JP6064478B2 - プリント配線板、クラック予知装置およびクラック予知方法 - Google Patents

Description

本願は、プリント配線板、クラック予知装置およびクラック予知方法を開示する。

近年、電子機器の小型化や高機能化に伴い、電子機器に備わるプリント配線板は、配線が高密度化されている。また、プリント配線板に搭載される電子部品の高性能化に伴い、プリント配線板に加わる熱の温度も高まっている。例えば自動車に搭載される電子機器のように、安全性に対する要求の厳しい電子機器に備わるプリント配線板は、要求される耐熱温度も高い。

プリント配線板には、例えば、小型化や高密度化が可能な多層式のプリント配線板がある（例えば、特許文献１を参照）。多層式のプリント配線板には、各層の配線パターン同士を電気的に接続するスルーホールが設けられる。

特開平０４−２０８５９７号公報 特開２００７−３１８０３５号公報 特開２００９−１６４３５８号公報

配線の高密度化に伴い、プリント配線板のスルーホールも小型化されつつある。小型のスルーホールは、大型のスルーホールに比べ、スルーホール内の導電材（例えば、銅メッキ）の強度が劣る。

また、電子部品の高性能化に伴い、プリント配線板の使用温度も高くなりつつある。プリント配線板は、周囲の温度変化に従って伸縮する。例えば、プリント配線板に用いられるエポキシ樹脂は、スルーホール内に形成される導電材に比べて熱膨張率が大きいため、プリント配線板が伸縮すると、スルーホール内の導電材に熱応力が加わる。

このように、スルーホールは、プリント配線板の小型化や高温化に伴い、クラックが発生しやすい状況に置かれつつある。クラックの発生原因であるプリント配線板の伸縮を無くすことは実現困難であり、また、スルーホールの構造的な強度を高めることはプリント配線板の小型化を困難にする。よって、プリント配線板の故障に起因する電子機器の不調を予防することが現実的な対応策といえる。

そこで、本願は、スルーホールのクラックの発生を予知可能なプリント配線板、クラック予知装置およびクラック予知方法を提供することを課題とする。

本願は、次のようなプリント配線板を開示する。
複数の配線層を積層した積層体と、
少なくとも２以上の配線層同士を電気的に接続する第一のスルーホールと、
前記積層体の伸縮に対する強度が前記第一のスルーホールよりも小さい第二のスルーホールと、を備える、
プリント配線板。

また、本願は、次のようなクラック予知装置を開示する。
複数の配線層を積層した積層体と、少なくとも２以上の配線層同士を電気的に接続する第一のスルーホールと、前記積層体の伸縮に対する強度が前記第一のスルーホールよりも小さい第二のスルーホールと、を有するプリント配線板と、
前記第二のスルーホールの電気抵抗の変化を検知すると、前記第一のスルーホールのクラックを予告する検出回路と、を備える、
クラック予知装置。

また、本願は、次のようなクラック予知方法を開示する。
複数の配線層を積層した積層体と、少なくとも２以上の配線層同士を電気的に接続する第一のスルーホールと、を有するプリント配線板に設けられた、前記積層体の伸縮に対する強度が前記第一のスルーホールよりも小さい第二のスルーホールの電気抵抗の変化を監視し、
前記第二のスルーホールの電気抵抗の変化を検知すると、前記第一のスルーホールのクラックを予告する、
クラック予知方法。

