JP5764761B2 - Electronic device, power supply control system, and lifetime measurement unit - Google Patents

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Description

この発明は、機器の寿命を測定する電子装置、前記電子装置を用いた電源システム、および機器の寿命を判定するために用いられる寿命測定ユニットに関する。   The present invention relates to an electronic device for measuring the lifetime of an apparatus, a power supply system using the electronic apparatus, and a lifetime measuring unit used for determining the lifetime of the apparatus.

従来、はんだを用いた素子構造もしくは機器寿命の測定に関する発明として、以下の様なものが提案されている。   Conventionally, the followings have been proposed as inventions relating to the measurement of the element structure using solder or the device life.

特許文献1には、マザーボードに実装されたBGA(Ball Grid Array)パッケージについて、変形応力によるダメージを受けやすいはんだバンプと、ダメージを受けにくいはんだバンプをそれぞれ選択して、前記2種類のバンプに一定値の電流を流す発明が記載されている。このとき、ダメージを受けやすいはんだバンプにクラックの初期段階が生じたならば、クラックが生じたはんだバンプに発生する電圧は、もう片方のダメージを受けにくいはんだバンプに発生する電圧より高くなることから、クラックの初期段階を検知することができる。   In Patent Document 1, for a BGA (Ball Grid Array) package mounted on a motherboard, solder bumps that are easily damaged by deformation stress and solder bumps that are not easily damaged are selected, and the two types of bumps are fixed. An invention is described for passing a current of value. At this time, if an initial stage of cracking occurs in a solder bump that is easily damaged, the voltage generated in the solder bump that has cracked is higher than the voltage generated in the other solder bump that is not easily damaged. The initial stage of cracks can be detected.

特許文献2には、はんだボールを多数使用してマザー基板にモジュール基板を取り付け、モジュール基板の上に、さらにはんだボールを多数用いて部品を取り付ける構成が記載されている。   Patent Document 2 describes a configuration in which a module substrate is attached to a mother substrate using a large number of solder balls, and components are mounted on the module substrate using a large number of solder balls.

特許文献3には、制御用部品のはんだ接続の寿命を、電力供給用部品のはんだ寿命よりも短く設定したものが記載されている。はんだ寿命を短くするためには、組成を変化させる例や、半田の量を変化させる例、クリアランスを異ならせる例、半田自体がはがれ安くする例、トランジスタに近づけることで熱劣化を加える例、等が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228667 describes a soldering life of a control component that is set shorter than a soldering life of a power supply component. In order to shorten the solder life, an example of changing the composition, an example of changing the amount of solder, an example of changing the clearance, an example of making the solder itself easy to peel off, an example of adding thermal degradation by bringing it closer to a transistor, etc. Is described.

特許文献4には、はんだの接続部分における寿命曲線を作成し、歪み量と寿命の関係を求める発明が記載されている。寿命曲線の作成にあたっては、特定の電極構成をもつ電子部品を配線基板にはんだ付けし、その後、温度サイクル試験を行ってはんだ接続部分に繰り返しの歪みを発生させ、断面観察によるクラックの進展、および接続強度の変化のデータから寿命を求める手法が説明されている。そして特許文献4では、歪み量に影響する因子として、はんだ組成、電子部品形状、部品電極構成、実使用条件等が挙げられ、その結果として寿命曲線を作成可能である旨が記載されている。   Patent Document 4 describes an invention in which a life curve is created at a solder connection portion and the relationship between the amount of strain and the life is obtained. In creating the life curve, an electronic component having a specific electrode configuration is soldered to the wiring board, and then a temperature cycle test is performed to generate repeated distortions in the solder connection portion, and the progress of cracks by cross-sectional observation, and A method for obtaining the lifetime from the data of the change in connection strength is described. In Patent Document 4, factors affecting the amount of strain include solder composition, electronic component shape, component electrode configuration, actual use conditions, and the like, and as a result, a life curve can be created.

特開2009−53033号公報JP 2009-53033 A 特開2001−148552号公報JP 2001-148552 A 特許第3092644号公報Japanese Patent No. 3092644 特開2001−358460号公報JP 2001-358460 A

機器の寿命を測定するには、特に温度サイクルによる熱疲労損傷を検知することが重要である。   In order to measure the lifetime of equipment, it is important to detect thermal fatigue damage due to temperature cycling.

そこで、この発明は、予め想定した温度サイクルが経過したことを測定可能とし、機器の寿命を測定することができる電子装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic device that can measure that a temperature cycle assumed in advance has elapsed and can measure the lifetime of the device.

本発明の電子装置は、第1部材と、第2部材と、判断部と、からなる電子装置であって、前記第1部材には、導通部が設けられ、前記第1部材の一方の端部付近には、前記導通部の一端部と電気的に接続された第1電極が設けられ、前記第1部材の他方の端部付近には、前記導通部の他端部と電気的に接続された第2電極が設けられ、前記第1電極には、当該電極に接続された第1バンプが設けられ、前記第2電極には、当該電極に接続された第2バンプが設けられ、前記第1部材は第1バンプおよび第2バンプによって前記第2部材に接着され、前記第2バンプによって接着された部位の接着力は、前記第1バンプによって接着された部位の接着力より相対的に強く、前記第1部材と前記第2部材は、温度に対する変形率が互いに異なり、前記判断部は、導通が断絶したことを判断することを特徴とする。   The electronic device according to the present invention is an electronic device including a first member, a second member, and a determination unit, wherein the first member is provided with a conduction portion, and one end of the first member. A first electrode electrically connected to one end of the conducting portion is provided near the portion, and electrically connected to the other end of the conducting portion near the other end of the first member. The second electrode is provided, the first electrode is provided with a first bump connected to the electrode, the second electrode is provided with a second bump connected to the electrode, The first member is bonded to the second member by the first bump and the second bump, and the adhesive force of the portion bonded by the second bump is relatively larger than the adhesive force of the portion bonded by the first bump. Strongly, the first member and the second member have different deformation rates with respect to temperature, Serial determination unit may determine that the conduction is severed.

このように、本発明の電子装置は、第1部材(センサ素子)を第2部材(電気回路を備えたマザー基板)に設置する。センサ素子の裏面には、第1電極と複数の第2電極が形成され、それぞれ第1バンプと複数の第2バンプで基板に接合され、電極間が導通されている。これにより、センサ素子は、抵抗器として機能する。そして、マザー基板とセンサ素子の温度に対する変形率(線膨張係数)が互いに異なり、第2バンプによって接着された部位の接着力は、第1バンプによって接着された部位の接着力より相対的に強いため、温度サイクルによって第1バンプに応力が集中し、先に破断されるようになっている。第1バンプが破断されるとマザー基板とセンサ素子は、電気的に切断されることになる。したがって、判断部は、抵抗値の変化を検知することにより、第1バンプの破断を検知することができる。第1バンプが予め想定した温度サイクルで破断されるように設定しておけば、判断部は、予め想定した温度サイクルが経過したことを測定することができ、機器の寿命を測定することができる。   As described above, in the electronic device of the present invention, the first member (sensor element) is installed on the second member (mother substrate provided with an electric circuit). A first electrode and a plurality of second electrodes are formed on the back surface of the sensor element, joined to the substrate by a first bump and a plurality of second bumps, respectively, and the electrodes are electrically connected. Thereby, the sensor element functions as a resistor. The deformation ratios (linear expansion coefficients) of the mother substrate and the sensor element with respect to temperature are different from each other, and the adhesive force of the part bonded by the second bump is relatively stronger than the adhesive force of the part bonded by the first bump. For this reason, stress concentrates on the first bump due to the temperature cycle, and is first broken. When the first bump is broken, the mother board and the sensor element are electrically cut. Therefore, the determination unit can detect the breakage of the first bump by detecting the change in the resistance value. If the first bump is set to be broken at a temperature cycle assumed in advance, the determination unit can measure that the temperature cycle assumed in advance has elapsed, and can measure the life of the device. .

第2バンプによって接着された部位の接着力を強くするには、例えば、第2バンプによって接着された部位の周囲に、接着用部材をさらに設けることが考えられる。また、第2バンプを複数設け、複数の第2バンプのうち隣接する任意の2つの第2バンプ間の距離よりも、第2バンプのうち任意の1つの第2バンプと第1バンプとの距離が長い場合も、第1バンプ側に応力が集中するため、第1バンプを先に破断させることができる。   In order to increase the adhesive force of the part bonded by the second bump, for example, it is conceivable to further provide an adhesive member around the part bonded by the second bump. Also, a plurality of second bumps are provided, and the distance between any one of the second bumps and the first bump is larger than the distance between any two adjacent second bumps among the plurality of second bumps. Even if the length is long, stress concentrates on the first bump side, so that the first bump can be broken first.

なお、第2部材は、第3バンプを備え、前記第3バンプを介して第3部材に電気的に接続される態様とすることも可能である。この場合、第2部材は、インターポーザであり、第3部材がマザー基板となる。   The second member may include a third bump, and may be electrically connected to the third member via the third bump. In this case, the second member is an interposer, and the third member is a mother substrate.

