JP2010185826A - 衝撃検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器に加えられた衝撃を検知する技術を提供することを課題とする。
【解決手段】プリント基板１０上には、部品２０が搭載されている。部品２０は、底面に接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４を有する。プリント基板１０上には、接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４が形成され、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４と接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４との間が半田ボールＢ１〜Ｂ４により接合される。接続端子ＣＴ１、ＣＴ２間は回路２１１により、接続端子ＣＴ３、ＣＴ４間は回路２１２により接続され、接続端子ＤＴ２、ＤＴ３間は回路１１３により接続される。また、プリント基板１０上には、接続端子ＤＴ１と接続された測定用端子１０１と、接続端子ＤＴ４と接続された測定用端子１０２とが形成されている。機器に衝撃が加わると、半田ボールにクラックが発生して測定用端子１０１、１０２間の抵抗値が変化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器などに加えられた衝撃を検知する技術に関する。

携帯型ゲーム機、ノートパソコン、携帯情報端末、携帯音楽プレーヤなど、様々な電子機器が存在する。これら電子機器は、ユーザが持ち歩くことが多いため、誤って落下させる場合がある。また、携帯型の機器でなくとも、機器を購入して持ち帰るときや、機器の設置作業中などに誤って落下させる場合はある。たとえば、ＤＶＤプレーヤ、デスクトップパソコン、プリンタなどを購入し、その製品を搬送する途中で落下させるような場合が考えられる。

電子機器を落下させるのは、ユーザだけではない。たとえば、電気メータの設置作業員が、設置作業中に誤って電気メータを落下させる場合もある。

電子機器は、精密な部品で構成されているため、落下によって、電装部品、基板等が破壊、変形する場合があり、電子機器の故障の原因となる。

特開２００５−９１２１９号公報 特開２００７−６４７１１号公報

電子機器に初期不良がある場合には、ユーザは、無償でメーカによるサポートを受けることができるであろう。これに対して、ユーザが誤って電子機器を落下させ、電子機器を故障させた場合には、修理費用は、ユーザが負担する必要がある。

しかし、修理依頼を受けたメーカ側で、故障の原因が初期不良によるものなのか、ユーザが電子機器を落下させたことが原因であるかを判別することが難しい。実際には、ユーザが電子機器を落下させたにもかかわらず、初期不良だと偽って報告を受けても、原因を特定することは困難である。

上記特許文献１では、機器に加速度センサを搭載している。加速度センサが機器の落下を検知すると、機器を安全な動作状態に制御するようにしている。

上記特許文献２では、電子機器の筐体内に衝撃検知用のボールが取り付けられている。ボールは、筐体内でフレームを介して中空状態で取り付けられており、電子機器が落下により衝撃を受けると、ボールがフレームから外れるようになっている。

特許文献１は、機器に加速度センサを搭載する構成であるため、機器のコストが高くなるという問題がある。また、機器が落下によっても故障しない安全な状態に制御されることとしているが、そのような制御にもかかわらず故障した場合には、やはり初期不良であるのかどうかを判断することができない。

特許文献２は、筐体内のボールがフレームから外れることによって、初期不良か否かの判断を行うことが可能である。しかし、機器内にボールを取り付ける構成であるため、たとえば、薄型の携帯装置などには向かない。