上記プリント配線板、クラック予知装置およびクラック予知方法であれば、スルーホールのクラックの発生を予知することが可能となる。

プリント配線板を示した図の一例である。 回路用スルーホールの寸法と第１例に係る予知用スルーホールの寸法とを比較した図の一例である。 回路用スルーホールの寸法と第２例に係る予知用スルーホールの寸法とを比較した図の一例である。 回路用スルーホールと第３例に係る予知用スルーホールとを比較した図の一例である。 第４例に係る予知用スルーホールを示した図の一例である。 第５例に係る予知用スルーホールを示した図の一例である。 回路用スルーホール周辺のランドと第６例に係る予知用スルーホール周辺のランドを比較した図の一例である。 回路用スルーホールと第７例に係る予知用スルーホールとを配置したプリント配線板の斜視図の一例である。 回路用スルーホールと第８例に係る予知用スルーホールとを配置したプリント配線板の構造図の一例である。 プリント配線板が積層体の積層方向に沿って膨張した際の回路用スルーホールの状態図の一例である。 プリント配線板が積層体の積層方向に沿って膨張した際の予知用スルーホールの状態図の一例である。 第１例に係る製造工程のフローチャートを示した図の一例である。 第１例に係る製造工程の第１の状態を例示した図の一例である。 第１例に係る製造工程の第２の状態を例示した図の一例である。 第１例に係る製造工程の第３の状態を例示した図の一例である。 第１例に係る製造工程の第４の状態を例示した図の一例である。 第１例に係る製造工程の第５の状態を例示した図の一例である。 第２例に係る製造工程のフローチャートを示した図の一例である。 第２例に係る製造工程の第１の状態を例示した図の一例である。 第２例に係る製造工程の第２の状態を例示した図の一例である。 第２例に係る製造工程の第３の状態を例示した図の一例である。 第２例に係る製造工程の第４の状態を例示した図の一例である。 第２例に係る製造工程の第５の状態を例示した図の一例である。 第２例に係る製造工程の第６の状態を例示した図の一例である。 プリント配線板に設けたスルーホールのクラックを予知可能な電子部品を示した図の一例である。 プリント配線板のＣＰＵの下側部分を示した図の一例である。 検出回路によって実現される回路のイメージを示した図の一例である。 電子部品の使用が開始されてからの経過時間と予知用スルーホール及び回路用スルーホールの抵抗値との関係を示したグラフの一例である。 電子部品の使用が開始されてからの経過時間と４つの予知用スルーホールの抵抗値との関係を示したグラフの一例である。

以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、単なる例示であり、本願の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。

＜プリント配線板の実施形態＞
図１は、プリント配線板を示した図の一例である。プリント配線板１は、積層体２と回路用スルーホール３（「第一のスルーホール」の一例である）と予知用スルーホール４（「第二のスルーホール」の一例である）とを備える。積層体２は、複数の配線層を積層したものである。積層体２を構成する材料は、如何なるものであってもよいが、例えば、ガラスクロスを樹脂で固めたものであれば、紙類を用いたものに比べ、温度や湿度の変化により繰り返される積層方向の伸縮が抑制される。積層体２の積層方向の伸縮が抑制されると、積層体２に形成されるスルーホールの疲労破壊の可能性が低減する。

回路用スルーホール３は、積層体２に設けた貫通孔３１の壁面に形成した導電材である銅メッキ３２が、各配線層に形成されたランド３３と接合されることで、少なくとも２以上の配線層同士を電気的に接続する。また、予知用スルーホール４は、回路用スルーホール３と同様、積層体２に設けた貫通孔４１の壁面に形成した導体である銅メッキ４２が、各配線層に形成されたランド４３と接合されている。但し、予知用スルーホール４は、各配線層同士の電気的な接続を目的としないため、各ランド４３は各配線層に形成されている回路から電気的に独立させることが可能である。予知用スルーホール４は、回路用スルーホール３のクラックを予知することを目的としており、回路用スルーホール３よりも先にクラックが発生するように設計される。すなわち、本実施形態に係るプリント配線板１は、回路用スルーホール３とは別に、予知用スルーホール４を同一のプリント配線板内に設けることで、回路用スルーホール３のクラックの前兆を検知し、回路用スルーホール３がクラックの発生に至る前の対応処置を実現可能にする。なお、回路用スルーホール３及び予知用スルーホール４は、銅メッキを用いたものに限定されるものでなく、銅以外の導電材を用いたものであってもよい。

上記プリント配線板１であれば、回路用スルーホール３よりも先に予知用スルーホール４でクラックが発生する。このため、予知用スルーホール４のクラックの発生の有無を監視することで、回路用スルーホール３に発生するクラックを予知することが可能となる。回路用スルーホール３に発生するクラックが予知可能となることにより、例えば、故障の予防を目的とする部品交換や、故障に伴うデータ消失の予防を目的とする事前バックアップといった、各種の予防的措置を実行することが可能となる。例えば、自動車や医療機器用の電子機器のように、突然の故障が事故を誘発する可能性のある電子機器であれば、想定外の故障を予防するための警告等を行うことが可能になる。

予知用スルーホール４は、例えば、以下のように設計することにより、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

＜予知用スルーホールの第１例＞
図２は、回路用スルーホール３の寸法と第１例に係る予知用スルーホール４の寸法とを比較した図の一例である。予知用スルーホール４は、例えば、回路用スルーホール３に比べ、積層体２の積層方向の伸縮に対する強度が回路用スルーホール３よりも低くなるように設計されることで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

