verschlechterungssignal gemäß dem gemessenen kombinierten Widerstand und den vorab eingestellten Schwellenwerten wird an die Warnungsausgabeschaltung ausgegeben. Die Breiten der Drähte 120 werden schrittweise verändert und dadurch werden die Drähte 120 schrittweise verschlechtert. Dementsprechend kann der Status des Fortschritts der Verschlechterung durch die schrittweise Veränderung des Widerstandswerts einfach erkannt werden, wie in einem Graph der 6B veranschaulicht.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Die Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass für die Verschlechterungsbestimmung zwei der Leckstrom-Messeinheit 12 und der Widerstandswert-Messeinheit 14 verwendet werden, wie in 7 veranschaulicht. Die Konfigurationen der Leckstrom-Messeinheit 12 und der Widerstandswert-Messeinheit 14 ähneln den Konfigurationen der Leckstrom-Messeinheit 12 und der Widerstandswert-Messeinheit 14, die in der ersten Ausführungsform bzw. der zweiten Ausführungsform verwendet werden. Die Warnungsausgabeschaltung 20 ist so konfiguriert, dass in einer Anfangsstufe der Verschlechterung der Wert des Leckstroms verwendet wird, der aus der Leckstrom-Messeinheit 12 ausgegeben wird, und in einer Stufe des Fortschritts der Verschlechterung der Wert des Widerstandswerts verwendet wird, der aus der Widerstandswert-Messeinheit 14 ausgegeben wird, um die Warnung auszugeben.
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In der Anfangsstufe der Verschlechterung des Strukturdrahts kann ein Auftreten der Verschlechterung durch Messen des Leckstroms herausgefunden werden. Dennoch gibt es einen Fall, wo es schwierig ist, den Status des Fortschritts der Strukturverschlechterung durch Messen des Leckstroms direkt herauszufinden, da die Verschlechterung des Strukturdrahts manchmal sogar bei konstantem Leckstrom fortschreitet. Im Gegensatz dazu ist die Messung des Widerstandswerts der Überwachungselektrode ein effektives Verfahren zum direkten Herausfinden des Status des Fortschritts der Strukturverschlechterung. Dennoch gibt es einen Fall, wo es schwierig ist, die Verschlechterung des Widerstandswerts im Anfangszustand zu bestimmen, das heißt, im Zustand einer geringfügigen Verschlechterung.
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Deswegen wird die Warnung in der Ausführungsform gemäß einem beliebigen der Signale der Ausgabe aus der Leckstrom-Messschaltung und der Ausgabe aus der Widerstandswert-Messeinheit entsprechend den Verschlechterungssignalen ausgegeben, die aus der Leckstrom-Messschaltung und der Messschaltung des Widerstandswerts der Überwachungselektrode ausgegeben werden. Dadurch kann die Genauigkeit der Bestimmung weiter verbessert werden. Gemäß der Konfiguration kann die Warnung, welche die Bestätigung des Zustands der Leiterplatte anzeigt, in der Anfangsstufe der Strukturverschlechterung auf der Grundlage des Signals aus der Leckstrom-Messschaltung ausgegeben werden und die Warnung, welche die Reinigung der Leiterplatte verlangt, kann in der Stufe, wo die Strukturverschlechterung zu einem höheren Ausmaß übergeht, auf der Grundlage des Signals aus der Messschaltung des Widerstandswerts der Überwachungselektrode ausgegeben werden, wodurch dem Benutzer ermöglicht wird, den entsprechenden Zustand entsprechend zu handhaben.
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Es sei angemerkt, dass in der Ausführungsform, obwohl beispielhaft die Verwendung der Leckstrom-Messschaltung und der Widerstandswert-Messschaltung beschrieben wird, die Genauigkeit der Verschlechterungsbestimmung durch eine Konfiguration einer richtig ausgewählten Kombination der Impedanzmessschaltung, die in der dritten Ausführungsform verwendet wird, der mehrstufigen Widerstandswert-Messschaltung, die in der vierten Ausführungsform verwendet wird, und Ähnlichem verbessert werden kann.
