(57)【要約】【課題】プリント基板からの部品の脱落を検出する機能を有するプリント基板と、脱落を検出する脱落検出回路を提供する。【解決手段】プリント基板１上の発熱部品であるＣＰＵ４に、放熱フィン６を、接着剤５を用いて接着している。プリント基板１上のＣＰＵ４の周囲２箇所に、導電性を持つ端子２，３を設ける。放熱フィン６のように被脱落検出部品に導電性が有る場合、プリント基板１上の、導電性を持つ端子２，３に挿入できるような部品形状にして、設けられた複数の導電性の接続部７，８が互いに導通する構造にする。この場合、被脱落検出部品は放熱フィン６のことである。【選択図】図１
2017045877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常の用途でプリント基板に電気的に接続されない実装部品が前記プリント基板から脱落しているか否かを検出することを可能とするプリント基板であって、
前記実装部品に備わった複数の導電性の接続部と接触し、前記実装部品が前記プリント基板から脱落していないか、または、脱落しているかを判定するために用いる複数の導通部材を備えたプリント基板。
【請求項２】
前記導通部材は、前記実装部品に設けられた導電性のオス型またはメス型の接点と接触する、メス型またはオス型の端子であることを特徴とする請求項１記載のプリント基板。
【請求項３】
前記接続部と前記導通部材がばねを介して接触することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
【請求項４】
通常の用途でプリント基板に電気的に接続されない実装部品がプリント基板から脱落しているか否かを検出する部品脱落検出回路であって、
前記実装部品に備わった複数の導電性の接続部が互いに導通する構造と、
前記プリント基板に設けられ、前記導電性の接点と接触する導通部材と、
前記導電性の接続部と前記導通部材が導通しているか否かを電気的に検出し、前記実装部品が前記プリント基板から脱落していないか、または、脱落しているかを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする部品脱落検出回路。
【請求項５】
前記導通部材は、前記実装部品に設けられた導電性のオス型またはメス型の接点と接触する、メス型またはオス型の端子であることを特徴とする請求項２記載の部品脱落検出回路。
【請求項６】
前記接続部と前記導通部材がばねを介して接触することを特徴とする請求項１に記載の部品脱落検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板からの部品の脱落を検出する機能を有するプリント基板と、脱落を検出する脱落検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を実装したプリント基板は種々の電子機器に使用されている。工作機械の数値制御装置内部のプリント板において、例えば半田付け以外の方法、接着材や樹脂などでプリント板に実装している部品が、工作機械が動作する際に発生する振動、及び切削液の付着等が原因で、接着部に亀裂が入ったり、劣化したりして脱落することがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７９３５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、ＣＰＵ等の熱源部品の放熱用にその上にフィンを接着材で接合している場合、接着材が劣化することで放熱フィンが脱落すると、熱源部品の温度が上昇し、定格の温度で使用し続けると故障に至る。この問題を解決する方法として、温度センサを熱源部品の近くに配置して、温度を監視する技術が知られている。しかし、フィンの脱落発生からアラームが通知されるまでには温度上昇分の時間を要する。また、温度センサの回路が必要であり、温度センサの配置場所によっては、空気の流れや周囲に別の熱源があるなどの問題で、温度上昇を正確に監視することができないことがある。  
そこで、本発明の目的は、プリント基板からの部品の脱落を検出する機能を有するプリント基板と、脱落を検出する脱落検出回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の請求項１に係る発明は、通常の用途でプリント基板に電気的に接続されない実装部品が前記プリント基板から脱落しているか否かを検出することを可能とするプリント基板であって、前記実装部品に備わった複数の導電性の接続部と接触し、前記実装部品が前記プリント基板から脱落していないか、または、脱落しているかを判定するために用いる複数の導通部材を備えたプリント基板である。  