本発明は前記問題点に鑑み、電子機器に加えられた衝撃を検知する技術を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、機器に対する衝撃を検知する装置であって、プリント基板と、前記プリント基板上に半田ボールを介して取り付けられる部品と、を備え、前記半田ボールによる前記プリント基板と前記部品との間の導通状態が切断されることを利用して、前記機器に対する衝撃を検知することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の衝撃検知装置において、前記プリント基板上に基板上回路が形成され、前記プリント基板上に第１〜第Ｎの半田ボールを介して前記部品が取り付けられており、前記部品は、前記第１〜第Ｎの半田ボールとそれぞれ接合される第１〜第Ｎの接続端子と、部品内連結回路と、を含み、前記基板上回路は、前記第１の半田ボールと接合されるとともに、第１測定端子を有する第１基板上回路と、前記第Ｎの半田ボールと接合されるとともに、第２測定端子を有する第２基板上回路と、基板上連結回路と、を含み、前記第１〜第Ｎの半田ボールが、前記部品内連結回路と前記基板上連結回路によって連結されることにより、前記第１測定端子と前記第２測定端子との間が導通していることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の衝撃検知装置において、前記第１〜第Ｎの半田ボールが、前記部品内連結回路と前記基板上連結回路によって連結されることにより、前記第１測定端子と前記第２測定端子との間に各半田ボールを接続する複数の回路が直列接続されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２に記載の衝撃検知装置において、前記第１〜第Ｎの半田ボールが、前記部品内連結回路と前記基板上連結回路によって連結されることにより、前記第１測定端子と前記第２測定端子との間に複数の抵抗が並列接続されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４に記載の衝撃検知装置において、前記複数の抵抗の抵抗値がそれぞれ異なることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の衝撃検知装置において、前記第１〜第Ｎの半田ボールと前記部品との接合面の径を調整することにより、衝撃検知感度を調整可能としたことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の衝撃検知装置において、前記第１〜第Ｎの半田ボールの組成を変更することにより、衝撃検知感度を調整可能としたことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１に記載の衝撃検知装置において、前記プリント基板上に基板上回路が形成され、前記プリント基板上に第１の半田ボールと第２の半田ボールとを介して前記部品が取り付けられており、前記部品は、前記第１の半田ボールと接合される第１接続端子と、前記第２の半田ボールと接合される第２接続端子と、前記第１接続端子と前記第２接続端子との間を連結する部品内連結回路と、を含み、前記基板上回路は、前記第１の半田ボールと接合されるとともに、第１測定端子を有する第１基板上回路と、前記第２の半田ボールと接合されるとともに、第２測定端子を有する第２基板上回路と、を含むことを特徴とする。

本発明の衝撃検知装置は、プリント基板上に半田ボールにより部品を支持する。そして、部品内の導通状態を測定可能な測定端子をプリント基板上に設けた。これにより、機器に加わった衝撃を検知することが可能である。衝撃検知装置は、プリント基板上に非常に小さな部品を搭載するだけの簡易な構成であり、電源も制御装置も不要であり、機器のコストを大きくすることはない。また、機器のサイズを大きくすることもないので、小型の携帯機器などにも適している。

衝撃検知装置が搭載されたプリント基板の平面図である。 第１の実施の形態に係る衝撃検知装置を示す図である。 機器が衝撃を受ける前の衝撃検知装置の断面図である。 機器が衝撃を受けた後の衝撃検知装置の断面図である。 第２の実施の形態に係る衝撃検知装置を示す図である。 第３の実施の形態に係る衝撃検知装置を示す図である。 第３の実施の形態に係る衝撃検知装置の抵抗値を示す図である。 第４の実施の形態に係る衝撃検知装置を示す図である。 第５の実施の形態に係る衝撃検知装置の断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。図１は、衝撃検知装置２が搭載されたプリント基板１０を示す平面図である。プリント基板１０は、たとえば、携帯ゲーム装置のメイン基板であり、携帯ゲーム装置のケースに収容される。あるいは、プリント基板１０は、電気メータのメイン基板であり、電気メータのケースに収容される。

プリント基板１０には、様々な半導体部品１１、１１・・・が搭載されている。半導体部品１１、１１・・・は、ＣＰＵ、メモリや、各種のＬＳＩなどである。プリント基板１０が、携帯ゲーム装置のメイン基板であれば、ＣＰＵや各種ＬＳＩにより、携帯ゲーム装置の主要部品を構成している。したがって、このプリント基板１０が強い衝撃を受けると、機器の主機能に関わる大きな故障を引き起こすことになる。