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(Sechste Ausführungsform)
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Die Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Resist auf der Fläche der Überwachungselektrode beseitigt wird, die in den obigen Ausführungsformen verwendet wird. Bezüglich der Beseitigung des Resists auf der Fläche der Überwachungselektrode, kann, wie in 8A veranschaulicht, der Resist auf dem oberen Teil der Überwachungselektrode vollständig beseitigt werden, oder der Resist kann, wie in 8B veranschaulicht, teilweise zu einer Form von Schlitzen beseitigt werden. Als ein Verfahren zum Beseitigen des Resists kann der Resist einfach beseitigt werden oder er kann unter Verwendung eines abziehbaren Resists beseitigt werden.
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Der Resist wird gemäß der Ausführungsform beseitigt und dadurch ist es wahrscheinlich, dass die Überwachungselektrode verschlechtert wird, wodurch ermöglicht wird, dass die Verschlechterung einfach bestimmt wird. Insbesondere ist es im Fall der Verwendung eines abziehbaren Resists noch wahrscheinlicher, dass die Überwachungselektrode verschlechtert wird, da keine Lötbeschichtung an der Überwachungselektrode haftet.
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(Siebte Ausführungsform)
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In der Ausführungsform, wie in 9 veranschaulicht, wird zwischen den Überwachungselektroden, die in den obigen Ausführungsformen verwendet werden, eine Rauheit bereitgestellt. Ähnlich wie in den obigen Ausführungsformen wird der Leckstrom, der Widerstandswert oder Ähnliches der Überwachungselektrode gemessen und die Warnungsausgabeschaltung bestimmt die Verschlechterung.
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Bezüglich der Überwachungselektroden, die in 9 veranschaulicht sind, wird der Resist zwischen den Überwachungselektroden beseitigt, um für Nuten zu sorgen. Dadurch haftet leicht ein Fremdobjekt 150 in den Nuten. Der Leckstrom und der Widerstandswert der Überwachungselektroden werden schnell verändert und/oder es ist wahrscheinlich, dass die Überwachungselektroden verschlechtert werden. Als Konfiguration zum Bereitstellen der Rauheit zwischen den Überwachungselektroden kann zum Beispiel eine Konfiguration angenommen werden, bei welcher ein Seidendruck auf dem oberen Teil der Überwachungselektroden entlang der Überwachungselektrode angeordnet wird, anders als in der Konfiguration des Bereitstellen von Nuten, die in 9 veranschaulicht ist.
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(Achte Ausführungsform)
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In der Ausführungsform, wie in 10 veranschaulicht, weist eine elektronische Vorrichtung 200 ein Element zum Sammeln von Nebeln 230 an einem speziellen Ort auf. An dem Ort, wo dieses Element die Nebel 230 sammelt, ist eine Überwachungselektrode 240 angeordnet, die in den obigen Ausführungsformen verwendet wird. Es sei angemerkt, dass mit der Bezugszahl 260 ein Luftblaspfad gekennzeichnet ist und mit der Bezugsziffer 270 ein Wind gekennzeichnet ist.
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Als die Konfiguration zum Sammeln der Nebel 230 an dem speziellen Ort wird eine Konfiguration durch eine Luftblaseinheit (Kühlgebläse 250), die in der elektronischen Vorrichtung 200 enthalten ist, und ein Gehäuse 210 realisiert, welche eine Führungseinheit 220 zum Führen der Nebel 230 in der Luft, die durch die Luftblaseinheit (das Kühlgebläse 250) gesammelt werden, zu dem speziellen Ort aufweist. Der spezielle Ort ist ein beliebiges Teil auf der Leiterplatte, zu welchem die Führungseinheit 220 des Gehäuses 210 führt. Er ist vorzugsweise ein Ort, an welchem keine elektronische Komponenten oder Drähte angeordnet sind, um nicht den Betrieb der elektronischen Vorrichtung 200 zu beeinträchtigen. Es sei angemerkt, dass es sich bei den Nebeln 230 um Schneidfluid, Stäube und Ähnliches handelt, welche in der Umgebung der elektronischen Vorrichtung hängen.
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Ähnlich wie bei den obigen Ausführungsformen wird der Leckstrom, der Widerstandswert oder Ähnliches der Überwachungselektrode gemessen und die Warnungsausgabeschaltung bestimmt die Verschlechterung.