実装部品が通常の用途でプリント基板に電気的に接続されないとは、前記の実装部品の機能を使用するために、プリント基板に電気的に接続する必要がないということを意味しています。後述の放熱フィン、コネクタの樹脂構造の部位はプリント基板に電気的に接続されない。
【０００６】
請求項２に係る発明は、前記導通部材は、前記実装部品に設けられた導電性のオス型またはメス型の接点と接触する、メス型またはオス型の端子であることを特徴とする請求項１記載のプリント基板である。  
請求項３に係る発明は、前記接続部と前記導通部材がばねを介して接触することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板である。
【０００７】
請求項４に係る発明は、通常の用途でプリント基板に電気的に接続されない実装部品がプリント基板から脱落しているか否かを検出する部品脱落検出回路であって、前記実装部品に備わった複数の導電性の接続部が互いに導通する構造と、前記プリント基板に設けられ、前記導電性の接点と接触する導通部材と、前記導電性の接続部と前記導通部材が導通しているか否かを電気的に検出し、前記実装部品が前記プリント基板から脱落していないか、または、脱落しているかを判定する判定手段と、を有することを特徴とする部品脱落検出回路である。  
請求項５に係る発明は、前記導通部材は、前記実装部品に設けられた導電性のオス型またはメス型の接点と接触する、メス型またはオス型の端子であることを特徴とする請求項２記載の部品脱落検出回路である。  
請求項６に係る発明は、前記接続部と前記導通部材がばねを介して接触することを特徴とする請求項１に記載の部品脱落検出回路である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、プリント基板からの部品の脱落を検出する機能を有するプリント基板と、脱落を検出する脱落検出回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】放熱フィンの脱落を検出する実施形態を説明する図である。
【図２】部品の脱落を検出する回路を説明する図である。
【図３】コネクタの脱落を検出する実施形態を説明する図である。
【図４】ばね構造を備えた本発明の実施形態を説明する図である。
【図５】被脱落検出部品の脱落の検出処理を行うフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、異なる実施形態において、共通する部材あるいは類似する構成については同じ符号を用いて説明する。  
本発明において、脱落を検出する必要がある部品（以下、被脱落検出部品という）が実装されるプリント板１上の、被脱落検出部品の下方位置に、導電性の端子を２箇所設ける。被脱落検出部品を実装した際に、被脱落検出部品の一部が、プリント基板に設けられた両方の導電性端子に挿入されるようにする。
【００１１】
図１は放熱フィンの脱落の有無を検出する実施形態を説明する図である。プリント基板１上の発熱部品であるＣＰＵ４に、放熱フィン６を、接着剤５を用いて接着している。プリント基板１上のＣＰＵ４の周囲２箇所に、導電性を持つ導通部材である端子２，３を設ける。放熱フィン６のように被脱落検出部品に導電性が有る場合、プリント基板１上の、導電性を持つ端子２，３に挿入できるような部品形状にして、設けられた複数の導電性の接続部７，８が互いに導通する構造にする。この場合、被脱落検出部品は放熱フィン６のことである。端子２，３にはオス型としてもよいしメス型としてもよい。これに対して、放熱フィン６の接続部はメス型としてもよいしオス型としてもよい。また、図では一対の接点であるが、二対以上の接点を形成するようにしてもよい。
【００１２】
図２は部品の脱落の有無を検出する回路を説明する図であり、プリント基板１上の被脱落検出部品の脱落検出を行う回路である。電源電圧１０とグラウンド１５のグラウンド電圧（０Ｖ）の間に、抵抗器１１と、接点１３及び１４をつなぐ部品（放熱フィン６）が、直列に配置されている。抵抗器１１と接点１３の間に生ずる電圧を、検出信号とする。接点１３，１４は放熱フィン６の接続部７，８と、プリント基板１の導電性のある端子２，３との接触箇所を表す。
【００１３】