衝撃検知装置２は、プリント基板１０に取り付けられた部品２０と、プリント基板１０上に形成された測定用端子１０１、１０２、回路１１１、１１２などを備えて構成されている。

衝撃検知装置２は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）あるいはＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）などのパッケージ部品であり、半田ボール（半田バンプ）を利用してプリント基板１０上に取り付けられている。衝撃検知装置２は、たとえば、２ｃｍ×２ｃｍ〜３ｃｍ×３ｃｍ程度の面積の小型のパッケージである。

｛第１の実施の形態｝
図２は、第１の実施の形態の衝撃検知装置２を示す図である。図２（ａ）は、部品２０の底面図であり、図２（ｂ）は、部品２０が取り付けられるプリント基板１０の基板面を示す図である。図２（ｂ）においては、プリント基板１０上に形成された回路を見やすくするため、部品２０の外形のみを２点鎖線で示している。

図２（ａ）に示すように、部品２０の底面側には、４つの接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４が埋め込まれている。一方、図２（ｂ）に示すように、プリント基板１０上には、４つの接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４が形成されている。そして、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４と、接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４とを、それぞれ対向させた状態で、半田ボールＢ１〜Ｂ４により、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４と接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４とが接合される。これにより、半田ボールＢ１〜Ｂ４を介して、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４と接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４とが導通する。

部品２０の内部において、接続端子ＣＴ１と接続端子ＣＴ２とは、回路２１１を介して接続され、接続端子ＣＴ３と接続端子ＣＴ４とは、回路２１２を介して接続されている。

プリント基板１０上には、接続端子ＤＴ２と接続端子ＤＴ３とを接続する回路１１３が形成されている。また、接続端子ＤＴ１と測定用端子１０１とは回路１１１により接続され、接続端子ＤＴ４と測定用端子１０２とは回路１１２により接続されている。

これにより、測定用端子１０１と測定用端子１０２とは、回路１１１、回路２１１、回路１１３、回路２１２、回路１１２を介して導通する。

図３は、衝撃検知装置２の断面図である。接続端子ＣＴ１と接続端子ＤＴ１とが半田ボールＢ１によって接合され、接続端子ＣＴ２と接続端子ＤＴ２とが半田ボールＢ２によって接合されている様子を示している。同じような構造で、接続端子ＣＴ３と接続端子ＤＴ３とが半田ボールＢ３によって接合され、接続端子ＣＴ４と接続端子ＤＴ４とが半田ボールＢ４によって接合されていることになる。

なお、図では、接続端子ＣＴ１と接続端子ＣＴ２とを接続する回路２１１を抵抗のシンボルで示しているが、第１の実施の形態においては、回路２１１、回路２１２とは抵抗が０の配線である。後で説明する第３、第４の実施の形態においては、部品内の回路として所定の抵抗値を持った抵抗が利用される。また、回路１１１、１１２、１１３についても抵抗０の配線である。

衝撃検知装置２の構成は以上説明したとおりである。上述した例と同様、プリント基板１０は、携帯ゲーム装置のメイン基板であるとする。衝撃検知装置２が搭載されたプリント基板１０を収容する携帯ゲーム装置が故障すると、故障した携帯ゲーム装置が修理センターに持ち込まれる。

修理センターでは、サービスマンが故障した携帯ゲーム装置の修理を行うが、このとき、故障の原因が初期不良であるのか、あるいは、ユーザが携帯ゲーム装置を落下させたことが原因であるかを判断する必要がある。

サービスマンは、携帯ゲーム装置のケースを開けて、中からプリント基板１０を取り出す。そして、測定用端子１０１、１０２に抵抗測定機のプラス端子とマイナス端子とを接続する。もし、携帯ゲーム装置が落下などで衝撃を受けていなければ、測定用端子１０１、１０２は、回路１１１、回路２１１、回路１１３、回路２１２、回路１１２を介して導通しているはずである。この場合、抵抗測定機は、測定用端子１０１、１０２間の導通状態（抵抗値０）を検知することができる。これにより、携帯ゲーム装置には、大きな衝撃が加わった形跡がないと判断できる。