このように、マザー基板に中間部材(インターポーザ)を設置することで、センサ素子の線膨張係数と、センサ素子を搭載する物の線膨張係数と、を正確かつ容易に設定することができる。マザー基板の材質は、多種多様であり、線膨張係数も多種多様であるため、センサ素子をマザー基板に直接搭載すると、マザー基板の材質に合わせて都度センサ素子の線膨張係数を設定する必要があるが、インターポーザの材質を固定した上で、センサ素子をインターポーザに搭載するという構成とすれば、都度、線膨張係数を設定する必要はなくなる。なお、第3バンプの破断を防ぐため、インターポーザとマザー基板は、温度に対する変形率が同等であることが望ましい。   Thus, by installing the intermediate member (interposer) on the mother board, the linear expansion coefficient of the sensor element and the linear expansion coefficient of the object on which the sensor element is mounted can be set accurately and easily. Since there are a wide variety of materials for the mother board and the linear expansion coefficient, it is necessary to set the linear expansion coefficient of the sensor element each time according to the material of the mother board when the sensor element is directly mounted on the mother board. However, if the sensor element is mounted on the interposer after fixing the material of the interposer, it is not necessary to set the linear expansion coefficient each time. In order to prevent breakage of the third bump, it is desirable that the interposer and the mother substrate have the same deformation rate with respect to temperature.

また、上記発明において、前記第1部材は、胴部および複数の脚部に区分され、前記第1電極は、前記複数の脚部のそれぞれに設けられ、前記第2電極は、前記胴部に設けられ、前記複数の脚部には、前記第1電極に接続された第1バンプが設けられ、前記胴部には、前記第2電極に接続された第2バンプが設けられている態様も可能である。   In the above invention, the first member is divided into a trunk part and a plurality of leg parts, the first electrode is provided on each of the plurality of leg parts, and the second electrode is provided on the trunk part. A plurality of leg portions provided with a first bump connected to the first electrode, and a body portion provided with a second bump connected to the second electrode. Is possible.

この場合、それぞれの脚部における第1バンプが別個に破断するため、複数のセンサ素子を一体化した一体型センサ素子を実現することができる。   In this case, since the first bumps in the respective leg portions are separately broken, an integrated sensor element in which a plurality of sensor elements are integrated can be realized.

また、前記第1部材が複数、前記第2部材に設置される態様とすることも可能である。センサ素子は、マザー基板やインターポーザに接合した場合の姿勢(ずれ、傾き)にばらつきが生じる可能性があり、第1バンプが破断するまでのサイクル数にばらつきが生じる可能性がある。また、第1バンプおよび第2バンプ自体の形状(高さ、幅)や、材料特性(線膨張係数、ヤング率、ポアソン比)のばらつきによってもサイクル数にばらつきが生じる可能性がある。そこで、例えば、同じセンサ素子を複数設けた場合、各センサ素子における第1バンプが破断するまでのサイクル数を平均化してばらつきを抑制することができる。   A plurality of the first members may be installed on the second member. The sensor element may vary in posture (displacement, inclination) when bonded to the mother substrate or interposer, and may vary in the number of cycles until the first bump breaks. In addition, the number of cycles may vary depending on variations in the shape (height and width) of the first bump and the second bump and material characteristics (linear expansion coefficient, Young's modulus, Poisson's ratio). Therefore, for example, when a plurality of the same sensor elements are provided, the number of cycles until the first bump in each sensor element breaks can be averaged to suppress variations.

また、バンプ間のピッチ(複数の第2バンプのうちいずれか1つの第2バンプと前記第1バンプとの距離)、各バンプの大きさ、または各バンプの材質が異なるセンサ素子を設けることで、第1バンプが破断するまでのサイクル数が異なるセンサ素子を複数設けることも可能である。この場合、最初に第1バンプが破断したセンサ素子から順に、複数(最低2つ)のセンサ素子の第1バンプが破断するまでの経過時間を検知することにより、残るセンサ素子の第1バンプが破断するまでの経過時間を予測することができ、機器の寿命を予測することができる。   Also, by providing sensor elements having different pitches between bumps (a distance between any one of the plurality of second bumps and the first bump), the size of each bump, or the material of each bump. It is also possible to provide a plurality of sensor elements having different numbers of cycles until the first bump breaks. In this case, the first bumps of the remaining sensor elements are detected by detecting the elapsed time until the first bumps of a plurality of (at least two) sensor elements break in order from the sensor element in which the first bumps are broken first. The elapsed time until breakage can be predicted, and the life of the device can be predicted.

なお、寿命測定ユニットに制御部を接続した電子装置では、当該制御部の検知結果を外部に出力するインタフェースを備える態様とすることも可能である。例えば、機器の点検時等に検知結果をチェックすることによって、機器余寿命を確認し、部品交換等の必要性を判断することができる。   Note that an electronic apparatus in which a control unit is connected to the life measurement unit may include an interface that outputs a detection result of the control unit to the outside. For example, by checking the detection result at the time of equipment inspection or the like, it is possible to check the remaining life of the equipment and determine the necessity for parts replacement or the like.

また、本発明の寿命測定ユニットは、電源ラインに配置し、第1バンプの破断により、電源供給を停止させる電源制御システムとして用いることも可能である。例えば、複雑な機器の場合、所定の熱疲労によって電源ラインを破断させることによって、機器自体が故障する前に強制的に機器を停止させることができる。   The life measuring unit of the present invention can also be used as a power supply control system that is arranged on a power supply line and stops power supply when the first bump is broken. For example, in the case of a complicated device, the device can be forcibly stopped before the device itself breaks down by breaking the power supply line due to predetermined thermal fatigue.

この発明によれば、予め想定した温度サイクルが経過したことを測定可能とし、機器の寿命を測定することができることができる。   According to the present invention, it is possible to measure that a temperature cycle assumed in advance has elapsed, and to measure the lifetime of the device.

電子装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an electronic device. 寿命測定ユニットの斜視図である。It is a perspective view of a lifetime measurement unit. 寿命測定ユニットの斜視図である。It is a perspective view of a lifetime measurement unit. センサ素子、およびインターポーザの各部位の材質の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the material of each site | part of a sensor element and an interposer. 図5(A)は、センサ素子11の一部透過斜視図であり、図5(B)はセンサ素子11の裏面斜視図である。5A is a partially transparent perspective view of the sensor element 11, and FIG. 5B is a rear perspective view of the sensor element 11. 図6(A)は、インターポーザ12の一部透過斜視図であり、図6(B)は、インターポーザ12の裏面斜視図であり、図6(C)は、はんだバンプを取り除いた場合のインターポーザ12の裏面斜視図である。6A is a partially transparent perspective view of the interposer 12, FIG. 6B is a rear perspective view of the interposer 12, and FIG. 6C is the interposer 12 when the solder bumps are removed. FIG. 図7(A)は、応用例1に係る寿命測定ユニット5の斜視図であり、図7(B)は、ブロック図である。FIG. 7A is a perspective view of the life measuring unit 5 according to the application example 1, and FIG. 7B is a block diagram. 温度サイクル数と機器使用年数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the number of temperature cycles, and equipment use years. 応用例2に係る寿命測定ユニット7の斜視図である。It is a perspective view of the lifetime measurement unit 7 which concerns on the application example 2. FIG. 図10(A)は、押圧体を備えた寿命測定ユニットの一部透過斜視図であり、図10(B)は、その裏面斜視図である。FIG. 10A is a partially transparent perspective view of a life measuring unit including a pressing body, and FIG. 10B is a rear perspective view thereof. 支持機構を備えたセンサ素子11の裏面斜視図である。It is a back surface perspective view of the sensor element 11 provided with the support mechanism. 第1バンプが1つ、かつ第2バンプが1つである例を示す図である。It is a figure which shows the example which has one 1st bump and one 2nd bump. 複数のセンサ素子を一体化した一体型センサ素子の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the integrated sensor element which integrated the several sensor element. 一体型センサ素子の変形例の1つを示した図である。It is the figure which showed one of the modified examples of an integrated sensor element. 一体型センサ素子16の他の変形例を示した図である。It is the figure which showed the other modification of the integrated sensor element. 異なる材質の金属板を取り付けたセンサ素子を示す図である。It is a figure which shows the sensor element which attached the metal plate of a different material.

図1は、本発明の寿命測定ユニットを備えた電子装置の構成を示すブロック図である。 図1に示す電子装置は、寿命測定ユニット1、制御部3、およびインタフェース2を備えている。制御部3は、請求項の判断部に相当し、寿命測定ユニット1およびインタフェース2に接続されている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic apparatus provided with a lifetime measuring unit of the present invention. The electronic device shown in FIG. 1 includes a life measurement unit 1, a control unit 3, and an interface 2. The control unit 3 corresponds to a determination unit in claims, and is connected to the life measurement unit 1 and the interface 2.

寿命測定ユニット1は、例えば自動車のECU内に設置されており、コンデンサ100、コイル101、あるいは発熱素子102等の近傍に配置され、温度サイクル条件の厳しい箇所に配置されている。   The life measuring unit 1 is installed in, for example, an ECU of an automobile, and is disposed in the vicinity of the capacitor 100, the coil 101, the heating element 102, or the like, and is disposed at a place where temperature cycle conditions are severe.

寿命測定ユニット1は、抵抗器の機能を有し、予め想定した温度サイクルが経過すると、当該抵抗器が電気的に機能しない(絶縁状態となる)ようになっている。当該抵抗器が電気的に機能しなくなるまでの時間(温度サイクル数)は、機器の寿命よりも短く設定されている。制御部3は、CPUを内蔵し、寿命測定ユニット1の抵抗値を検知することで、寿命測定ユニット1が電気的に機能しなくなった状態を検知する。   The lifetime measuring unit 1 has a function of a resistor, and when a temperature cycle assumed in advance passes, the resistor does not function electrically (is in an insulated state). The time until the resistor does not function electrically (number of temperature cycles) is set to be shorter than the lifetime of the device. The control unit 3 has a built-in CPU and detects a state in which the life measurement unit 1 is not electrically functioning by detecting a resistance value of the life measurement unit 1.