例えば、スルーホールの穴径が小さくなると、スルーホールの銅メッキの断面積も穴径の二乗に比例して小さくなる。銅メッキの断面積が小さくなると、積層体の積層方向に沿って作用する荷重に対する強度が低下する。そこで、本第１例に係る予知用スルーホール４は、例えば、図２に示すように、予知用スルーホール４の穴径を回路用スルーホール３の穴径に比べて小さく設計している。予知用スルーホール４は、本第１例のように、回路用スルーホール３に比べ、穴径を回路用スルーホール３よりも小さくすることで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

＜予知用スルーホールの第２例＞
図３は、回路用スルーホール３の寸法と第２例に係る予知用スルーホール４の寸法とを比較した図の一例である。予知用スルーホール４は、例えば、回路用スルーホール３に比べ、ランド４３から銅メッキ４２へ加わる熱応力が回路用スルーホール３よりも高くなるように設計されることで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

例えば、銅メッキは、ランドと接合されているため、ランドと銅メッキとの接合部分に曲げ方向の力が作用すると、銅メッキに亀裂等が生じやすい。特に、長さの短いランドは、長さの長いランドに比べ、積層体が積層方向に伸縮した際、ランドと銅メッキとの接合部分を中心とする曲げ方向の力が作用しやすい。そこで、本第２例に係る予知用スルーホール４は、例えば、図３に示すように、予知用スルーホール４に接合しているランド４３の長さを、回路用スルーホール３に接合しているランド３３の長さよりも短く設計している。予知用スルーホール４は、本第２例のように、予知用スルーホール４に接合しているランド４３の長さを、回路用スルーホール３に接合しているランド３３の長さよりも短くことで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

＜予知用スルーホールの第３例＞
図４は、回路用スルーホール３と第３例に係る予知用スルーホール４とを比較した図の一例である。予知用スルーホール４は、例えば、回路用スルーホール３に比べ、銅メッキ４２へ熱応力を加えるランド４３の数が回路用スルーホール３よりも多くなるように設計されることで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

例えば、銅メッキがランドから受ける荷重の大きさは、接合されているランドの数に応じて増減する。そこで、本第３例に係る予知用スルーホール４は、例えば、図４に示すように、予知用スルーホール４に接合しているランド４３の数を、回路用スルーホール３に接合しているランド３３の数よりも多く設計している。予知用スルーホール４は、本第３例のように、予知用スルーホール４に接合しているランド４３の数を、回路用スルーホール３に接合しているランド３３の数よりも多くすることで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

なお、回路用スルーホール３は、通常、結線的に全層の回路と電気的に接続される事は稀であり、ランド３３が全層に渡って接合される可能性は低い。よって、予知用スルーホール４に接合しているランド４３の数を、回路用スルーホール３に接合しているランド３３の数よりも多くすることが可能な場合は多いと考えられる。

＜予知用スルーホールの第４例＞
図５は、第４例に係る予知用スルーホール４を示した図の一例である。予知用スルーホール４は、例えば、回路用スルーホール３に比べ、銅メッキ４２へ熱応力を加える部材が回路用スルーホール３よりも多くなるように設計することで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

例えば、銅メッキが受ける熱応力は、銅メッキに接触している部材の伸縮に応じて増減する。そこで、本第４例に係る予知用スルーホール４は、例えば、図５に示すように、銅メッキ４２よりも熱膨張率の高い材料をスルーホール内に注入している。銅メッキ４２よりも熱膨張率の高い材料をスルーホール内に注入しておけば、プリント配線板１が熱サイクルにより膨張収縮を繰り返す際、予知用スルーホール４の銅メッキ４２に、スルーホール内に注入した材料の熱応力が更に加わる。銅メッキ４２よりも熱膨張率の高い材料としては、例えば、積層体２を形成している樹脂と同様の材料等を挙げることができる。予知用スルーホール４は、本第４例のように、銅メッキ４２よりも熱膨張率の高い材料をスルーホール内に注入しておくことで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

なお、回路用スルーホール３に注入した材料は、自身の膨張に伴って銅メッキ３２を引きずるものであり、銅メッキ４２に発生したクラックを更に進展させる役割を担う。よって、本第４例は、単体で適用することも可能ではあるが、クラックの発生を補助的に誘発する役割を司る点に鑑みると、例えば、上記第１例から第３例の何れか１つ以上の例と組み合わせた方が効果的である。