もし、携帯ゲーム装置が落下などにより大きな衝撃を受けた場合、半田ボールにクラックが発生する。あるいは、半田ボールが接続端子から剥がれる。図４は、半田ボールＢ２にクラックが発生している様子を示す。この場合、接続端子ＣＴ２と接続端子ＤＴ２との間が絶縁される。この状態で、抵抗測定機によって、測定用端子１０１、１０２間の抵抗を測定すれば、抵抗値が無限大となり、測定用端子１０１、１０２間の導通状態が切断されたことを検知できる。これにより、半田ボールにクラックが発生するほどの衝撃、あるいは半田ボールが接続端子から剥がれるほどの衝撃が携帯ゲーム装置に加わったと判断できる。

このように、本実施の形態の衝撃検知装置２は、機器に加わった衝撃を検知することが可能である。衝撃検知装置２は、プリント基板１０上に非常に小さな部品２０を搭載するだけの簡易な構成であり、電源も制御装置も不要であり、機器のコストを大きくすることはない。また、機器のサイズを大きくすることもないので、小型の携帯機器などにも適している。

｛第２の実施の形態｝
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５は、第２の実施の形態に係る衝撃検知装置２を示す図である。図５（ａ）は、部品２０の底面図であり、図５（ｂ）は、部品２０が取り付けられるプリント基板１０の基板面を示す図である。図５（ｂ）においては、プリント基板１０上に形成された回路を見やすくするため、部品２０の外形のみを２点鎖線で示している。

図５（ａ）に示すように、部品２０の底面側には、８つの接続端子ＣＴ１〜ＣＴ８が埋め込まれている。一方、図５（ｂ）に示すように、プリント基板１０上には、８つの接続端子ＤＴ１〜ＤＴ８が形成されている。そして、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ８と、接続端子ＤＴ１〜ＤＴ８とを、それぞれ対向させた状態で、半田ボールＢ１〜Ｂ８により、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ８と接続端子ＤＴ１〜ＤＴ８とが接合される。これにより、半田ボールＢ１〜Ｂ８を介して、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ８と接続端子ＤＴ１〜ＤＴ８とが導通する。

部品２０の内部において、接続端子ＣＴ１と接続端子ＣＴ２とは、回路２２１を介して接続され、接続端子ＣＴ３と接続端子ＣＴ４とは、回路２２２を介して接続され、接続端子ＣＴ５と接続端子ＣＴ６とは、回路２２３を介して接続され、接続端子ＣＴ７と接続端子ＣＴ８とは、回路２２４を介して接続されている。第１の実施の形態と同様、回路２２１、２２２、２２３、２２４は、抵抗０の配線である。

プリント基板１０上には、接続端子ＤＴ２と接続端子ＤＴ３とを接続する回路１２３と、接続端子ＤＴ４と接続端子ＤＴ５とを接続する回路１２４と、接続端子ＤＴ６と接続端子ＤＴ７とを接続する回路１２５とが形成されている。また、接続端子ＤＴ１と測定用端子１０１とは回路１１１により接続され、接続端子ＤＴ８と測定用端子１０２とは回路１１２により接続されている。回路１１１、１１２、１２３、１２４、１２５についても抵抗０の配線である。

これにより、測定用端子１０１と測定用端子１０２とは、回路１１１、回路２２１、回路１２３、回路２２２、回路１２４、回路２２３、回路１２５、回路２２４、回路１１２を介して接続される。

もし、携帯ゲーム装置が落下などで衝撃を受けていなければ、測定用端子１０１、１０２は、回路１１１、回路２２１、回路１２３、回路２２２、回路１２４、回路２２３、回路１２５、回路２２４、回路１１２を介して導通されているはずである。この場合、抵抗測定機は、測定用端子１０１、１０２間の導通状態（抵抗値０）を検知することができる。これにより、携帯ゲーム装置に大きな衝撃が加わった形跡がないと判断できる。