制御部3は、当該抵抗値の変化をそのまま、あるいは所定の演算を行った検知結果として、インタフェース2に出力する。インタフェース2は、例えば車両サービスプラグ等に接続され、車両点検時等に当該検知結果を出力することができるようになっている。ユーザは、この検知結果を確認することで、機器の寿命が近づいていることを確認することができ、機器の交換の必要性を判断することができる。   The control unit 3 outputs the change in the resistance value to the interface 2 as it is or as a detection result obtained by performing a predetermined calculation. The interface 2 is connected to a vehicle service plug or the like, for example, and can output the detection result at the time of vehicle inspection or the like. By confirming the detection result, the user can confirm that the life of the device is approaching, and can determine the necessity of replacement of the device.

以下、寿命測定ユニット1が温度サイクルによって電気的に機能しなくなるための構成について説明する。図2は、寿命測定ユニット1の基本的構成を表した斜視図である。寿命測定ユニット1は、センサ素子11とマザー基板13を備えている。センサ素子11は、請求項の第1部材に相当する。センサ素子には、図示されない第1電極および第2電極を備えた図示されない導通部が設けられている。そして、第1電極には、第1はんだバンプ51、第2電極には、第2はんだバンプ54が設けられている。   Hereinafter, a configuration for preventing the life measuring unit 1 from electrically functioning due to a temperature cycle will be described. FIG. 2 is a perspective view showing the basic configuration of the life measuring unit 1. The life measuring unit 1 includes a sensor element 11 and a mother substrate 13. The sensor element 11 corresponds to a first member of the claims. The sensor element is provided with a conduction portion (not shown) including a first electrode and a second electrode (not shown). A first solder bump 51 is provided on the first electrode, and a second solder bump 54 is provided on the second electrode.

この例では、センサ素子11が、第1はんだバンプ51および第2はんだバンプ54を介して、マザー基板13に接合され、電気的に接続されている。したがってこの例では、センサ素子11が請求項の第1部材に相当し、マザー基板13が請求項の第2部材に相当する。   In this example, the sensor element 11 is bonded to and electrically connected to the mother board 13 via the first solder bumps 51 and the second solder bumps 54. Therefore, in this example, the sensor element 11 corresponds to the first member of the claims, and the mother board 13 corresponds to the second member of the claims.

なお、マザー基板13には配線81が形成されており、配線81を介して図示されない制御部3に電気的に接続されている。   A wiring 81 is formed on the mother board 13 and is electrically connected to the control unit 3 (not shown) via the wiring 81.

図3は、寿命測定ユニット1の別の形態を表した斜視図である。この実施形態における寿命測定ユニット1は、センサ素子11、インターポーザ12、およびマザー基板13を備えている。センサ素子11は、インターポーザ12に接合され電気的に接続されている。また、インターポーザ12は、マザー基板13に接合され、電気的に接続されている。この例においては、センサ素子11が請求項の第1部材に相当し、インターポーザ12が請求項の第2部材に相当し、マザー基板13が請求項の第3部材に相当する。   FIG. 3 is a perspective view showing another form of the lifetime measuring unit 1. The life measuring unit 1 in this embodiment includes a sensor element 11, an interposer 12, and a mother board 13. The sensor element 11 is joined to and electrically connected to the interposer 12. Further, the interposer 12 is bonded to and electrically connected to the mother board 13. In this example, the sensor element 11 corresponds to the first member of the claims, the interposer 12 corresponds to the second member of the claims, and the mother board 13 corresponds to the third member of the claims.

電気回路を備えたマザー基板13には、配線81が形成されている。インターポーザ12およびセンサ素子11は、当該配線81を介して制御部3に電気的に接続されている。また、センサ素子11、およびインターポーザ12の各部位の材質は、一例として図4のようにすることが考えられるが、材質はそれに限定されることはない。   A wiring 81 is formed on the mother board 13 provided with an electric circuit. The interposer 12 and the sensor element 11 are electrically connected to the control unit 3 through the wiring 81. Moreover, although the material of each part of the sensor element 11 and the interposer 12 can be considered as shown in FIG. 4 as an example, the material is not limited thereto.

図5(A)は、センサ素子11の一部透過斜視図(センサ素子11の本体を透過したもの)であり、図5(B)はセンサ素子11の裏面斜視図である。図6(A)は、インターポーザ12の一部透過斜視図(インターポーザ12の本体を透過したもの)であり、図6(B)は、インターポーザ12の裏面斜視図であり、図6(C)は、はんだバンプを取り除いた場合のインターポーザ12の裏面斜視図である。   5A is a partially transparent perspective view of the sensor element 11 (through the main body of the sensor element 11), and FIG. 5B is a rear perspective view of the sensor element 11. FIG. 6A is a partially transparent perspective view of the interposer 12 (through the main body of the interposer 12), FIG. 6B is a rear perspective view of the interposer 12, and FIG. It is a back surface perspective view of the interposer 12 at the time of removing a solder bump.

直方体形状のセンサ素子11は、本発明の部材に相当し、インターポーザ12に対向する面(以下、センサ素子11の裏面と称する。)において、長手方向の一方の端部から他方の端部に至る直線状の導通部55が設けられている。そして、導通部55の一方の端部には、第1電極511が設けられている。この第1電極511には、第1はんだバンプ51が接続されている。   The rectangular parallelepiped sensor element 11 corresponds to a member of the present invention, and extends from one end in the longitudinal direction to the other end on a surface facing the interposer 12 (hereinafter referred to as a back surface of the sensor element 11). A linear conductive portion 55 is provided. A first electrode 511 is provided at one end of the conduction portion 55. A first solder bump 51 is connected to the first electrode 511.

また、導通部55の他方の端部は、T字型に枝分かれし、当該枝分かれした配線のそれぞれの先端部分に複数の電極(第2電極531および第2電極541)が設けられている。第2電極531および第2電極541には、それぞれ第2はんだバンプ53および第2はんだバンプ54が接続されている。   The other end of the conducting portion 55 branches into a T-shape, and a plurality of electrodes (second electrode 531 and second electrode 541) are provided at the respective tip portions of the branched wiring. A second solder bump 53 and a second solder bump 54 are connected to the second electrode 531 and the second electrode 541, respectively.

直方体形状のインターポーザ12は、本発明の中間部材に相当し、センサ素子11に対向する面(以下、インターポーザ12の表面と称する。)において、配線67および配線68が設けられている。配線67には、センサ素子11を接合する際に、上記第1はんだバンプ51に対応する位置に電極671が形成されている。配線68には、センサ素子11を接合する際に、上記第2はんだバンプ53および第2はんだバンプ54にそれぞれ対応する位置に電極672および電極683が形成されている。   The rectangular parallelepiped interposer 12 corresponds to an intermediate member of the present invention, and a wiring 67 and a wiring 68 are provided on a surface facing the sensor element 11 (hereinafter referred to as a surface of the interposer 12). An electrode 671 is formed on the wiring 67 at a position corresponding to the first solder bump 51 when the sensor element 11 is joined. When the sensor element 11 is joined to the wiring 68, an electrode 672 and an electrode 683 are formed at positions corresponding to the second solder bump 53 and the second solder bump 54, respectively.

インターポーザ12は、マザー基板13に対向する面(以下、インターポーザ12の裏面と称する。)において、配線65および配線66が設けられている。配線65は、スルーホール70を介して配線67に電気的に接続されている。配線66は、スルーホール69を介して配線68に電気的に接続されている。   The interposer 12 is provided with wiring 65 and wiring 66 on the surface facing the mother substrate 13 (hereinafter referred to as the back surface of the interposer 12). The wiring 65 is electrically connected to the wiring 67 through the through hole 70. The wiring 66 is electrically connected to the wiring 68 through the through hole 69.

配線65には、インターポーザ12の裏面の短手方向の両端部かつ長手方向の一方の端部において、2つの電極611および電極641が形成されている。電極611には、第3はんだバンプ61が接続され、電極641には、第3はんだバンプ64が接続される。同じく、配線66には、インターポーザ12の裏面の短手方向の両端部かつ長手方向の他方の端部において、2つの電極621および電極631が形成されている。電極621には、第3はんだバンプ62が接続され、電極631には、第3はんだバンプ63が接続される。   In the wiring 65, two electrodes 611 and 641 are formed at both ends in the short direction and one end in the longitudinal direction of the back surface of the interposer 12. The third solder bump 61 is connected to the electrode 611, and the third solder bump 64 is connected to the electrode 641. Similarly, two electrodes 621 and 631 are formed on the wiring 66 at both ends in the short direction and the other end in the longitudinal direction of the back surface of the interposer 12. A third solder bump 62 is connected to the electrode 621, and a third solder bump 63 is connected to the electrode 631.

