JPS62134568A - 電子基板の劣化診断装置 - Google Patents
電子基板の劣化診断装置Info
- Publication number
- JPS62134568A JPS62134568A JP27513985A JP27513985A JPS62134568A JP S62134568 A JPS62134568 A JP S62134568A JP 27513985 A JP27513985 A JP 27513985A JP 27513985 A JP27513985 A JP 27513985A JP S62134568 A JPS62134568 A JP S62134568A
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- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、赤外線を利用して電子基板の劣化を診断する
電子基板の劣化診断装置に関する。
電子基板の劣化診断装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来、電子部品の劣化についての評価は、不具合を生じ
た電子部品の統計的な処理による確率的な評価方法ある
いは生産現場での品質管理に基づいたサンプリング試験
または加速寿命試験による評価方法などが実施されてい
る。しかし、これらの評価方法はいずれも統計的かつ定
性的な評価に止どまっており、現場で実装されている電
子部品例々の定量的な評価に基づいた判定方法いわゆる
劣化検査方法は見当らず、またこれらを適用した診断装
置もなかった。
た電子部品の統計的な処理による確率的な評価方法ある
いは生産現場での品質管理に基づいたサンプリング試験
または加速寿命試験による評価方法などが実施されてい
る。しかし、これらの評価方法はいずれも統計的かつ定
性的な評価に止どまっており、現場で実装されている電
子部品例々の定量的な評価に基づいた判定方法いわゆる
劣化検査方法は見当らず、またこれらを適用した診断装
置もなかった。
ところで、上記した電子部品の統計的な処理による確率
的な評価方法においては、同時期に生産され同様な使用
条件下に置かれた同種類の電子基板のめる時期における
故障発生数、累積故障数から求められる平均故障率もし
くは平均故障発生数などの統計指標を用いて、基板の保
修あるいは取替時期などの判定を行なっていた。
的な評価方法においては、同時期に生産され同様な使用
条件下に置かれた同種類の電子基板のめる時期における
故障発生数、累積故障数から求められる平均故障率もし
くは平均故障発生数などの統計指標を用いて、基板の保
修あるいは取替時期などの判定を行なっていた。
したがって、対象とした特定の被検査基板がどの程度劣
化しているかを定量的に判定することは困難であり、こ
のため適切な保修方法あるいは取替時期を指示、予測す
ることは非常に難しいという欠点があった。
化しているかを定量的に判定することは困難であり、こ
のため適切な保修方法あるいは取替時期を指示、予測す
ることは非常に難しいという欠点があった。
さらに、上記したサンプリング試験または加速試験にお
いて試験結果の評価には、上記の確率的な評価方法を用
いているため従来と同様に定量的な判定は困難であった
。
いて試験結果の評価には、上記の確率的な評価方法を用
いているため従来と同様に定量的な判定は困難であった
。
［発明の目的］
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、電子基板から得られる物理的なデータに基づいて電
子部品の劣化状態を定量的に判定するようにした電子基
板の劣化診断装置を提供することにおる。
は、電子基板から得られる物理的なデータに基づいて電
子部品の劣化状態を定量的に判定するようにした電子基
板の劣化診断装置を提供することにおる。
［発明の概要］
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、
電子基板上の電子部品が劣化によって電気的特性に変化
が生じ、このため負荷電力に変化が生じて基板上の部品
の発熱に変動が生じる現象すなわち劣化による基板の温
度分布変動現象を用いたものでめり、この基板の温度分
布変動現象を赤外線検出器を用いて温度画像データとし
て測定し、予め実験によって評価しておいた基板の温度
分布変動現象の温度変化と電子部品の性能劣化との相関
関係において、許容される性能劣化に対応する温度変化
幅すなわち劣化温度を温度画像上で部品の位置する画素