もし、携帯ゲーム装置が落下などにより大きな衝撃を受けた場合、半田ボールにクラックが発生する。あるいは、半田ボールが接続端子から剥がれる。この状態で、抵抗測定機によって、測定用端子１０１、１０２間の抵抗を測定すれば、抵抗値が無限大となり、測定用端子１０１、１０２間の導通状態が切断されたことを検知できる。これにより、半田ボールにクラックが発生するほどの衝撃が携帯ゲーム装置に加わったと判断できる。あるいは半田ボールが接続端子から剥がれるほどの衝撃が加わったと判断できる。つまり、第２の実施の形態と同様、回路２２１、２２２、２２３、２２４は、直列接続されているので、半田ボールＢ１〜Ｂ８のいずれかの導通状態が切断されることで、測定用端子１０１、１０２間が絶縁され、抵抗値が無限大となる。

｛第３の実施の形態｝
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図６は、第３の実施の形態に係る衝撃検知装置２を示す図である。図６（ａ）は、部品２０の底面図であり、図６（ｂ）は、部品２０が取り付けられるプリント基板１０の基板面を示す図である。図６（ｂ）においては、プリント基板１０上に形成された回路を見やすくするため、部品２０の外形のみを２点鎖線で示している。

図６（ａ）に示すように、部品２０の底面側には、４つの接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４が埋め込まれている。一方、図６（ｂ）に示すように、プリント基板１０上には、４つの接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４が形成されている。そして、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４と、接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４とを、それぞれ対向させた状態で、半田ボールＢ１〜Ｂ４により、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４と接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４とが接合される。これにより、半田ボールＢ１〜Ｂ４を介して、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ４と接続端子ＤＴ１〜ＤＴ４とが導通する。

部品２０の内部において、接続端子ＣＴ１と接続端子ＣＴ２とが、抵抗２３１を介して接続され、接続端子ＣＴ１と接続端子ＣＴ３とが、抵抗２３２を介して接続され、接続端子ＣＴ１と接続端子ＣＴ４とが、抵抗２３３を介して接続されている。

プリント基板１０上には、接続端子ＤＴ２と接続端子ＤＴ３とを接続する回路１３３と、接続端子ＤＴ３と接続端子ＤＴ４とを接続する回路１３４と、が形成されている。また、接続端子ＤＴ１と測定用端子１０１とは回路１１１により接続され、接続端子ＤＴ４と測定用端子１０２とは回路１１２により接続されている。回路１１１、１１２、１３３、１３４については抵抗０の配線である。

これにより、測定用端子１０１と測定用端子１０２とは、回路１１１、抵抗２３１、回路１３３、回路１３４、回路１１２を介して接続される。また、測定用端子１０１と測定用端子１０２とは、回路１１１、抵抗２３２、回路１３４、回路１１２を介して接続される。さらに、測定用端子１０１と測定用端子１０２とは、回路１１１、抵抗２３３、回路１１２を介して接続される。このように、測定用端子１０１と測定用端子１０２との間において、３つの抵抗２３１、２３２、２３３が並列接続される。

図７は、抵抗２３１、２３２、２３３の合成抵抗を示す図である。ここでは、図６（ａ）に示すように、抵抗２３１の抵抗値はＲ、抵抗２３２の抵抗値は２Ｒ、抵抗２３３の抵抗値は、４Ｒであるとする。

図７において、“０”は、半田ボールにクラック（あるいは剥がれ）が発生し、絶縁されている状態を示し、“１”は、半田ボールが導通状態にあることを示している。たとえば、状態４であれば、半田ボールＢ２は、クラックが発生して絶縁状態となり、半田ボールＢ３、Ｂ４は、導通状態にあることを示している。