インターポーザ12は、これら4つの第3はんだバンプ61、第3はんだバンプ62、第3はんだバンプ63、および第3はんだバンプ64を介してマザー基板13に実装される。なお、インターポーザ12の裏面におけるはんだバンプの数や配置はこの例に限るものではない。ただし、第1はんだバンプ51、第2はんだバンプ53、および第2はんだバンプ54は、第3はんだバンプ61、第3はんだバンプ62、第3はんだバンプ63、および第3はんだバンプ64よりも高融点材料となっていることが望ましい。高融点材料のはんだバンプとして、例えば銅製の材料を使うなどが考えられる。寿命測定ユニットは、インターポーザ12をマザー基板13に実装する際に、リフロー炉ではんだ付けされる。このとき、第1はんだバンプ51、第2はんだバンプ53、および第2はんだバンプ54が高融点材料であれば、実装時のリフロー熱によって第1はんだバンプ51、第2はんだバンプ53、および第2はんだバンプ54が再溶融して変形しないようにすることができる。   The interposer 12 is mounted on the mother board 13 via these four third solder bumps 61, third solder bumps 62, third solder bumps 63, and third solder bumps 64. The number and arrangement of solder bumps on the back surface of the interposer 12 are not limited to this example. However, the first solder bump 51, the second solder bump 53, and the second solder bump 54 have higher melting points than the third solder bump 61, the third solder bump 62, the third solder bump 63, and the third solder bump 64. It is desirable to be a material. For example, a copper material may be used as the solder bump of the high melting point material. The life measuring unit is soldered in a reflow furnace when the interposer 12 is mounted on the mother board 13. At this time, if the first solder bump 51, the second solder bump 53, and the second solder bump 54 are high melting point materials, the first solder bump 51, the second solder bump 53, and the second solder bump due to the reflow heat during mounting. It is possible to prevent the solder bump 54 from being melted again and deformed.

センサ素子11の本体は、半導体シリコンやセラミックの材質からなる。インターポーザ12の本体およびマザー基板13の本体は、ガラスエポキシ樹脂の材質からなる。したがって、センサ素子11の線膨張係数は、インターポーザ12の線膨張係数よりも低い。インターポーザ12の線膨張係数は、マザー基板13の線膨張係数と同等(同一または類似した値)である。   The main body of the sensor element 11 is made of a semiconductor silicon or ceramic material. The main body of the interposer 12 and the main body of the mother substrate 13 are made of a glass epoxy resin material. Therefore, the linear expansion coefficient of the sensor element 11 is lower than the linear expansion coefficient of the interposer 12. The linear expansion coefficient of the interposer 12 is equivalent (same or similar value) to the linear expansion coefficient of the mother board 13.

つまり、センサ素子11とインターポーザ12は、温度に対する変形率が異なり、温度変化によって、接続箇所であるはんだバンプに応力が発生することになる。バンプ間のピッチLが長いほどセンサ素子11の温度変化による変形量が大きくなるため、当該応力は、バンプ間のピッチLが長いほど大きくなる。   That is, the sensor element 11 and the interposer 12 have different deformation rates with respect to temperature, and stress is generated in the solder bumps that are the connection locations due to temperature changes. The longer the pitch L between the bumps, the larger the deformation amount due to the temperature change of the sensor element 11.

そして、第2はんだバンプ53または第2はんだバンプ54と第1はんだバンプ51との距離は、第2はんだバンプ53および第2はんだバンプ54間の距離よりも、長くなっているため、第1はんだバンプ51に応力が集中することになる。   Since the distance between the second solder bump 53 or the second solder bump 54 and the first solder bump 51 is longer than the distance between the second solder bump 53 and the second solder bump 54, the first solder bump Stress concentrates on the bump 51.

したがって、温度サイクルによって第1はんだバンプ51が先に破断する。なお、第2はんだバンプ53および第2はんだバンプ54と、第1はんだバンプ51とは、異なる材質であってもよい。一例として、第1はんだバンプの材料にSnCuAgを使用し、第2はんだバンプの材料にCuを使用すると、第1はんだバンプの方が先に破断するような構成となる。また、第2はんだバンプ53および第2はんだバンプ54の大きさを、第1はんだバンプ51よりも大きくしてもよい。あるいは、第2はんだバンプ53および第2はんだバンプ54をセンサ素子11およびインターポーザ12に溶接接合したりして、第1はんだバンプよりも壊れにくい構造にして、より確実に第1はんだバンプ51が先に破断するようにすることも可能である。   Accordingly, the first solder bump 51 is first broken by the temperature cycle. The second solder bump 53 and the second solder bump 54 and the first solder bump 51 may be made of different materials. As an example, when SnCuAg is used as the material of the first solder bump and Cu is used as the material of the second solder bump, the first solder bump is ruptured first. Further, the size of the second solder bump 53 and the second solder bump 54 may be larger than that of the first solder bump 51. Alternatively, the second solder bump 53 and the second solder bump 54 are welded and joined to the sensor element 11 and the interposer 12 to make the structure harder to break than the first solder bump. It is also possible to break it.

第1はんだバンプ51が破断されると、センサ素子11における電気的な導通が切断されることになるため、抵抗器として機能しなくなる。したがって、寿命測定ユニット1に制御部3を接続した電子装置では、制御部3が抵抗値の変化を検知することにより、第1はんだバンプ51の破断を検知することができる。したがって、第1はんだバンプ51が予め想定した温度サイクルで破断するように設定しておけば、予め想定した温度サイクルが経過したことを測定することができ、機器の寿命を測定することができる。   When the first solder bump 51 is broken, the electrical continuity in the sensor element 11 is cut, so that it does not function as a resistor. Therefore, in the electronic device in which the control unit 3 is connected to the life measuring unit 1, the control unit 3 can detect the breakage of the first solder bump 51 by detecting a change in the resistance value. Therefore, if it sets so that the 1st solder bump 51 may fracture | rupture with the temperature cycle assumed beforehand, it can measure that the temperature cycle assumed beforehand passed and can measure the lifetime of an apparatus.

上述したように、第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクルは、はんだバンプ間のピッチL、各はんだバンプの大きさ、または各バンプの材質によって異なる。   As described above, the temperature cycle until the first solder bump 51 breaks differs depending on the pitch L between the solder bumps, the size of each solder bump, or the material of each bump.

例えば、センサ素子11の本体材質を半導体シリコンとし、はんだバンプ間隔を約1.8mmとした場合に、寿命測定ユニット1の周囲の最高温度、最低温度の差が約55度で変化する状況において、この温度上昇から下降までの1回を1サイクルと定義した場合、第1はんだバンプ51は、約3650サイクルで破断する。したがって、機器を1日1回使用すると仮定した場合、約10年経過したところで、第1はんだバンプ51に破断が発生し、電気的な導通ができなくなるように設定される。また、10年経過するよりも前に第1はんだバンプ51に破断が発生した場合、機器の使用状況が過酷であると判断することもできる。   For example, in a situation where the difference between the maximum temperature and the minimum temperature around the life measurement unit 1 changes at about 55 degrees when the sensor element 11 is made of semiconductor silicon and the solder bump interval is about 1.8 mm, When one cycle from the temperature rise to the fall is defined as one cycle, the first solder bump 51 breaks in about 3650 cycles. Therefore, when it is assumed that the device is used once a day, the first solder bump 51 is set to break when about 10 years have passed, and electrical conduction is not possible. In addition, when the first solder bump 51 breaks before 10 years have elapsed, it can be determined that the device usage is severe.

なお、インターポーザ12とマザー基板13は、温度に対する変形率が同等であるため、第3はんだバンプ61、第3はんだバンプ62、第3はんだバンプ63、および第3はんだバンプ64には大きな応力が発生しない。したがって、第3はんだバンプ61、第3はんだバンプ62、第3はんだバンプ63、および第3はんだバンプ64は、第1はんだバンプ51よりも先に破断することはない。また、インターポーザ12の線膨張係数とマザー基板13の線膨張係数が多少異なっていたとしても、第3はんだバンプ62、第3はんだバンプ63、および第3はんだバンプ64の大きさを第1はんだバンプ51よりも大きくしたり、強度の高い材質としたりすれば、第1はんだバンプ51よりも先に破断することはない。   Since the interposer 12 and the mother substrate 13 have the same deformation rate with respect to temperature, a large stress is generated in the third solder bump 61, the third solder bump 62, the third solder bump 63, and the third solder bump 64. do not do. Therefore, the third solder bump 61, the third solder bump 62, the third solder bump 63, and the third solder bump 64 do not break before the first solder bump 51. Even if the linear expansion coefficient of the interposer 12 and the linear expansion coefficient of the mother substrate 13 are slightly different, the sizes of the third solder bumps 62, the third solder bumps 63, and the third solder bumps 64 are the same as the first solder bumps. If it is made larger than 51 or made of a material having high strength, it will not break before the first solder bump 51.

また、インターポーザ12は、本発明において必須の構成要素ではないが、センサ素子11の線膨張係数と、センサ素子11を搭載する物の線膨張係数と、を正確かつ容易に設定するために存在する。マザー基板13の材質は、多種多様であり、線膨張係数も多種多様である。仮に、センサ素子11をマザー基板13に直接搭載するとなると、マザー基板13の材質に合わせて都度センサ素子11の線膨張係数を設定し、所定温度サイクルで第1はんだバンプ51が破断するように、第1はんだバンプ51や第2はんだバンプ53,54の位置を変更する必要が生じる。しかし、インターポーザ12の材質を固定した上で、センサ素子11をインターポーザ12に搭載するという構成とすれば、都度、線膨張係数を設定したり、第1はんだバンプ51や第2はんだバンプ53,54の位置を変更する必要はなくなる。   Further, the interposer 12 is not an essential component in the present invention, but exists to accurately and easily set the linear expansion coefficient of the sensor element 11 and the linear expansion coefficient of the object on which the sensor element 11 is mounted. . There are various materials for the mother substrate 13, and the linear expansion coefficients are also various. If the sensor element 11 is directly mounted on the mother board 13, the linear expansion coefficient of the sensor element 11 is set every time according to the material of the mother board 13, and the first solder bump 51 is broken at a predetermined temperature cycle. It becomes necessary to change the positions of the first solder bumps 51 and the second solder bumps 53 and 54. However, if the sensor element 11 is mounted on the interposer 12 after the material of the interposer 12 is fixed, the linear expansion coefficient may be set or the first solder bumps 51 and the second solder bumps 53 and 54 may be set each time. There is no need to change the position of.

