(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、リード、ピン、ボール等のはんだ接続部を有する回路基板に実装された半導体素子、あるいは積層構造において回路配線を前記第１及び第２導通路とし、接続用はんだを前記第３電導体として回路を形成することを特徴とする接続特性評価方法。
【請求項２】
２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、前記２つの異なる電導体材料としての組み合わせを起電力の大きいサーモカップル線とし、前記第３電導体は微細金属、導電性樹脂体とすることを特徴とする接続特性評価方法。
【請求項３】
２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、前記３種類の材料の組み合わせ体を動的、衝撃負荷が加わる箇所、あるいは衝突箇所に接着、内在、多数に配列させることにより負荷情報や破損情報を検出することを特徴とする接続特性評価方法。
【請求項４】
２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、荷重集中箇所、応力集中箇所において母材を前記第３電導材料として応力、荷重、き裂に関する情報を計測することを特徴とする接続特性評価方法。
【請求項５】
２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、サーモカップルの接合部を前記第３電導体の中に内在させ、該第３電導体に周囲から加えられたときの加圧、引張、曲げ、剪断、加熱冷却の影響を起電力として取り出すことを特徴とする接続特性評価方法。
【請求項６】
２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、ガラスエポキシ回路基板、あるいはフレキシブルフィルム基板上に異なる２つの材料からなる配線をし、両者の接合部を多数形成して、あるいは両配線接続間に第３の異なる電導部材を挿入した箇所を多数形成して、加圧、引張、温度分布を測定できるようにしたことを特徴とする接続特性評価方法。
【請求項７】
半導体シリコン、あるいはガラス、セラミックス上に３つの異なる材料からなる微細配線パターンを形成することにより、両線間の第３金属に外から加えられた情報、あるいは第３金属の化学反応、劣化した材質変化を起電力の変化として検出することを特徴とする接続特性評価方法。
【請求項８】
（ａ）２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、
（ｂ）該第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、
（ｃ）前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、リード、ピン、ボール等のはんだ接続部を有する回路基板に実装された半導体素子、あるいは積層構造の回路配線からなる第１及び第２導通路と、接続用はんだを前記第３電導体として形成される回路とを具備することを特徴とする接続特性評価装置。
【請求項９】
（ａ）２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、
（ｂ）該第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、
（ｃ）前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、
前記２つの異なる電導体材料としての組み合わせを起電力の大きいサーモカップル線と、微細金属、導電性樹脂体からなる前記第３電導体とを具備することを特徴とする接続特性評価装置。
【請求項１０】
（ａ）２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、
（ｂ）該第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、
（ｃ）前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、
前記３種類の材料の組み合わせ体を動的、衝撃負荷が加わる箇所、あるいは衝突箇所に接着、内在、多数に配列させることにより負荷情報を検出する装置を具備することを特徴とする接続特性評価装置。
【請求項１１】
（ａ）２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、
（ｂ）該第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、
（ｃ）前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、
荷重集中箇所、応力集中箇所において母材を前記第３電導材料として、応力、荷重、き裂に関する情報を計測する装置を具備することを特徴とする接続特性評価装置。
【請求項１２】
（ａ）２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、
（ｂ）該第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、
（ｃ）前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、
サーモカップルの接合部を前記第３電導体の中に内在させ、該第３電導体に周囲から加えられたときの加圧、引張、加熱冷却の影響を起電力として取り出す装置を具備することを特徴とする接続特性評価装置。
【請求項１３】
（ａ）２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、
（ｂ）該第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、