図に示すように、半田ボールＢ２、Ｂ３、Ｂ４の状態によって、抵抗２３１、２３２、２３３の合成抵抗は状態１から状態８までの８つのパターンが存在する。たとえば、半田ボールＢ２、Ｂ４は導通状態にあり、半田ボールＢ３が絶縁状態にある状態６であれば、合成抵抗は、４Ｒ／５となる。

もし、携帯ゲーム装置が落下などで衝撃を受けていなければ、測定用端子１０１、１０２は、並列接続された３つの抵抗２３１、２３２、２３３の全てを介して導通されているはずである。この場合、抵抗測定機は、状態８の合成抵抗として４Ｒ／７を測定できる。これにより、携帯ゲーム装置に大きな衝撃が加わった形跡がないと判断できる。

もし、携帯ゲーム装置が落下などにより大きな衝撃を受けた場合、半田ボールにクラックが発生する。あるいは、半田ボールが接続端子から剥がれる。これにより、抵抗測定機によって、測定用端子１０１、１０２間の抵抗を測定すれば、抵抗値が状態８以外の値をとり、半田ボールの導通状態が切断されるほどの衝撃が携帯ゲーム装置に加わったと判断できる。

さらに、測定した合成抵抗値から、どの半田ボールの導通状態が切断されたかを即座に特定することができる。たとえば、合成抵抗値が４Ｒ／６であれば、状態７が該当するので、半田ボールＢ４の導通状態が切断されたことが分かる。これにより、衝撃検知装置２のどの部分、あるいはどの方向に強く力が加わったかを推定することができる。

このように、プリント基板１０に衝撃検知装置２を実装させることで、低コスト、簡易な構成でありながら、機器に落下などによる大きな衝撃が加わったことを検知できる。さらには、第３の実施の形態によれば、機器のどの方向、どの部分に強い力が加わったかを特定することができる。

半田ボールＢ１の導通状態が切断された場合には、抵抗値が無限大になるため、落下などにより衝撃が加わったことは判別可能であるが、衝撃が強く加わった場所を特定することはできない。このため、衝撃が加わり難い位置が存在する場合には、その位置に接続端子ＣＴ１、ＤＴ１の位置をあわせるとよい。

｛第４の実施の形態｝
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図８は、第４の実施の形態に係る衝撃検知装置２を示す図である。図８（ａ）は、部品２０の底面図であり、図８（ｂ）は、部品２０が取り付けられるプリント基板１０の基板面を示す図である。図８（ｂ）においては、プリント基板１０上に形成された回路を見やすくするため、部品２０の外形のみを２点鎖線で示している。

図８（ａ）に示すように、部品２０の底面側には、９つの接続端子ＣＴ１〜ＣＴ９が埋め込まれている。一方、図８（ｂ）に示すように、プリント基板１０上には、９つの接続端子ＤＴ１〜ＤＴ９が形成されている。そして、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ９と、接続端子ＤＴ１〜ＤＴ９とを、それぞれ対向させた状態で、半田ボールＢ１〜Ｂ９により、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ９と接続端子ＤＴ１〜ＤＴ９とが接合される。これにより、半田ボールＢ１〜Ｂ９を介して、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ９と接続端子ＤＴ１〜ＤＴ９とが導通する。

部品２０の内部には、接続端子ＣＴ１〜ＣＴ８と接続端子ＣＴ９とを接続する抵抗２４１〜２４８が並列接続されている。

プリント基板１０上には、接続端子ＤＴ１と接続端子ＤＴ２とを接続する回路１４３と、接続端子ＤＴ２と接続端子ＤＴ３とを接続する回路１４４と、接続端子ＤＴ３と接続端子ＤＴ４とを接続する回路１４５と、接続端子ＤＴ４と接続端子ＤＴ５とを接続する回路１４６と、接続端子ＤＴ５と接続端子ＤＴ６とを接続する回路１４７と、接続端子ＤＴ６と接続端子ＤＴ７とを接続する回路１４８と、接続端子ＤＴ７と接続端子ＤＴ８とを接続する回路１４９とが形成されている。また、接続端子ＤＴ９と測定用端子１０１とは回路１１１により接続され、接続端子ＤＴ８と測定用端子１０２とは回路１１２により接続されている。回路１１１、１１２、１４３〜１４９については、抵抗０の配線である。