なお、第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクル数は、センサ素子11の姿勢(ずれ、傾き)のばらつきにより変化する可能性がある。したがって、第1はんだバンプと第2はんだバンプの数は、異なることが望ましい。例えば、上記実施形態で示したように、第2はんだバンプを2個とし、センサ素子11を3点支持構造にすることで、センサ素子11の傾きを防止し、破断精度を向上させることができる。   Note that the number of temperature cycles until the first solder bump 51 breaks may change due to variations in the posture (deviation, inclination) of the sensor element 11. Therefore, it is desirable that the numbers of the first solder bumps and the second solder bumps are different. For example, as shown in the above embodiment, by using two second solder bumps and the sensor element 11 having a three-point support structure, it is possible to prevent the sensor element 11 from tilting and improve the fracture accuracy. .

また、第1はんだバンプが破断するまでのサイクル数は、第1はんだバンプおよび第2はんだバンプ自体の形状(高さ、幅)や、材料特性(線膨張係数、ヤング率、ポアソン比)のばらつきによってもばらつく可能性がある。そこで、インターポーザ12に、同じセンサ素子11を複数設け、各センサ素子11における第1はんだバンプ51が破断するまでのサイクル数を制御部3で平均化して、ばらつきを抑制することもできる。このとき、制御部3は、1つのセンサ素子11における第1はんだバンプ51が破断した場合には、インタフェース2に検知結果を出力せず、複数(例えば2つまたは3つ)のセンサ素子11における第1はんだバンプ51が破断したとき、あるいは全てのセンサ素子11における第1はんだバンプが破断したときに検知結果を出力する。また、制御部3は、著しく短い温度サイクルで第1はんだバンプ51が破断したセンサ素子11が存在した場合、このセンサ素子11の検知結果は無視することも可能である。   In addition, the number of cycles until the first solder bump breaks varies in the shape (height, width) and material characteristics (linear expansion coefficient, Young's modulus, Poisson's ratio) of the first solder bump and the second solder bump itself. May vary. Therefore, a plurality of the same sensor elements 11 can be provided in the interposer 12, and the number of cycles until the first solder bump 51 in each sensor element 11 is broken can be averaged by the control unit 3 to suppress variations. At this time, when the first solder bump 51 in one sensor element 11 breaks, the control unit 3 does not output the detection result to the interface 2 and in a plurality (for example, two or three) of sensor elements 11. When the first solder bump 51 is broken or when the first solder bumps in all the sensor elements 11 are broken, the detection result is output. In addition, when there is a sensor element 11 in which the first solder bump 51 is broken in a remarkably short temperature cycle, the control unit 3 can ignore the detection result of the sensor element 11.

また、本発明の寿命測定ユニットは、第1はんだバンプが破断するまでのサイクル数が異なるセンサ素子を複数設けることも可能である。図7(A)は、応用例1に係る寿命測定ユニット5の斜視図であり、図7(B)は、ブロック図である。なお、図7(A)においてはマザー基板の図示は省略している。また、図2乃至図6で示した構成と同一の構成については同じ番号を付し、その説明を省略する。   The life measuring unit of the present invention can also be provided with a plurality of sensor elements having different numbers of cycles until the first solder bump breaks. FIG. 7A is a perspective view of the life measuring unit 5 according to the application example 1, and FIG. 7B is a block diagram. Note that the mother substrate is not shown in FIG. Moreover, the same number is attached | subjected about the same structure as the structure shown in FIG. 2 thru | or FIG. 6, and the description is abbreviate | omitted.

応用例1に係る寿命測定ユニット5は、第1はんだバンプ51が破断するまでのサイクル数が異なる5つのセンサ素子11A、センサ素子11B、センサ素子11C、センサ素子11D、およびセンサ素子11Eを備えている。これらのセンサ素子は、インターポーザ12よりも面積の広いインターポーザ22に搭載される。寿命測定ユニット5も、例えば自動車のECU内に設置されており、コンデンサ100、コイル101、あるいは発熱素子102等の近傍に配置されている。   The life measurement unit 5 according to the application example 1 includes five sensor elements 11A, sensor elements 11B, sensor elements 11C, sensor elements 11D, and sensor elements 11E having different numbers of cycles until the first solder bumps 51 are broken. Yes. These sensor elements are mounted on an interposer 22 having a larger area than the interposer 12. The life measurement unit 5 is also installed in, for example, an ECU of an automobile, and is disposed in the vicinity of the capacitor 100, the coil 101, the heating element 102, or the like.

各センサ素子は、バンプ間のピッチL(図5(B)を参照)が異なるため、第1はんだバンプが破断するまでのサイクル数が異なる。ただし、各バンプの大きさや各バンプの材質が異なるセンサ素子とすることでも第1はんだバンプが破断するまでのサイクル数を変更することができる。   Since each sensor element has a different pitch L between the bumps (see FIG. 5B), the number of cycles until the first solder bump breaks is different. However, the number of cycles until the first solder bump breaks can also be changed by using sensor elements having different bump sizes and different bump materials.

バンプ間のピッチLが長いほど、温度変化によるセンサ素子の変形量が大きくなるため、センサ素子11Aの第1はんだバンプ51に係る応力が最も強く、当該センサ素子11Aの第1はんだバンプ51が最も早く破断し、センサ素子11B、センサ素子11C、センサ素子11D、センサ素子11Eの順に各第1はんだバンプ51が破断することになる。   The longer the pitch L between the bumps, the larger the amount of deformation of the sensor element due to temperature change. Therefore, the stress on the first solder bump 51 of the sensor element 11A is the strongest, and the first solder bump 51 of the sensor element 11A is the most. The first solder bumps 51 are broken in the order of the sensor element 11B, the sensor element 11C, the sensor element 11D, and the sensor element 11E.

この応用例1においても、制御部3は、1つのセンサ素子11Aにおける第1はんだバンプ51が破断した場合には、インタフェース2に検知結果を出力せず、複数のセンサ素子(例えばセンサ素子11Aおよびセンサ素子11B)における第1はんだバンプ51が破断したとき、あるいは全てのセンサ素子における第1はんだバンプ51が破断したときに検知結果を出力する。   Also in this application example 1, when the first solder bump 51 in one sensor element 11A breaks, the control unit 3 does not output a detection result to the interface 2 and a plurality of sensor elements (for example, the sensor element 11A and the sensor element 11A). The detection result is output when the first solder bump 51 in the sensor element 11B) is broken or when the first solder bump 51 in all the sensor elements is broken.

また、この応用例1では、最初に第1はんだバンプ51が破断したセンサ素子11Aから順に、複数(最低2つ)のセンサ素子の第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクル数(経過時間)を検知することにより、残るセンサ素子11の第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクル数(経過時間)を演算により予測することができる。例えば、センサ素子11Aの第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクル数を500に想定し、センサ素子11Bの第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクル数を750に設定し、センサ素子11Cの第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクル数を1000に設定し、センサ素子11Dの第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクル数を1250に設定し、センサ素子11Eの第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクル数を1500に設定する。このように、各センサ素子の第1はんだバンプ51が破断するまでの温度サイクル数を直線的に変化するようにしておく。そして、制御部3は、実際に複数(最低2つ)のセンサ素子の第1はんだバンプ51が破断したときのサイクル数(経過時間)を検知し、直線近似により、残るセンサ素子の第1はんだバンプ51が破断するまでのサイクル数を予測する。   Further, in this application example 1, the number of temperature cycles (elapsed time) until the first solder bumps 51 of a plurality (at least two) of sensor elements are ruptured in order from the sensor element 11A where the first solder bumps 51 are ruptured first. ) Is detected, the number of temperature cycles (elapsed time) until the first solder bump 51 of the remaining sensor element 11 breaks can be predicted by calculation. For example, assuming that the number of temperature cycles until the first solder bump 51 of the sensor element 11A breaks is 500, the number of temperature cycles until the first solder bump 51 of the sensor element 11B breaks is set to 750, and the sensor element The number of temperature cycles until the first solder bump 51 of 11C breaks is set to 1000, the number of temperature cycles until the first solder bump 51 of the sensor element 11D breaks is set to 1250, and the first cycle of the sensor element 11E is set. The number of temperature cycles until the solder bump 51 breaks is set to 1500. In this way, the number of temperature cycles until the first solder bump 51 of each sensor element breaks is changed linearly. Then, the control unit 3 detects the number of cycles (elapsed time) when the first solder bumps 51 of a plurality of (at least two) sensor elements are actually broken, and performs first approximation of the remaining sensor elements by linear approximation. The number of cycles until the bump 51 breaks is predicted.

この場合、センサ素子11Eの寿命(センサ素子11Eの第1はんだバンプ51が破断するまでのサイクル数)を、機器の寿命よりも短く設定しておけば、最低2つのセンサ素子の第1はんだバンプ51が破断した時点で機器の余寿命を予測することができる。   In this case, if the lifetime of the sensor element 11E (the number of cycles until the first solder bump 51 of the sensor element 11E breaks) is set to be shorter than the lifetime of the device, the first solder bump of at least two sensor elements. When 51 breaks, the remaining life of the device can be predicted.