（最小画像単位）毎に設定して劣化判定用の基準温度画
像を作成し、温度画像の経年変化による温度差画像と比
較して部品の性能劣化を判定または予測する電子基板の
劣化診断装置に関するものである。
電子基板上の電子部品が劣化によって電気的特性に変化
が生じ、このため負荷電力に変化が生じて基板上の部品
の発熱に変動が生じる現象すなわち劣化による基板の温
度分布変動現象を用いたものでめり、この基板の温度分
布変動現象を赤外線検出器を用いて温度画像データとし
て測定し、予め実験によって評価しておいた基板の温度
分布変動現象の温度変化と電子部品の性能劣化との相関
関係において、許容される性能劣化に対応する温度変化
幅すなわち劣化温度を温度画像上で部品の位置する画素
（最小画像単位）毎に設定して劣化判定用の基準温度画
像を作成し、温度画像の経年変化による温度差画像と比
較して部品の性能劣化を判定または予測する電子基板の
劣化診断装置に関するものである。
［発明の実施例コ
本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例のブロック構成図を示すもの
で必り、同図において、検査用基板１１から放射される
赤外線放射量は赤外線検出器１で検出される。この検出
された電気信号は生データ記録装置３に記録されるとと
もに処理装置２に入力されて温度または赤外線放射量に
変換される。この処理装置２で変換された信号は、画像
データ補正処理装置４に入力され測定時の環境温度２部
品の放射率による補正が行なわれる。画像データ補正処
理装置４から出力される補正後の温度画像データは画像
データ処理演算装＠５に入力された後画像データ記録装
置６でその温度画像データの記録、再生をする。ざらに
、この画像データ処理演算装置５では劣化判定用基準温
度データ記録装置７から基準温度画像を作成する基準画
像作成装置８を介して得られる基準温度画像と前記補正
後の画像とを比較、処理するものである。そして、画像
データ処理演算装置５の画像処理の結果は表示装置９で
表示される。また、画像データ処理演算装置５に必要な
情報を入力装置１０から入力される。
で必り、同図において、検査用基板１１から放射される
赤外線放射量は赤外線検出器１で検出される。この検出
された電気信号は生データ記録装置３に記録されるとと
もに処理装置２に入力されて温度または赤外線放射量に
変換される。この処理装置２で変換された信号は、画像
データ補正処理装置４に入力され測定時の環境温度２部
品の放射率による補正が行なわれる。画像データ補正処
理装置４から出力される補正後の温度画像データは画像
データ処理演算装＠５に入力された後画像データ記録装
置６でその温度画像データの記録、再生をする。ざらに
、この画像データ処理演算装置５では劣化判定用基準温
度データ記録装置７から基準温度画像を作成する基準画
像作成装置８を介して得られる基準温度画像と前記補正
後の画像とを比較、処理するものである。そして、画像
データ処理演算装置５の画像処理の結果は表示装置９で
表示される。また、画像データ処理演算装置５に必要な
情報を入力装置１０から入力される。
次に、本実施例の電子基板の劣化診断装置による劣化診
断方法を第２図〜第６図を用いて説明する。
断方法を第２図〜第６図を用いて説明する。
第２図は検査用電子基板の概念図であり、例として電子
基板１２に抵抗器１３とトランジスタ１４を取付けたも
のを示しているが、現実の検査では被検体素子を限定す
る必要はない。 一方、部品に加えられた負荷電力（Ｗ
）と部品の温度上昇値（△工）との関係は第３図の実線
ａで示され、これを式で表現すると下記（１）式となる
。
基板１２に抵抗器１３とトランジスタ１４を取付けたも
のを示しているが、現実の検査では被検体素子を限定す
る必要はない。 一方、部品に加えられた負荷電力（Ｗ
）と部品の温度上昇値（△工）との関係は第３図の実線
ａで示され、これを式で表現すると下記（１）式となる
。
△Ｔ＝θ・Ｗ−ａ ・・・（１）式ここで、θは
部品の材質２表面積もしくは大気への放熱などを表わす
係数（以下劣化係数という）、ａは部品の温度上昇値に
変化を与える外的要因、例えば埃による赤外線放射量の
変化、環境温度の変化などを補正する係数でおる。また
、負荷電力Ｗは次の（２）式で与えられる。
部品の材質２表面積もしくは大気への放熱などを表わす
係数（以下劣化係数という）、ａは部品の温度上昇値に
変化を与える外的要因、例えば埃による赤外線放射量の
変化、環境温度の変化などを補正する係数でおる。また
、負荷電力Ｗは次の（２）式で与えられる。