＜予知用スルーホールの第５例＞
図６は、第５例に係る予知用スルーホール４を示した図の一例である。予知用スルーホール４は、例えば、銅メッキ４２に予めピンホール４４を設けておくことにより、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。銅メッキ４２にピンホール４４を予め形成しておけば、ピンホール４４がクラック発生の切っ掛けとなる。このため、プリント配線板１が熱サイクルにより膨張収縮を繰り返すと、ピンホール４４周辺で銅メッキ４２が破断しやすい。予知用スルーホール４は、本第５例のように、ピンホール４４を形成しておくことで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

＜予知用スルーホールの第６例＞
図７は、回路用スルーホール３周辺のランド３３と第６例に係る予知用スルーホール４周辺のランド４３を比較した図の一例である。予知用スルーホール４は、例えば、回路用スルーホール３に比べ、積層体２から銅メッキ４２へ加わる熱応力が回路用スルーホール３よりも高くなるように設計されることで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

例えば、積層体２の積層方向の伸縮量は、積層体２の積層方向の熱膨張率に比例する。例えば、ランドを形成する銅等の導電性材料は、積層体２を形成する樹脂に比べて熱膨張率が小さい。そこで、例えば、図７に示すように、予知用スルーホール４周辺に配置されるランド４３が、回路用スルーホール３周辺に配置されるランド３３よりも少なくする。このようにすれば、予知用スルーホール４周辺の積層体２の積層方向の熱膨張率が、回路
用スルーホール３周辺の積層方向の熱膨張率よりも大きくなる。この結果、プリント配線板１が熱膨張した際、予知用スルーホール４周辺の積層体２が、回路用スルーホール３周辺の積層体２よりも大きく膨張する。予知用スルーホール４周辺の積層体２が、回路用スルーホール３周辺の積層体２よりも大きく膨張することで、予知用スルーホール４を、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

＜予知用スルーホールの第７例＞
図８は、回路用スルーホール３と第７例に係る予知用スルーホール４とを配置したプリント配線板１の斜視図の一例である。予知用スルーホール４は、例えば、プリント配線板１の中でも積層体２の積層方向の伸縮量が回路用スルーホール３の配置箇所よりも大きい箇所に配置することで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）
等のように高速で動作するＬＳＩ（Large Scale Integration）や消費電力の大きい電子
部品等のように、発熱量が比較的大きい電子部品の周辺では、多大な熱応力が発生しやすい。特に、オンオフを繰り返す電子部品は、高温の熱を発生するだけでなく、温度変化による熱衝撃を与えることになる。そこで、本第７例に係る予知用スルーホール４は、例えば、図８に示すように、回路用スルーホール３に比べ、発熱量の大きい半導体装置５に比較的近い位置に配置されている。本第７例に係る予知用スルーホール４の構成は、回路用スルーホール３と同じであってもよいし、上記第１例から第６例の何れかと同じであってもよい。予知用スルーホール４は、回路用スルーホール３よりも半導体装置５に近い位置に配置することで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

＜予知用スルーホールの第８例＞
図９は、回路用スルーホール３と第８例に係る予知用スルーホール４とを配置したプリント配線板１の構造図の一例である。予知用スルーホール４は、例えば、図９に示すように、高発熱の半導体装置５のうち特に多大な熱応力が発生しやすい半導体装置５の中心部付近に配置する。一方、回路用スルーホール３は、例えば、図９に示すように、高発熱の半導体装置５のうち中心部付近よりも熱応力が小さい半導体装置５の縁付近に配置する。本第８例に係る予知用スルーホール４は、回路用スルーホール３と同じ構成であってもよいし、上記第１例から第６例の何れかと同じ構成であってもよい。予知用スルーホール４は、同一の電子部品であっても熱応力が回路用スルーホール３よりも相対的に小さい部位に配置することで、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能となる。

なお、上記第１例から第８例までの何れか一例に係る予知用スルーホール４は、例えば、何れか他の例に係る予知用スルーホール４が備える構成と組み合わせてもよい。

また、予知用スルーホール４は、上記第１例から第８例までの何れか一例、或いは何れか一以上の例同士を組み合わせたものに限定されるものではない。予知用スルーホール４は、例えば、銅メッキ４２の厚さを回路用スルーホール３の銅メッキ３２よりも薄くすることにより、回路用スルーホール３よりも先にクラックの発生を誘発可能にしてもよい。