また、この例では、上記直線近似により、各センサ素子11における第1はんだバンプ51が破断するまでのサイクル数も平均化されるため、第1はんだバンプが破断するまでのサイクル数のばらつきを抑制することもできる。さらに、制御部3は、上記直線近似から著しくかけ離れた温度サイクルで第1はんだバンプ51が破断したセンサ素子11が存在した場合、このセンサ素子11の検知結果は無視することもできる。   Moreover, in this example, since the number of cycles until the first solder bump 51 in each sensor element 11 breaks is averaged by the above linear approximation, variation in the number of cycles until the first solder bump breaks is suppressed. You can also Furthermore, when there is a sensor element 11 in which the first solder bump 51 is broken in a temperature cycle that is significantly different from the linear approximation, the control unit 3 can ignore the detection result of the sensor element 11.

機器の余寿命予測の一例を、以下に説明する。図8は、縦軸に温度サイクル数を、横軸に機器使用年数をとったグラフである。直線(A)は、ある機器において、センサ素子11Aの第1はんだバンプが、機器使用の開始から4年経過したところで、温度サイクル数500に達して破断し、センサ素子11Bの第1はんだバンプが、機器使用の開始から6年経過したところで温度サイクル数750に達して破断し、センサ素子11Cの第1はんだバンプが、機器使用の開始から8年経過したところで温度サイクル数1000に達して破断した場合である。   An example of the remaining life prediction of the device will be described below. FIG. 8 is a graph in which the vertical axis represents the number of temperature cycles and the horizontal axis represents the years of equipment use. The straight line (A) indicates that, in a certain device, when the first solder bump of the sensor element 11A reaches the temperature cycle number 500 after 4 years from the start of use of the device, the first solder bump of the sensor element 11B breaks. The temperature cycle number reaches 750 and breaks after 6 years from the start of use of the device, and the first solder bump of the sensor element 11C reaches 1000 cycles and breaks after 8 years from the start of use of the device. Is the case.

このとき、直線近似によって、センサ素子11Dの第1はんだバンプは、機器使用開始から10年で温度サイクル数1250に達して破断し、またセンサ素子11Eの第1はんだバンプは、機器使用開始から12年で温度サイクル数1500に達して破断すると予測することができる。言い換えると、センサ素子11Cの第1はんだバンプが破断した時点において、機器の余寿命4年と判断することができる。   At this time, by the linear approximation, the first solder bump of the sensor element 11D reaches the temperature cycle number 1250 in 10 years from the start of use of the device and breaks, and the first solder bump of the sensor element 11E is 12 from the start of use of the device. It can be predicted that the number of temperature cycles will reach 1500 per year and break. In other words, it can be determined that the remaining life of the device is 4 years when the first solder bump of the sensor element 11C is broken.

直線(B)は、同じ種類の別の機器について、センサ素子11A、センサ素子11B、およびセンサ素子11Cの第1はんだバンプが破断した時点で同様に直線近似を行ったものである。この場合、センサ素子11Cのはんだバンプは、機器使用開始から6年で破断している。直線近似により、センサ素子11Dの第1はんだバンプは、機器使用開始から8年で温度サイクル数1250に達して破断し、センサ素子11Eの第1はんだバンプは、機器使用開始から9年で破断すると予測できる。言い換えると、センサ素子11Cの第1はんだバンプが破断した時点において、機器の余寿命3年と判断することができる。   The straight line (B) is obtained by performing linear approximation in a similar manner when the first solder bumps of the sensor element 11A, the sensor element 11B, and the sensor element 11C are broken for another device of the same type. In this case, the solder bump of the sensor element 11C is broken in six years from the start of use of the device. According to the linear approximation, the first solder bump of the sensor element 11D reaches the temperature cycle number 1250 in 8 years from the start of use of the device and breaks, and the first solder bump of the sensor element 11E breaks in 9 years from the start of use of the device. Predictable. In other words, when the first solder bump of the sensor element 11C is broken, it can be determined that the remaining life of the device is 3 years.

次に、図9は、応用例2に係る寿命測定ユニット7の斜視図である。応用例2に係る寿命測定ユニット7は、図9に示した応用例1の寿命測定ユニット5と、各センサ素子の配置が異なり、各センサ素子は、インターポーザ22よりも面積の狭いインターポーザ23に搭載されている。その他の構成は図7に示した応用例1の寿命測定ユニット5と共通する。   Next, FIG. 9 is a perspective view of the life measuring unit 7 according to the application example 2. FIG. The life measurement unit 7 according to the application example 2 is different from the life measurement unit 5 of the application example 1 shown in FIG. 9 in the arrangement of each sensor element, and each sensor element is mounted on the interposer 23 having a smaller area than the interposer 22. Has been. Other configurations are the same as those of the life measurement unit 5 of the application example 1 shown in FIG.

応用例2に係る寿命測定ユニット7は、最も大きいセンサ素子11Aの近傍に、次に大きいセンサ素子11Bと最も小さいセンサ素子11Eが配置されている。かつ、センサ素子11Eは、寿命測定ユニット7の上面から見て他のセンサ素子から90度回転させて配置されている。そして、センサ素子11Bを挟んだ反対側にはセンサ素子11Cが配置され、センサ素子11Eを挟んだ反対側には、センサ素子11Dが配置されている。   In the lifetime measuring unit 7 according to the application example 2, the next largest sensor element 11B and the smallest sensor element 11E are arranged in the vicinity of the largest sensor element 11A. In addition, the sensor element 11E is disposed by being rotated 90 degrees from the other sensor elements as viewed from the upper surface of the lifetime measuring unit 7. A sensor element 11C is disposed on the opposite side of the sensor element 11B, and a sensor element 11D is disposed on the opposite side of the sensor element 11E.

したがって、応用例2に係る寿命測定ユニット7は、最も面積占有の効率がよい配置となり、マザー基板上における寿命測定ユニットの占有面積を小さくすることができる。   Therefore, the lifetime measuring unit 7 according to the application example 2 is arranged with the best area occupation efficiency, and the area occupied by the lifetime measuring unit on the mother board can be reduced.

以降の実施形態の説明においては、インターポーザの図示を省略し、センサ素子11の構造のみを図示することとする。図10および図11は、センサ素子11の支持構造に関する応用例を示す図である。まず、図10(A)は、押圧体を備えた寿命測定ユニットの一部透過斜視図(センサ素子11およびインターポーザ12の本体を透過したもの)であり、図10(B)は、裏面斜視図である。   In the following description of the embodiments, the illustration of the interposer is omitted, and only the structure of the sensor element 11 is shown. 10 and 11 are diagrams showing application examples related to the support structure of the sensor element 11. First, FIG. 10A is a partially transparent perspective view of the life measuring unit having a pressing body (through the sensor element 11 and the main body of the interposer 12), and FIG. 10B is a rear perspective view. It is.

この例では、インターポーザ12とセンサ素子11の間において、センサ素子11の長手方向の中央部分に、短手方向に沿って押圧体である板バネ93が配置されている。板バネ93は、両端部において、ボス95によってインターポーザ12に固定されている。板バネ93は、センサ素子11の裏面側から当該センサ素子11をインターポーザ12と反対方向に押圧している。   In this example, between the interposer 12 and the sensor element 11, a leaf spring 93, which is a pressing body, is disposed along the short side direction at the center portion in the longitudinal direction of the sensor element 11. The leaf spring 93 is fixed to the interposer 12 by bosses 95 at both ends. The leaf spring 93 presses the sensor element 11 in the direction opposite to the interposer 12 from the back side of the sensor element 11.

この例によれば、第1はんだバンプ51に初期的なき裂が発生した直後に、板バネ93の圧力によって第1はんだバンプ51を強制的に破断させることができる。したがって、第1はんだバンプ51が破断するまでのサイクル数を均一にすることができる。   According to this example, the first solder bump 51 can be forcibly broken by the pressure of the leaf spring 93 immediately after the initial crack is generated in the first solder bump 51. Therefore, the number of cycles until the first solder bump 51 breaks can be made uniform.

次に、図11は、支持機構を備えたセンサ素子11の裏面斜視図である。この例では、センサ素子11の支持機構として、センサ素子11の裏面に4つのギャップ調整用のはんだバンプ91を備えている。はんだバンプ91は、第1はんだバンプ51、第2はんだバンプ53、および第2はんだバンプ54よりもさらに高融点の材料を使用している。したがって、マザー基板13にインターポーザ12を実装する際に、リフロー熱によって第1はんだバンプ51、第2はんだバンプ53、および第2はんだバンプ54よりも変形量が少なくなり、センサ素子11の傾きをさらに抑制することができる。また、図11に示した支持機構に限らず、柱状部材(ボス)等を用いてセンサ素子11を支持することも可能である。   Next, FIG. 11 is a rear perspective view of the sensor element 11 having a support mechanism. In this example, four support bumps 91 for gap adjustment are provided on the back surface of the sensor element 11 as a support mechanism for the sensor element 11. The solder bump 91 uses a material having a higher melting point than the first solder bump 51, the second solder bump 53, and the second solder bump 54. Therefore, when the interposer 12 is mounted on the mother board 13, the amount of deformation is smaller than that of the first solder bump 51, the second solder bump 53, and the second solder bump 54 due to the reflow heat, and the inclination of the sensor element 11 is further increased. Can be suppressed. Further, not only the support mechanism shown in FIG. 11 but also the sensor element 11 can be supported using a columnar member (boss) or the like.

また、センサ素子とインターポーザの間に接着剤(請求項の接着用部材に相当)を設置し、センサ素子を固定してもよい。ただし、接着剤は、センサ素子とインターポーザの熱膨張差による応力に大きな影響を与えないように、低粘度のものを使用する。   Further, an adhesive (corresponding to a bonding member in claims) may be installed between the sensor element and the interposer to fix the sensor element. However, an adhesive having a low viscosity is used so that the stress due to the difference in thermal expansion between the sensor element and the interposer is not greatly affected.