Ｗ＝ＶＩ２ ・・・（２）式なお、■は印加
電圧、■は電流 上記（１）式から基板上の電子部品の温度変化は、部品
の材質などを表わす劣化係数θの変化すなわち部品の劣
化と負荷電力Ｗの変化とにより影響されることが分る。
電圧、■は電流 上記（１）式から基板上の電子部品の温度変化は、部品
の材質などを表わす劣化係数θの変化すなわち部品の劣
化と負荷電力Ｗの変化とにより影響されることが分る。
また、基板への入力電圧が変化していない場合は、負荷
電力Ｗの変化による温度変化も回路の全体的なバランス
の変化すなわち部品の劣化によるものと考えられる。
電力Ｗの変化による温度変化も回路の全体的なバランス
の変化すなわち部品の劣化によるものと考えられる。
従って、温度変化から基板上におる素子の劣化を検知す
ることができる。このことを第３図を用いて説明する。
ることができる。このことを第３図を用いて説明する。
すなわち、
今、劣化係数θが変化すると、第３図におけるΔＴとＷ
との関係を表わす直線ａは、点線すで示すように傾きが
変化することとなり、負荷電力に変化がないとすれば温
度上昇値（ΔＴ）は、Ｔ２からＴ１ に変化することに
なる。次に、入力電圧が変化していない時、回路のバラ
ンス変化すなわち部品の劣化により負荷電力がＷｌ か
らＷ２に変化すると、温度上昇値（６丁）はＴ２からＴ
３に変化することになる。
との関係を表わす直線ａは、点線すで示すように傾きが
変化することとなり、負荷電力に変化がないとすれば温
度上昇値（ΔＴ）は、Ｔ２からＴ１ に変化することに
なる。次に、入力電圧が変化していない時、回路のバラ
ンス変化すなわち部品の劣化により負荷電力がＷｌ か
らＷ２に変化すると、温度上昇値（６丁）はＴ２からＴ
３に変化することになる。
このような温度変化は、測定した温度画像データを記録
保存しており、測定データとこの記録したデータを画像
処理により比較することによって得られる。
保存しており、測定データとこの記録したデータを画像
処理により比較することによって得られる。
第４図は上記の部品の温度変化量と性能との関係を表わ
したもので、図中、線９．． ｍ 、 ｎはその例を示
している。これらの関係は部品の種類毎に異なるため実
験により求め、このデータを記録・保存しておくもので
ある。
したもので、図中、線９．． ｍ 、 ｎはその例を示
している。これらの関係は部品の種類毎に異なるため実
験により求め、このデータを記録・保存しておくもので
ある。
なお、Ｓは性能の許容限界値を示すもので、例えば取扱
説明書に表示されている使用最大定格値などを参照して
設定するようにする。これにより設定値に対応する許容
温度変化量下か得られ、この温度Ｔをその部品の劣化判
定用しきい値温度とする。
説明書に表示されている使用最大定格値などを参照して
設定するようにする。これにより設定値に対応する許容
温度変化量下か得られ、この温度Ｔをその部品の劣化判
定用しきい値温度とする。
第５図は、基板上の部品毎に得られた劣化温度、あるい
は注目すべき部品の劣化温度を、その部品の位置する画
素（画像の最小単位）毎に設定して作成した劣化判定用
のしきい値温度画像を示してたものである。この図の斜
線部分は抵抗器１３の位置する画素を示しており、ここ
にＴ２の劣化判定用温度しきい値を対応させ、また図の
クロス線部分はトランジスタ１４の位置する画素を示し
てあり、ここにＴ２の劣化判定用温度しきい値を対応さ
せた２次元の劣化判定用温度画像を示している。
は注目すべき部品の劣化温度を、その部品の位置する画
素（画像の最小単位）毎に設定して作成した劣化判定用
のしきい値温度画像を示してたものである。この図の斜
線部分は抵抗器１３の位置する画素を示しており、ここ
にＴ２の劣化判定用温度しきい値を対応させ、また図の
クロス線部分はトランジスタ１４の位置する画素を示し
てあり、ここにＴ２の劣化判定用温度しきい値を対応さ
せた２次元の劣化判定用温度画像を示している。
この作成に至る処理は、マイコンあ°るいはミニコンク
ラスのコンピュータを使用することによって実現され、
得られた劣化判定用温度画像（以下基準画像と呼ぶ）は
、メモリーに記録して置き、次に述べる方法により得ら
れる基板上の経時変化による温度画像データと比較する
ことによって基板上の部品の劣１ヒを診断する。
ラスのコンピュータを使用することによって実現され、
得られた劣化判定用温度画像（以下基準画像と呼ぶ）は
、メモリーに記録して置き、次に述べる方法により得ら
れる基板上の経時変化による温度画像データと比較する
ことによって基板上の部品の劣１ヒを診断する。