（ｃ）前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、
ガラスエポキシ回路基板、あるいはフレキシブルフィルム基板上に異なる２つの材料からなる配線をし、両者の接合部を多数形成して、あるいは両配線接続間に第３の異なる電導部材を挿入した箇所を多数形成して、加圧、温度分布を計測する装置を具備することを特徴とする接続特性評価装置。
【請求項１４】
半導体シリコン、あるいはガラス、セラミックス上に３つの異なる材料からなる微細配線パターンを形成することにより、両線間の第３金属に外から加えられた情報、あるいは第３金属の化学反応、劣化した材質変化を起電力の変化として検出する装置を具備することを特徴とする接続特性評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種固体部材の応力、ひずみ、温度、材質変化に関する情報をセンシング及びモニターリングして出力する接続特性評価方法とその装置に係り、特に、各種半導体携帯機器、医療機器、衝撃特性評価装置等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サーモカップルは、図９に示すように、２種類の金属線を接合した接点１を設けて、この接点１を被測定物２の温度を計測したい箇所に張りつけ、配線３途中に基準零温度部４を設けて、電圧計５で熱起電力を測定し、接点１の温度に換算するようにして、接点接続箇所の温度計測を行っているが、接続部の変形の情報は得られなかった。
【０００３】
図１０は従来のはんだボール接続部を有するボール・グリッド・アレー（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージの模式図である。
【０００４】
この図において、１１はプリント回路基板、１２ははんだバンプ（接続部）、１３はパッケージベース、１４はアウター電極、１５はスルーホール、１６はチップ、１７はワイヤ、１８は封止樹脂である。
【０００５】
図１０に示すように、はんだバンプ（接続部）１２は、基板１１とパッケージベース１３の間の電気接続を行う役目をする。近年、半導体機器は軽薄短小化が進められ、これに伴いはんだ接続部１２は次第にサブミリ単位以下と小さくなりつつある。半導体機器は使用温度環境の変化、衝撃、組み立て時の反り変形などのため、破損しやすく、はんだ部の強度、信頼性を確保することが極めて重要になっている。
【０００６】
しかしながら、この接続部の変形、温度を直接計測する方法はなく、単に使用環境条件を過酷にする加速試験を行って破損するか否かの判定を行うだけで設計を進めているのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、微細はんだ接続部のひずみの測定およびその評価装置として技術的に満足できるものはなかった。
【０００８】
すなわち、電機部品などの接続は電気的と機械的の両面の役割を担っているが、この接続の信頼性が機器の信頼性を決める一つの要因であり、現状では加速度試験や落下試験などで閾値を求める方法が使われている。つまり、動作途中の接続の状態をｉｎ−ｔｉｍｅで計測する方法はまだ実用に供されるまでにはなっていない。
【０００９】
本発明は、上記状況に鑑みて、微細はんだ接続部を有する半導体実装装置の接続部のひずみを測定する方法およびその測定によりモニターリングが可能な高信頼性構造をもつ接続特性評価方法とその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
すなわち、変形、応力による情報を取り出す新しい方法を提供することにより損傷が発生しやすい箇所から重点的に変形、応力情報を抽出するセンサー、及びモニターを搭載した装置を提供することにある。
【００１１】
更に、センサーを多数配列した構成を提供することにより、従来できなかった圧力分布、温度分布を静的から動的な状態においても測定できるような装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、リード、ピン、ボール等のはんだ接続部を有する回路基板に実装された半導体素子、あるいは積層構造において回路配線を前記第１及び第２導通路とし、接続用はんだを前記第３電導体として回路を形成することを特徴とする。
【００１３】
〔２〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、前記２つの異なる電導体材料としての組み合わせを起電力の大きいサーモカップル線とし、前記第３電導体は微細金属、導電性樹脂体としたことを特徴とする。
【００１４】
〔３〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、前記３種類の材料の組み合わせ体を動的、衝撃負荷が加わる箇所、あるいは衝突箇所に接着、内在、多数に配列させることにより負荷情報や破損情報を検出することを特徴とする。
【００１５】
〔４〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、荷重集中箇所、応力集中箇所において母材を前記第３電導材料として応力、荷重、き裂に関する情報を計測することを特徴とする。
【００１６】
〔５〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、サーモカップルの接合部を前記第３電導体の中に内在させ、該第３電導体に周囲から加えられたときの加圧、引張、曲げ、剪断、加熱冷却の影響を起電力として取り出すことを特徴とする。
【００１７】