以上の例では、第1はんだバンプが1つであり、第2はんだバンプが複数である寿命測定ユニットについて説明した。しかし、図12に示すように、第1はんだバンプが1つ、かつ第2はんだバンプが1つである例も考えられる。この場合、第2はんだバンプは接着剤101を使って固定することで、第1はんだバンプが先に破断するような構成とする。   In the above example, the life measuring unit having one first solder bump and a plurality of second solder bumps has been described. However, as shown in FIG. 12, an example in which there is one first solder bump and one second solder bump is also conceivable. In this case, the second solder bump is fixed using the adhesive 101 so that the first solder bump is first broken.

また、複数のセンサ素子を一体化し、センサ素子全体では第1はんだバンプを複数もつ実施形態も想定できる。図13(A)および図13(B)は、図5(A)および図5(B)に示したセンサ素子11の代わりに、複数のセンサ素子を一体化したものである一体型センサ素子15の例を示した図である。   Also, an embodiment in which a plurality of sensor elements are integrated and the entire sensor element has a plurality of first solder bumps can be assumed. 13 (A) and 13 (B) show an integrated sensor element 15 in which a plurality of sensor elements are integrated instead of the sensor element 11 shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B). It is the figure which showed the example of.

一体型センサ素子15は、胴部151および複数の脚部152(それぞれ脚部152A、脚部152B、および脚部152C)に区分されている。胴部151には、第2はんだバンプ54A、第2はんだバンプ54B、第2はんだバンプ54Cの3つの第2はんだバンプが存在する。脚部152A、脚部152B、および脚部152Cの端部には、それぞれ、第1はんだバンプ51A、第1はんだバンプ51B、および第1はんだバンプ51Cの3つの第1はんだバンプが存在する。   The integrated sensor element 15 is divided into a body portion 151 and a plurality of leg portions 152 (a leg portion 152A, a leg portion 152B, and a leg portion 152C, respectively). The body 151 has three second solder bumps, that is, a second solder bump 54A, a second solder bump 54B, and a second solder bump 54C. Three first solder bumps, that is, a first solder bump 51A, a first solder bump 51B, and a first solder bump 51C, exist at the ends of the leg 152A, leg 152B, and leg 152C, respectively.

3つの第2はんだバンプは、電極および導通部55により、互いに結合されている。また、第2はんだバンプ54Aと第1はんだバンプ51Aは、電極および導通部55により、互いに結合され、第2はんだバンプ54Bと第1はんだバンプ51Bは、電極および導通部55により、互いに結合され、第2はんだバンプ54Cと第1はんだバンプ51Cは、電極および導通部55により、互いに結合されている。   The three second solder bumps are coupled to each other by the electrode and the conductive portion 55. Further, the second solder bump 54A and the first solder bump 51A are coupled to each other by the electrode and the conductive portion 55, and the second solder bump 54B and the first solder bump 51B are coupled to each other by the electrode and the conductive portion 55, The second solder bump 54 </ b> C and the first solder bump 51 </ b> C are coupled to each other by the electrode and the conductive portion 55.

また、第2はんだバンプ側では、接着剤101によって、図示されないインターポーザ12に一体型センサ素子15が固定されている。接着剤101は、第2はんだバンプ側の接着力を第1はんだバンプ側の接着力よりも強くし、第1はんだバンプの側に応力を集中させる機能を有する。また、接着剤101は、マザー基板に寿命測定ユニットを実装する際に、実装時のリフロー熱によってはんだバンプが再溶融して変形することを防止する。   On the second solder bump side, the integrated sensor element 15 is fixed to the interposer 12 (not shown) by the adhesive 101. The adhesive 101 has a function of making the adhesive force on the second solder bump side stronger than the adhesive force on the first solder bump side and concentrating stress on the first solder bump side. Further, the adhesive 101 prevents the solder bumps from being remelted and deformed by reflow heat during mounting when the life measuring unit is mounted on the mother board.

この例の一体型センサ素子15は、3つの第1はんだバンプがそれぞれ個別に破断する。そして、3つの第1はんだバンプがすべて破断した時点で、所定の寿命に達したと判断することができる。   In the integrated sensor element 15 of this example, the three first solder bumps are individually broken. Then, when all of the three first solder bumps are broken, it can be determined that the predetermined life has been reached.

なお、図13(A)および図13(B)の例では、3つの第1はんだバンプと第2はんだバンプ間のピッチを同じとしているが、各バンプ間のピッチを異ならせて、上述の図7や図9の例と同様に使用できる寿命測定ユニットとしてもよい。   In the example of FIGS. 13A and 13B, the pitch between the three first solder bumps and the second solder bump is the same. 7 or a lifetime measuring unit that can be used in the same manner as in the example of FIG.

次に、図14(A)および図14(B)は、一体型センサ素子の変形例の1つを示した図である。一体型センサ素子16は、胴部161および複数の脚部162(それぞれ脚部162A、脚部162B、および脚部162C)に区分されている。胴部161には、第2はんだバンプ54A、第2はんだバンプ54B、第2はんだバンプ54Cの3つの第2はんだバンプが存在する。脚部162A、脚部162B、および脚部162Cの端部には、それぞれ、第1はんだバンプ51A、第1はんだバンプ51B、および第1はんだバンプ51Cの3つの第1はんだバンプが存在する。   Next, FIG. 14A and FIG. 14B are diagrams showing one modified example of the integrated sensor element. The integrated sensor element 16 is divided into a body portion 161 and a plurality of leg portions 162 (a leg portion 162A, a leg portion 162B, and a leg portion 162C, respectively). The body portion 161 includes three second solder bumps, that is, a second solder bump 54A, a second solder bump 54B, and a second solder bump 54C. Three first solder bumps of the first solder bump 51A, the first solder bump 51B, and the first solder bump 51C are present at the ends of the leg portion 162A, the leg portion 162B, and the leg portion 162C, respectively.

一体型センサ素子16は、導通部55が3つ(それぞれ導通部55A、導通部55Bおよび導通部55C)に分離されている。導通部55Aが第1はんだバンプ51Aと第2はんだバンプ54Aを接続し、導通部55Bが第1はんだバンプ51Bと第2はんだバンプ54Bを接続し、導通部55Cが第1はんだバンプ51Cと第2はんだバンプ54Cを接続する。   The integrated sensor element 16 is divided into three conductive portions 55 (conductive portions 55A, conductive portions 55B, and conductive portions 55C, respectively). The conduction part 55A connects the first solder bump 51A and the second solder bump 54A, the conduction part 55B connects the first solder bump 51B and the second solder bump 54B, and the conduction part 55C connects the first solder bump 51C and the second solder bump 54B. The solder bump 54C is connected.

この一体型センサ素子16は、3つの第1はんだバンプそれぞれの破断を独立して検知することができる。したがって、所定の寿命に達したという判断は、第1はんだバンプ1つが破断した時点で行う、あるいは第1はんだバンプ2つが破断した時点で行う、等、種々の判断基準を設けることができる。   The integrated sensor element 16 can independently detect the breakage of each of the three first solder bumps. Therefore, various judgment criteria can be provided such that the determination that the predetermined life has been reached is made when one of the first solder bumps is broken, or is made when two first solder bumps are broken.

また、一体型センサ素子16は、裏面側の、脚部162Aおよび脚部162Cの端部(第1はんだバンプ近傍)を第1はんだバンプの凸方向と同じ方向に突出させた突部163Aおよび突部163Cを設けている。胴部161の端部(第2はんだバンプ近傍)にも同様に、第2はんだバンプの凸方向と同じ方向に突出させた突部164を設けている。これらの突部は、一体型センサ素子16を図示されないインターポーザ12にはんだ付けするとき、インターポーザ12に接触して一体型センサ素子16を支持し、第1はんだバンプおよび第2はんだバンプの形状を保ちやすくする。   Further, the integrated sensor element 16 has a protrusion 163A and a protrusion that protrude from the back surface of the leg 162A and the end of the leg 162C (near the first solder bump) in the same direction as the convex direction of the first solder bump. A portion 163C is provided. Similarly, a protrusion 164 that protrudes in the same direction as the convex direction of the second solder bump is provided at the end of the body 161 (in the vicinity of the second solder bump). When the integrated sensor element 16 is soldered to the interposer 12 (not shown), these protrusions contact the interposer 12 to support the integrated sensor element 16 and maintain the shapes of the first solder bump and the second solder bump. Make it easier.

次に、図15(A)および図15(B)は、一体型センサ素子16の他の変形例を示した図である。この例では、第2はんだバンプ51Bが1つだけ設け、3つの第1はんだバンプを全て第2はんだバンプ51Bに接続する態様としている。この場合においても、接着剤101を用いて、図示されないインターポーザ12と一体型センサ素子16とを固定しているため、第2はんだバンプ51Bの側は安定しており、第2はんだバンプが1つであってもセンサ素子としての役割は果たせる。   Next, FIG. 15A and FIG. 15B are diagrams showing another modification of the integrated sensor element 16. In this example, only one second solder bump 51B is provided, and all three first solder bumps are connected to the second solder bump 51B. Also in this case, since the interposer 12 (not shown) and the integrated sensor element 16 are fixed using the adhesive 101, the second solder bump 51B side is stable, and there is one second solder bump. Even so, it can serve as a sensor element.