これにより、測定用端子１０１と測定用端子１０２との間は、８個の抵抗２４１〜２４８が並列接続された状態となる。

もし、携帯ゲーム装置が落下などで衝撃を受けていなければ、測定用端子１０１、１０２は、並列接続された８つの抵抗２４１〜２４８の全てを介して導通されているはずである。この場合、抵抗測定機は、８つの並列接続された抵抗２４１〜２４８の合成抵抗を測定できる。これにより、携帯ゲーム装置に大きな衝撃が加わった形跡がないと判断できる。

もし、携帯ゲーム装置が落下などにより大きな衝撃を受けた場合、半田ボールにクラックが発生する。あるいは、半田ボールが接続端子から剥がれる。いずれかの半田ボールの導通状態が切断された場合には、抵抗測定機によって、測定用端子１０１、１０２間の抵抗を測定すれば、正常な場合と比べて抵抗値が異なる値をとる。これにより、半田ボールの導通状態が切断されるほどの衝撃が携帯ゲーム装置に加わったと判断できる。そして、第３の実施の形態と同様、８つの抵抗２４１〜２４８を異なる抵抗値で構成しておけば、測定した合成抵抗値から、どの半田ボールの導通状態が切断されたかを即座に特定することができる。これにより、機器にどの方向に強い力が加わったかを推定することができる。

｛第５の実施の形態｝
図９は、第５の実施の形態に係る衝撃検知装置２の断面図である。図に示すように、半田ボールＢ２と接続端子ＣＴ２との接続面の径に比べて半田ボールＢ１と接続端子ＣＴ１との接続面の径が小さくなっている。あるいは、半田ボールＢ２と接続端子ＤＴ２との接続面の径に比べて半田ボールＢ１と接続端子ＤＴ１との接続面の径が小さくなっている。 半田ボールとパッケージとの接続面の径が小さい場合、衝撃が加わったときに、接続面に加わる力が集中するため、クラックあるいは接続端子からの剥がれが発生する可能性が高くなる。これにより、半田ボールの衝撃に対する耐久性を調整することができる。図９の例であれば、半田ボールＢ１の衝撃に対する強度を、半田ボールＢ２の強度より弱くすることができる。このように、半田ボールの径を調整することで、衝撃を検知する感度を調整することができる。

あるいは、半田ボールの組成を変えることで、衝撃を検知する感度を調整することもできる。

｛本発明の本質的な構成｝
上記第１の実施の形態においては、４個の半田ボールＢ１〜Ｂ４が、部品２０内の回路２１１、２１２とプリント基板１０上の回路１１３によって導通されている。このような構成は、むしろ本発明の応用的な実施の形態であり、本発明の本質的な特徴を備える最もシンプルな構成としては、接続端子ＣＴ１と接続端子ＣＴ２との間を１つの配線で連結するだけの構成が考えられる。この場合、測定用端子１０１、１０２間は、回路１１１、ＣＴ１−ＣＴ２間の配線、回路１１２で導通されることになる。この場合であっても、半田ボールＢ１、Ｂ２のいずれかの導通状態が切断されることにより、衝撃を検知することが可能である。

本発明の衝撃検知装置２は、半田ボールの導通状態が切断されることにより、導通状態の変化、あるいは抵抗値の変化を検知するものである。したがって、機器が落下によって衝撃を受けた場合の他にも、機器に無理な力が加わった場合などにも衝撃を検知する手段として利用できる。たとえば、窓の鍵に本発明の衝撃検知装置を取り付ける。そして、強引に窓が開けられた場合には、その衝撃を検知するなどの目的で利用することもできる。この場合にも、衝撃の発生を電気的に検知することが可能であり、セキュリティシステムにおいて衝撃を検知するなど、電子制御が容易である。