放熱フィン６が正常に実装されているときには、接点１３と接点１４が放熱フィン６によって導通するので、検出信号１２はグラウンド電圧となる。符号１６は部品（放熱フィン６）で導通されることを示している。逆に、放熱フィン６が脱落した場合には、接点１３と接点１４が非導通になるので、検出信号１２の電圧は電源電圧１０と等しい電圧値になる。検出信号１２は検出信号判定回路に入力され、その信号の電圧がグラウンド電圧と等しければ、部品は脱落しておらず、電源電圧と等しい電圧であれば、部品が脱落したと判定される。検出信号判定回路１７で判断された結果によって、アラーム表示を出したり、システムを停止させたりする。
【００１４】
図３は、コネクタの脱落の有無を検出する実施形態を説明する図である。被脱落検出部品に導電性が無い場合、導電性を有する部材を被脱落検出部品に設け、さらに、プリント基板上の導電性を有する端子に挿入できるような形状にして、複数の導電性の接点が互いに導通する構造にする。被脱落検出部品が正常に実装されているときには、被脱落検出部品により端子間が導通し、脱落した場合には、プリント基板上に設けられた脱落検出回路において脱落が検出される。
【００１５】
図３において、プリント基板１には導電性のある端子２，３が設けられている。導電性の無い被脱落検出部品として例えばコネクタ２１である。コネクタ２１には導電性を有する導電性部材２２が設けられている。コネクタ２１はプリント基板１に固定されているソケット２０に結合される。コネクタ２１をソケット２０に固定すると、導電性部材２２の両端部の接続部２３，２４は端子２，３と接続する。
【００１６】
図４は、ソケットの代わりに導電性のあるばね構造の端子を用いた場合の実施形態を示す。ばね構造の端子であることにより、接点位置が可変になるため、接点位置の高さに自由度が増し、接点部分の部品形状においても、複雑な形状を必要としないメリットがある。プリント基板１に導電性のあるばね構造の端子３２，３３の一端が取り付けられている。導電性のあるばね構造の端子３２，３３の他端は放熱フィン６に電気的に接触する。接点３０は、導電性のあるばね構造の端子３２の他端が放熱フィン６に電気的に接続される。接点３１は、導電性のあるばね構造の端子３３の他端が放熱フィン６に電気的に接続される。
【００１７】
本実施形態は、形状、高さの異なる部品に対応することができ、被脱落検出部品の形状を複雑な物にする必要はなくなる。また、導電性の端子の実装を精度よく実装する必要もなくなる。
【００１８】
ただし、ばね構造の端子の場合、振動により接点が一時的に接触不良になることが考えられるので、その場合には（図示していないが）、検出信号とグラウンド間にコンデンサ（図示しない）を付加して、一時的な信号の変化を抑えるか、もしくは、部品脱落判定回路において、複数回サンプリングした結果から判定することが考えられる。
【００１９】
次に、図５に被脱落検出部品の脱落の検出のフロー図について説明する。  
常時、部品が脱落していないか監視し、一旦脱落を検出すると、アラームを表示し、システムを停止する。以下、各ステップにしたがって説明する。  
●［ステップｓａ０１］脱落を検出か否かを判別し、脱落ではない場合にはステップｓａ０１の処理を繰り返し、脱落の場合にはステップｓａ０２へ移行する。  
●［ステップｓａ０２］アラームを表示する。  
●［ステップｓａ０３］システムを停止し、その状態を維持する。
【００２０】
上述したように、本発明では、部品の脱落を電気的に監視することで瞬時に検出することができ、故障する前にいち早く通知できる。また、熱源部品の温度を監視するための温度監視回路と比べると回路構成が簡単にすることができコスト的にもメリットがある。
【符号の説明】
【００２１】
１  プリント基板
２  端子
３  端子
４  ＣＰＵ
５  接着剤
６  放熱フィン
７  導電性の接続部
８  導電性の接続部
１０  電源電圧
１１  抵抗器
１２  検出信号
１３  接点
１４  接点
１５  グラウンド
１６  部品（放熱フィン）で導通した状態
２０  ソケット
２１  コネクタ
２２  導電性のある部材
２３  接続部
２４  接続部
２５  接点
２６  接点
３０  接点
３１  接点
３２  導電性のあるばね構造の端子
３３  導電性のあるばね構造の端子
【図１】
2017045877.tif 000003
【図２】
2017045877.tif 000004
【図３】
2017045877.tif 000005
【図４】
2017045877.tif 000006
【図５】
2017045877.tif 000007