なお、一体型センサ素子16において、図16(A)および図16(B)に示すように、表面側(はんだバンプのない側)にセンサ素子と異なる材質の金属板56を取り付けることもできる。金属板56の材質は多様に想定できるが、一例として、センサ素子の材質が半導体シリコンであり、金属板56の材質が銅である場合を例に挙げる。このとき、センサ素子全体が一定温度以下の低温になったときは、銅製の金属板56が相対的に半導体シリコン製のセンサ素子より縮みやすく、センサ素子にはゆがみの応力がかかる。逆に一定温度以上の高温になった場合においても、銅製の金属板56は相対的に半導体シリコン製のセンサ素子より膨張しやすく、やはりセンサ素子にはゆがみの応力がかかる。   In the integrated sensor element 16, as shown in FIGS. 16A and 16B, a metal plate 56 made of a material different from that of the sensor element can be attached to the surface side (side without the solder bump). Various materials can be assumed for the metal plate 56. As an example, a case where the sensor element is made of semiconductor silicon and the metal plate 56 is made of copper is taken as an example. At this time, when the entire sensor element becomes a low temperature of a certain temperature or less, the copper metal plate 56 is more easily contracted than the sensor element made of semiconductor silicon, and a distortion stress is applied to the sensor element. On the other hand, even when the temperature is higher than a certain temperature, the copper metal plate 56 is relatively easier to expand than the sensor element made of semiconductor silicon, and the sensor element is also subjected to distortion stress.

このように、センサ素子と材質の異なる金属板を取り付けると、第1はんだバンプに初期的な亀裂が発生した直後、ゆがみの応力によって第1はんだバンプを強制的に破断させることができる。したがって、第1はんだバンプが破断するまでのサイクル数を均一にすることができる。   As described above, when a metal plate made of a material different from that of the sensor element is attached, the first solder bump can be forcibly broken by the distortion stress immediately after the initial crack is generated in the first solder bump. Therefore, the number of cycles until the first solder bump breaks can be made uniform.

なお、本発明の応用例として、寿命測定ユニットを機器の電源ラインに配置し、第1はんだバンプ51の破断により、機器への電源供給を停止させる電源制御システムとして用いることも可能である。例えば、複雑な機器の場合、所定の熱疲労によって電源ラインを破断させることによって、機器自体が故障する前に強制的に停止させることもできる。   As an application example of the present invention, it is also possible to use a life measuring unit as a power control system in which a power supply line to a device is stopped when the first solder bump 51 is broken by disposing the life measuring unit on the power line of the device. For example, in the case of a complicated device, the power supply line can be broken by predetermined thermal fatigue to forcibly stop the device itself before it fails.

また、本発明の応用例としては、機器の使用履歴を記録することも可能であるし、機器のメンテナンス時に事前故障予測を行うことで、定期点検などで故障前に安全策を講じることもできる。   In addition, as an application example of the present invention, it is possible to record the usage history of the device, and by pre-failure prediction at the time of maintenance of the device, it is possible to take safety measures before the failure in periodic inspection etc. .

なお、本実施形態では、寿命測定ユニットを自動車のECU内に設置する例を示したが、その他の機器(例えば、発電装置、サーバ、電源システム等の他の製品)に用いることも可能である。   In the present embodiment, the example in which the life measurement unit is installed in the ECU of the automobile has been shown. However, it can also be used for other devices (for example, other products such as a power generation device, a server, and a power supply system). .

なお、本実施形態では、センサ素子やインターポーザを支持するバンプとしてはんだを用いる例を示したが、はんだ以外の物(例えば導電性ゴム等)を用いてもよい。   In the present embodiment, an example in which solder is used as a bump for supporting a sensor element or an interposer has been described. However, an object other than solder (such as conductive rubber) may be used.

なお、本実施形態では、寿命測定ユニット、制御部、およびインタフェースを1つのパッケージとして、インタフェースを介して外部に検知結果を出力する例を示したが、寿命測定ユニットだけのパッケージとし、当該寿命測定ユニットを直接外部の制御部(例えばECU)に接続し、外部の制御部がセンサ素子の第1はんだバンプ51の破断を検知するようにしてもよい。   In this embodiment, the life measurement unit, the control unit, and the interface are used as one package, and the detection result is output to the outside via the interface. However, the life measurement unit is configured as a package including only the life measurement unit. The unit may be directly connected to an external control unit (for example, ECU), and the external control unit may detect the breakage of the first solder bump 51 of the sensor element.

1…寿命測定ユニット
2…インタフェース
3…制御部
11…センサ素子
12…インターポーザ
13…マザー基板
51…第1はんだバンプ
53,54…第2はんだバンプ
61,62,63,64…第3はんだバンプ
55…導通部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Life measuring unit 2 ... Interface 3 ... Control part 11 ... Sensor element 12 ... Interposer 13 ... Mother board 51 ... 1st solder bump 53, 54 ... 2nd solder bump 61, 62, 63, 64 ... 3rd solder bump 55 ... Conducting part

Claims (6)

第1部材と、第2部材と、判断部と、からなる電子装置であって、
前記第1部材には、導通部が設けられ、
前記第1部材の一方の端部付近には、前記導通部の一端部と電気的に接続された第1電極が設けられ、
前記第1部材の他方の端部付近には、前記導通部の他端部と電気的に接続された第2電極が設けられ、
前記第1電極には、当該電極に接続された第1バンプが設けられ、
前記第2電極には、当該電極に接続された第2バンプが設けられ、
前記第1部材は第1バンプおよび第2バンプによって前記第2部材に接着され、
前記第2バンプによって接着された部位の接着力は、前記第1バンプによって接着された部位の接着力より相対的に強く、
前記第1部材と前記第2部材は、温度に対する変形率が互いに異なり、
前記判断部は、導通が断絶したことを判断し
前記第1部材は、胴部および複数の脚部に区分され、
前記第1電極は、前記複数の脚部のそれぞれに設けられ、前記第2電極は、前記胴部に設けられ、
前記複数の脚部には、前記第1電極に接続された第1バンプが設けられ、
前記胴部には、前記第2電極に接続された第2バンプが設けられていることを特徴とする電子装置。
An electronic device including a first member, a second member, and a determination unit,
The first member is provided with a conduction portion,
Near one end of the first member, a first electrode electrically connected to one end of the conducting portion is provided,
Near the other end of the first member, a second electrode electrically connected to the other end of the conducting portion is provided,
The first electrode is provided with a first bump connected to the electrode,
The second electrode is provided with a second bump connected to the electrode,
The first member is bonded to the second member by a first bump and a second bump,
The adhesive force of the part bonded by the second bump is relatively stronger than the adhesive force of the part bonded by the first bump,
The first member and the second member have different deformation rates with respect to temperature,
The determination unit determines that conduction is interrupted ,
The first member is divided into a trunk and a plurality of legs,
The first electrode is provided on each of the plurality of legs, and the second electrode is provided on the trunk.
The plurality of legs are provided with a first bump connected to the first electrode,
The electronic device according to claim 1, wherein the body portion is provided with a second bump connected to the second electrode .
前記第2電極および前記第2バンプは、前記複数の脚部のそれぞれに対応して複数設けられ、  A plurality of the second electrodes and the second bumps are provided corresponding to the plurality of legs,
前記導通部は、複数に分離され、それぞれの分離された導通部が各第1の電極と各第2電極とを接続する請求項1に記載の電子装置。  The electronic device according to claim 1, wherein the conductive portion is separated into a plurality of portions, and the separated conductive portions connect the first electrodes and the second electrodes.
前記第2電極および前記第2バンプは、1つだけ設けられている請求項1に記載の電子装置。  The electronic device according to claim 1, wherein only one second electrode and one second bump are provided. 前記第1部材の一方の端部には、前記第1バンプの凸方向と同じ方向に突出した第1突部が設けられ、  One end of the first member is provided with a first protrusion protruding in the same direction as the convex direction of the first bump,
前記第1部材の他方の端部には、前記第2バンプの凸方向と同じ方向に突出した第2突部が設けられている請求項1から3のいずれかに記載の電子装置。  4. The electronic device according to claim 1, wherein a second protrusion that protrudes in the same direction as a convex direction of the second bump is provided at the other end of the first member. 5.
前記判断部の検知結果を外部に出力するインタフェースをさらに備えたことを特徴とする、請求項1からのいずれかに記載の電子装置。 Further characterized in that it comprises an interface for outputting a detection result of the determination unit to the outside, the electronic device according to any one of claims 1 to 4. 請求項1からのいずれかに記載の電子装置を電源ライン上に配置し、
前記第1バンプが1つ以上の所定個数破断した場合、電源供給を停止させることを特徴とする電源制御システム。
The electronic device according to any one of claims 1 to 5 is disposed on a power line,
The power supply control system is characterized in that power supply is stopped when one or more predetermined number of the first bumps are broken.
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JP2016100361A (en) * 2014-11-18 2016-05-30 株式会社日立製作所 Circuit board with life prediction function and life prediction method of solder connection
CN110089203B (en) * 2016-12-20 2022-03-29 三菱电机株式会社 Failure prediction element and circuit board using the same
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3092644B2 (en) * 1993-05-19 2000-09-25 東芝ライテック株式会社 Power supply
JP2003101215A (en) * 2001-09-19 2003-04-04 Ricoh Co Ltd Life of solder joining part predicting apparatus and system therefor
JP4179234B2 (en) * 2004-06-17 2008-11-12 株式会社デンソー Semiconductor device
JP4825235B2 (en) * 2008-04-25 2011-11-30 三菱電機株式会社 Connection abnormality detection device and in-vehicle electronic device using the device
JP5355149B2 (en) * 2009-03-02 2013-11-27 株式会社東芝 Electronic device and method of detecting connection failure of electronic component using electronic device

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