また、プリント配線板１は、多数の配線層を有するものに限定されるものでなく、例えば、２層の配線層を有するもの、或いは３層以上の配線層を有するものであってもよい。

＜予知用スルーホールのクラックの発生状態の一例＞
図１０は、プリント配線板１が積層体２の積層方向に沿って膨張した際の回路用スルーホール３の状態図の一例である。銅メッキ３２の熱膨張率は、積層体２を形成する樹脂等の材料の熱膨張率に比べて小さい。よって、プリント配線板１の温度が上昇して積層体２
が積層方向に沿って膨張すると、銅メッキ３２は、積層方向に沿って引っ張られる。

図１１は、プリント配線板１が積層体２の積層方向に沿って膨張した際の予知用スルーホール４の状態図の一例である。予知用スルーホール４は、回路用スルーホール３よりも先にクラックが発生するように設計されている。このため、プリント配線板１が熱サイクルにより膨張収縮を繰り返すと、予知用スルーホール４の銅メッキ４２には、回路用スルーホール３の銅メッキ３２よりも先にクラックＣＲが発生する。

なお、図１０および図１１では、図４に示した回路用スルーホール３および第３例に係る予知用スルーホール４に相当するスルーホールを図示した状態図を示している。しかし、積層体２が積層方向に沿って膨張した際のスルーホールの状態は、上記第１例から第８例までの何れについても基本的に同様である。

＜プリント配線板の製造方法の第１例＞
プリント配線板１は、例えば、以下のようなプロセスにより製造可能である。図１２は、第１例に係る製造工程のフローチャートを示した図の一例である。また、図１３Ａから図１３Ｅまでの各図は、第１例に係る製造工程の各状態を例示した図の一例である。なお、以下に示す製造プロセスの説明においては、予知用スルーホール４の形成過程を中心に説明するが、回路用スルーホール３も以下に示す製造プロセスにおいて同時進行で形成する。

プリント配線板１を製造するには、例えば、プリント配線板１の内層部分の配線パターン１１を基板１２に形成する（Ｓ１０１・図１３Ａ）。次に、配線パターン１１を形成した基板１２同士を積み重ねて積層する（Ｓ１０２・図１３Ｂ）。次に、基板１２を積み重ねた積層体１３に貫通孔１４を形成する（Ｓ１０３・図１３Ｃ）。次に、積層体２の表面にレジストを施して処理液に浸漬し、貫通孔１４の内壁に銅メッキ１５を形成する（Ｓ１０４・図１３Ｄ）。次に、プリント配線板１の外層部分の配線パターン１１を積層体１３の表面に形成する（Ｓ１０５・図１３Ｅ）。

なお、本製造プロセスには、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理以外の処理が含まれていてもよい。上記一例の製造プロセスを実行することにより、第５例を除いた第１例から第８例に係る予知用スルーホール４を備えるプリント配線板１について製作可能である。

＜プリント配線板の製造方法の第２例＞
なお、図６に示した第５例に係る予知用スルーホール４を形成する場合、プリント配線板１は、例えば、以下のようなプロセスにより製造可能である。図１４は、第２例に係る製造工程のフローチャートを示した図の一例である。また、図１５Ａから図１５Ｆまでの各図は、各製造工程の状態を例示した図の一例である。なお、以下に示す製造プロセスの説明においては、予知用スルーホール４の形成過程を中心に説明するが、回路用スルーホール３も以下に示す製造プロセスにおいて同時進行で形成する。

第５例に係る予知用スルーホール４を設けたプリント配線板１を製造するには、上記第１例に係る製造方法と同様、例えば、プリント配線板１の内層部分の配線パターン１１を基板１２に形成する（Ｓ２０１・図１５Ａ）。次に、予知用スルーホール４が形成されることになる部位にめっきレジスト１６を塗布する（Ｓ２０２・図１５Ｂ）。その後の工程は、上記第１例に係る製造方法と基本的に同様である。すなわち、配線パターン１１を形成した基板１２同士を積み重ねて積層し（Ｓ２０３・図１５Ｃ）、その後、貫通孔１４を形成する（Ｓ２０４・図１５Ｄ）。次に、貫通孔１４の内壁に銅メッキ１５を形成する（Ｓ２０５・図１５Ｅ）。このとき、貫通孔１４の内壁のうちめっきレジスト１６が露出す
る部位については、銅メッキ３２が形成されないままの状態となり、銅メッキ３２にピンホール４４が形成される。次に、プリント配線板１の外層部分の配線パターン１１を積層体１３の表面に形成する（Ｓ２０６・図１５Ｆ）。なお、本製造プロセスには、ステップＳ２０１からステップＳ２０６までの処理以外の処理が含まれていてもよい。