第６図は、経時変化による基板上の温度変化分布画像デ
ータと前記の基準画像とを比較した図を示している。こ
の経時変化による温度変化分布の画像データは、前述し
たように過去の測定データとの差を取ることによって得
られる。 例えばｔｌ、ｔｚ、ｔ３を温度差画像データ
を示す等温線（ｔｌ＜ ｔｚ ＜ ｊ３ ）とすると、
前記基準画像と次のような比較が行なわれる。
ータと前記の基準画像とを比較した図を示している。こ
の経時変化による温度変化分布の画像データは、前述し
たように過去の測定データとの差を取ることによって得
られる。 例えばｔｌ、ｔｚ、ｔ３を温度差画像データ
を示す等温線（ｔｌ＜ ｔｚ ＜ ｊ３ ）とすると、
前記基準画像と次のような比較が行なわれる。
（１）抵抗器の場合
■ Ｔ＋ ＞ ｔｚ・・・正常状態
■ ＴＩ ＜ ｔｚ・・・劣化状態
（２）トランジスタの場合
■ Ｔ２ ＞ ｔ：＋・・・正常状態
■ Ｔ２ ＜ ｔ３・・・劣化状態
以上のような処理を行い、基板上の部品の劣化を診断す
る。
る。
これら一連の画像処理１画像入出力２画像データの記録
、保存は、マイコンもしくはミニコンクラスのコンピュ
ータを用いて実行される。
、保存は、マイコンもしくはミニコンクラスのコンピュ
ータを用いて実行される。
本実施例によれば電子基板の保修方法や取替時期を定量
的に決定できるため、適切な保全ができ保全にかかる費
用の低減化が計れる。
的に決定できるため、適切な保全ができ保全にかかる費
用の低減化が計れる。
ざらに、不具合の発生は、自然劣化以外の要因例えば人
為的、天災的な不具合を除いて減少し、電子基板の長寿
命化、稼動率の向上ひいてはそれらの基板を使用した電
子機器の稼動率の向上が図れる。
為的、天災的な不具合を除いて減少し、電子基板の長寿
命化、稼動率の向上ひいてはそれらの基板を使用した電
子機器の稼動率の向上が図れる。
なお、本発明の変形例として温度画像の経時変化傾向か
ら劣化判定用の温度しきい値に到達する時期を予測する
ことができる。
ら劣化判定用の温度しきい値に到達する時期を予測する
ことができる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば電子基板の劣化に
よる不具合の防止が図れることから電子装置の信頼性、
稼動率の向上が図れる。また、画像単位（基板単位）の
検査装置であるため検査の効率化が図れる。ざらに、定
量的な劣化判定が可能となるため適切な保修方法、取替
時期などの子防保全か行なえるようになり、これにより
保全にかかる費用が低減でき、経済的なメリットも図れ
るというすぐれた効果を奏する。
よる不具合の防止が図れることから電子装置の信頼性、
稼動率の向上が図れる。また、画像単位（基板単位）の
検査装置であるため検査の効率化が図れる。ざらに、定
量的な劣化判定が可能となるため適切な保修方法、取替
時期などの子防保全か行なえるようになり、これにより
保全にかかる費用が低減でき、経済的なメリットも図れ
るというすぐれた効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例のブロック構成図、第２図〜
第６図は本発明による劣化診断方法を説明するための図
でおり、第２図は検体用電子基板の概念図、第３図は負
荷電力と部品温度上昇値との関係を示す図、第４図は温
度変化量と部品性能との関係を示す図、第５図は劣化判
定用の基準温度画像を説明するための図、第６図は劣化
診断方法を説明するための図である。 １・・・赤外線検出器 ２・・・処理装置 ３・・・生データ記録装置 ４・・・画像データ補正処理装置 ５・・・画像データ処理演算装置 ６・・・画像データ記録装置 ７・・・劣化判定用基準データ記録装置８・・・基準画
像作成装置 ９・・・表示装置 １０・・・データ入力装置 １１・・・検査用基板 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか１
名） 第１図 第２図 負府ｉン力 （Ｗ） 第３図 第４図
第６図は本発明による劣化診断方法を説明するための図
でおり、第２図は検体用電子基板の概念図、第３図は負
荷電力と部品温度上昇値との関係を示す図、第４図は温
度変化量と部品性能との関係を示す図、第５図は劣化判
定用の基準温度画像を説明するための図、第６図は劣化
診断方法を説明するための図である。 １・・・赤外線検出器 ２・・・処理装置 ３・・・生データ記録装置 ４・・・画像データ補正処理装置 ５・・・画像データ処理演算装置 ６・・・画像データ記録装置 ７・・・劣化判定用基準データ記録装置８・・・基準画