２ 衝撃検知装置
１０ プリント基板
２０ 部品
１０１，１０２ 測定用端子
１１１，１１２，１１３ 回路
１２３，１２４，１２５ 回路
１３３，１３４ 回路
１４３，１４４，１４５，１４６，１４７，１４８，１４９ 回路
２１１，２１２ 回路
２２１，２２２，２２３，２２４ 回路
２３１，２３２，２３３ 抵抗
２４１，２４２，２４３，２４４，２４５，２４６，２４７，２４８ 抵抗
Ｂ１〜Ｂ８ 半田ボール
ＣＴ１〜ＣＴ８ 接続端子
ＤＴ１〜ＤＴ８ 接続端子

Claims (8)

1. 機器に対する衝撃を検知する装置であって、
   プリント基板と、
   前記プリント基板上に半田ボールを介して取り付けられる部品と、
   を備え、
   前記半田ボールによる前記プリント基板と前記部品との間の導通状態が切断されることを利用して、前記機器に対する衝撃を検知することを特徴とする衝撃検知装置。
2. 請求項１に記載の衝撃検知装置において、
   前記プリント基板上に基板上回路が形成され、前記プリント基板上に第１〜第Ｎの半田ボールを介して前記部品が取り付けられており、
   前記部品は、
   前記第１〜第Ｎの半田ボールとそれぞれ接合される第１〜第Ｎの接続端子と、
   部品内連結回路と、
   を含み、
   前記基板上回路は、
   前記第１の半田ボールと接合されるとともに、第１測定端子を有する第１基板上回路と、
   前記第Ｎの半田ボールと接合されるとともに、第２測定端子を有する第２基板上回路と、
   基板上連結回路と、
   を含み、
   前記第１〜第Ｎの半田ボールが、前記部品内連結回路と前記基板上連結回路によって連結されることにより、前記第１測定端子と前記第２測定端子との間が導通していることを特徴とする衝撃検知装置。
3. 請求項２に記載の衝撃検知装置において、
   前記第１〜第Ｎの半田ボールが、前記部品内連結回路と前記基板上連結回路によって連結されることにより、前記第１測定端子と前記第２測定端子との間に各半田ボールを接続する複数の回路が直列接続されていることを特徴とする衝撃検知装置。
4. 請求項２に記載の衝撃検知装置において、
   前記第１〜第Ｎの半田ボールが、前記部品内連結回路と前記基板上連結回路によって連結されることにより、前記第１測定端子と前記第２測定端子との間に複数の抵抗が並列接続されていることを特徴とする衝撃検知装置。
5. 請求項４に記載の衝撃検知装置において、
   前記複数の抵抗の抵抗値がそれぞれ異なることを特徴とする衝撃検知装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の衝撃検知装置において、
   前記第１〜第Ｎの半田ボールと前記部品との接合面の径を調整することにより、衝撃検知感度を調整可能としたことを特徴とする衝撃検知装置。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の衝撃検知装置において、
   前記第１〜第Ｎの半田ボールの組成を変更することにより、衝撃検知感度を調整可能としたことを特徴とする衝撃検知装置。
8. 請求項１に記載の衝撃検知装置において、
   前記プリント基板上に基板上回路が形成され、前記プリント基板上に第１の半田ボールと第２の半田ボールとを介して前記部品が取り付けられており、
   前記部品は、
   前記第１の半田ボールと接合される第１接続端子と、
   前記第２の半田ボールと接合される第２接続端子と、
   前記第１接続端子と前記第２接続端子との間を連結する部品内連結回路と、
   を含み、
   前記基板上回路は、
   前記第１の半田ボールと接合されるとともに、第１測定端子を有する第１基板上回路と、
   前記第２の半田ボールと接合されるとともに、第２測定端子を有する第２基板上回路と、
   を含むことを特徴とする衝撃検知装置。

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