＜クラック予知装置の実施形態＞
図１６は、プリント配線板に設けたスルーホールのクラックを予知可能な電子部品を示した図の一例である。電子部品１００は、各種の電子機器に適用可能な電子部品であり、上述したプリント配線板１にＩＣチップやコンデンサ等の各種部品が搭載されている。電子部品１００は、プリント配線板１のうち比較的高温となるＣＰＵ６が配置されている箇所に設けた予知用スルーホールの抵抗を監視する検出回路７を備える。検出回路７は、配線パターン１１を経由してコネクタ８や予知用スルーホールに繋がっている。電子部品１００は、予知用スルーホールや検出回路７を備えているため、クラック予知装置として捉えることができる。

図１７は、プリント配線板１のＣＰＵ６の下側部分を示した図の一例である。本実施形態に係る電子部品１００は、例えば、検出回路７に繋がる４つの予知用スルーホール４Ａ〜ＤをＣＰＵ６の下側部分に設けている。回路用スルーホール３についてはその他の箇所に適宜配置されている。

図１８は、検出回路７によって実現される回路のイメージを示した図の一例である。予知用スルーホール４には、定電流が流れるように電圧を自動調整する直流電源１０１と、予知用スルーホール４の両端の電圧を測定する電圧監視回路１０２とが接続される。電圧監視回路１０２は、電圧の測定を行うことにより、予知用スルーホール４の電気抵抗の変化を監視する。なお、図１８では、１つの予知用スルーホール４について図示しているが、他の３つの予知用スルーホール４についても同様の回路がそれぞれ実現されている。

図１９は、電子部品１００の使用が開始されてからの経過時間と予知用スルーホール４及び回路用スルーホール３の抵抗値との関係を示したグラフの一例である。電子部品１００の使用が開始されると、予知用スルーホール４や回路用スルーホール３に熱サイクルが加わり、微小なクラック等の発生により、抵抗値が徐々に増大する。そして、予知用スルーホール４は、回路用スルーホール３よりも先にクラックが発生し、抵抗値が所定の閾値を超える。電圧監視回路１０２は、回路用スルーホール３の抵抗値が所定の閾値を超えたことを検知すると、コネクタ８を通じて電子部品１００の外部に信号を発信する。閾値は、例えば、電子部品１００を出荷する際の初期抵抗値に対する抵抗変化率に基づいて規定してもよいし、各製品で一律に規定してもよい。電子部品１００の外部に発信された信号は、例えば、電子部品１００に繋がるモニタやスピーカ、表示灯類へ送られ、或いは信号を検知すると所定の動作を実行する装置類へ送られる。

上記電子部品１００によって実現されるクラック予知装置であれば、外部出力される信号を用いて各種の予防的措置を実行することが可能となる。例えば、車載用の電子機器に適用する場合であれば、カーナビゲーション装置のモニタやフロントパネル等に情報を表示し、或いはスピーカ等からメッセージ音を流すことにより、部品の修理や交換を促すメッセージをユーザに伝えることが可能となる。また、大規模な情報処理システムであれば、システムが停止に至る前に実行させることが必要な各種の処理を予め実行可能となる。

図２０は、電子部品１００の使用が開始されてからの経過時間と４つの予知用スルーホール４Ａ〜Ｄの抵抗値との関係を示したグラフの一例である。予知用スルーホール４は、製造過程における不具合等を抱えている場合があり得る。例えば、図２０に示されるように、４つの予知用スルーホール４Ａ〜Ｄのうち一つの予知用スルーホール（例えば、図２
０の場合であれば予知用スルーホール４Ａ）が製造上の問題を抱えていたことに起因し、突発的なクラックを生じたと仮定する。このような場合に、電圧監視回路１０２から信号が直ちに発信されると、電子部品１００が実際には十分に使用可能であるにも関わらず、無用な対応をユーザに迫ることになる。そこで、電圧監視回路１０２は、例えば、４つの予知用スルーホール４Ａ〜Ｄのうち何れか２以上、３以上あるいは４以上の予知用スルーホール４の電気抵抗が閾値を超えた場合に信号を発するようにしてもよい。回路用スルーホール３のクラック発生を、複数の予知用スルーホール４によるＡＮＤ条件で監視することにより、回路用スルーホール３のクラック発生の誤った予告を防止することが可能となる。