像作成装置 ９・・・表示装置 １０・・・データ入力装置 １１・・・検査用基板 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか１
名） 第１図 第２図 負府ｉン力 （Ｗ） 第３図 第４図
Claims (1)
- 電子基板上の温度分布を測定する赤外線検出器と、前記
赤外線検出器から得られる電気信号を温度もしくは赤外
線放射量に変換する処理装置と、前記信号を記録する記
録装置と、前記信号装置または前記処理装置から得られ
る温度画像データを補正する画像データ補正装置と、前
記画像データ補正装置から得られる温度画像データを予
めメモリーに記録された劣化判定用の基準画像から選択
されたしきい値画像データと比較、処理する画像データ
処理演算装置と、前記画像データ処理演算装置から得ら
れた結果を表示する表示装置とから構成されたことを特
徴とする電子基板の劣化診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27513985A JPS62134568A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 電子基板の劣化診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27513985A JPS62134568A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 電子基板の劣化診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62134568A true JPS62134568A (ja) | 1987-06-17 |
Family
ID=17551231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27513985A Pending JPS62134568A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 電子基板の劣化診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62134568A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648950A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-12 | Yamaguchi Yakuhin Shokai Kk | Temperature-sensitive nostril draft degree plate |
| JPH0313819A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-22 | Shigeru Goto | 設備管理アドバイス装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4941855A (ja) * | 1972-05-01 | 1974-04-19 | ||
| JPS5074167A (ja) * | 1973-10-30 | 1975-06-18 |
-
1985
- 1985-12-09 JP JP27513985A patent/JPS62134568A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4941855A (ja) * | 1972-05-01 | 1974-04-19 | ||
| JPS5074167A (ja) * | 1973-10-30 | 1975-06-18 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648950A (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-12 | Yamaguchi Yakuhin Shokai Kk | Temperature-sensitive nostril draft degree plate |
| JPH0313819A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-22 | Shigeru Goto | 設備管理アドバイス装置 |
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