なお、電子部品１００は、４つの予知用スルーホール４Ａ〜Ｄを設けたものに限定されるものでなく、例えば、１つ乃至３つの予知用スルーホール４を設けたものであってもよいし、５以上の予知用スルーホール４を設けたものであってもよい。

また、各予知用スルーホール４は、高発熱のＣＰＵ６の部分に全て設置されるものに限定されるものではない。電子部品１００は、例えば、プリント配線板１のうち高発熱のＣＰＵ６が設置される個所以外の比較的低温な箇所にも予知用スルーホール４を配置し、回路用スルーホール３のクラック発生の誤った予告を防止するようにしてもよい。

また、クラック予知装置は、予知用スルーホール４の抵抗値が所定の閾値を超えたか否かに基づいて予告を行うものに限定されるものでなく、例えば、予知用スルーホール４の抵抗が完全にオープンになってから予告を行うものであってもよい。

また、クラック予知装置は、各種部品を搭載した電子部品１００によって具現されるものに限定されるものではない。クラック予知装置は、例えば、検出回路７を、予知用スルーホールを設けた電子部品１００とは別に用意したプリント配線板に搭載してもよい。

１・・プリント配線板：１１・・配線パターン：１２・・基板：１３・・積層体：１４・・貫通孔：１５・・銅メッキ：１６・・めっきレジスト：２・・積層体：３・・回路用スルーホール：４・・予知用スルーホール：３１，４１・・貫通孔：３２，４２・・銅メッキ：３３，４３・・ランド：４４・・ピンホール：５・・半導体装置：６・・ＣＰＵ：７・・検出回路：８・・コネクタ：１００・・電子部品：１０１・・直流電源：１０２・・電圧監視回路：ＣＲ・・クラック

Claims (8)

1. 複数の配線層を積層した積層体と、
   少なくとも２以上の配線層同士を電気的に接続する第一のスルーホールと、
   前記積層体の積層方向の伸縮に対する強度が前記第一のスルーホールよりも小さい第二のスルーホールと、を備える、
   プリント配線板。
2. 前記第二のスルーホールは、前記第一のスルーホールに比べて、少なくとも、穴径が小さく、前記第二のスルーホールに隣接するランドの長さが短く、又は、前記第二のスルーホールに隣接するランドの数が多い、
   請求項１に記載のプリント配線板。
3. 前記第二のスルーホールは、内壁に形成される導電材にピンホールを有する、
   請求項１または２に記載のプリント配線板。
4. 前記第二のスルーホールは、内壁に形成される導電材よりも熱膨張率が大きい材料がスルーホール内に充填されている、
   請求項１から３の何れか一項に記載のプリント配線板。
5. 前記第二のスルーホールは、前記積層体のうち前記第一のスルーホールが配置される箇所よりも熱膨張率が大きい箇所に配置される、
   請求項１から４の何れか一項に記載のプリント配線板。
6. 前記第二のスルーホールは、電気抵抗の変化に基づいて前記第一のスルーホールのクラックを予知する検出回路に電気的に接続される、
   請求項１から５の何れか一項に記載のプリント配線板。
7. 複数の配線層を積層した積層体と、少なくとも２以上の配線層同士を電気的に接続する第一のスルーホールと、前記積層体の積層方向の伸縮に対する強度が前記第一のスルーホールよりも小さい第二のスルーホールと、を有するプリント配線板と、
   前記第二のスルーホールの電気抵抗の変化に基づいて前記第一のスルーホールのクラックを予知する検出回路と、を備える、
   クラック予知装置。
8. 複数の配線層を積層した積層体と、少なくとも２以上の配線層同士を電気的に接続する第一のスルーホールと、を有するプリント配線板に設けられた、前記積層体の積層方向の伸縮に対する強度が前記第一のスルーホールよりも小さい第二のスルーホールの電気抵抗の変化を監視し、
   前記第二のスルーホールの電気抵抗の変化を検知すると、前記第一のスルーホールのクラックを予告する、
   クラック予知方法。

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