〔６〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路の間に第３の電導体を介在させた構造を装置内に形成し、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び前記第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、該回路を用いて電気計測を行う接続特性評価方法であって、ガラスエポキシ回路基板、あるいはフレキシブルフィルム基板上に異なる２つの材料からなる配線をし、両者の接合部を多数形成して、あるいは両配線接続間に第３の異なる電導部材を挿入した箇所を多数形成して、加圧、引張、温度分布を測定できるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
〔７〕接続特性評価方法において、半導体シリコン、あるいはガラス、セラミックス上に３つの異なる材料からなる微細配線パターンを形成することにより、両線間の第３金属に外から加えられた情報、あるいは第３金属の化学反応、劣化した材質変化を起電力の変化として検出することを特徴とする。
【００１９】
〔８〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、これらの第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、リード、ピン、ボール等のはんだ接続部を有する回路基板に実装された半導体素子、あるいは積層構造の回路配線からなる第１及び第２導通路と、接続用はんだを前記第３電導体として形成される回路とを具備することを特徴とする。
【００２０】
〔９〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、これらの第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、前記２つの異なる電導体材料としての組み合わせを起電力の大きいサーモカップル線と、微細金属、導電性樹脂体からなる前記第３電導体とを具備することを特徴とする。
【００２１】
〔１０〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、これらの第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、前記３種類の材料の組み合わせ体を動的、衝撃負荷が加わる箇所、あるいは衝突箇所に接着、内在、多数に配列させることにより負荷情報を検出する装置を具備することを特徴とする。
【００２２】
〔１１〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、これらの第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、荷重集中箇所、応力集中箇所において母材を前記第３電導材料として、応力、荷重、き裂に関する情報を計測する装置を具備することを特徴とする。
【００２３】
〔１２〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、これらの第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、サーモカップルの接合部を前記第３電導体の中に内在させ、該第３電導体に周囲から加えられたときの加圧、引張、加熱冷却の影響を起電力として取り出す装置を具備することを特徴とする。
【００２４】
〔１３〕２つの異なる電導体材料からなる第１及び第２導通路と、これらの第１導通路と第２導通路の間に介在される第３の電導体と、前記第３電導体に周囲から加えられた情報及び第３電導体自体の変化を、これら３つの電導体をもって回路を構成し、電気計測を行う装置とを備えることを特徴とする接続特性評価装置であって、ガラスエポキシ回路基板、あるいはフレキシブルフィルム基板上に異なる２つの材料からなる配線をし、両者の接合部を多数形成して、あるいは両配線接続間に第３の異なる電導部材を挿入した箇所を多数形成して、加圧、温度分布を計測する装置を具備することを特徴とする。
【００２５】
〔１４〕接続特性評価装置において、半導体シリコン、あるいはガラス、セラミックス上に３つの異なる材料からなる微細配線パターンを形成することにより、両線間の第３金属に外から加えられた情報、あるいは第３金属の化学反応、劣化した材質変化を起電力の変化として検出する装置を具備することを特徴とする。
【００２６】
上記したように、本発明は、２つの異なる電導体の間に第３の電導体を接続して回路を形成し、この第３電導体に変形、温度を加えさせる、あるいは第３電導体の材質変化を電圧として測定することにより第３電導体に起こさせた情報、あるいは周囲雰囲気を知るものである。
【００２７】
これによりパソコン、携帯電話機などに実装される半導体装置において電気的な接続方法となっている微細はんだ接続部の変形、損傷が検出できる。また、この検出方法を半導体装置に組み込むことにより、変形や損傷をモニターできる高信頼性装置を提供することができる。
【００２８】
特に、半導体携帯機器では耐衝撃性能が重要であるが、この検出方法を組み込むことにより、（１）衝撃損傷が検出できる、（２）耐衝撃設計データを取得できる、など、高信頼性耐衝撃設計した半導体携帯機器を提供できる。
【００２９】
また、第３金属、あるいは第３金属に相当する箇所に変形しやすいものを設置できることからその箇所１点の圧力や多数配置によって圧力分布が測定できるセンサーを提供することができる。
【００３０】
さらに、３つの電導体からなる構造をガラス、シリコン基板上に微細配線して形成することにより第３電導体の変形、材質変化、化学反応などの検出できるセンサーを提供することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照しながら説明する。
【００３２】
図１は本発明の第１実施例を示す接続特性評価の模式図である。
【００３３】
この図に示すように、直径０．１ｍｍの銅線２２と直径０．１ｍｍのコンスタンタン線２３の先端を０．２ｍｍ離し、その間をはんだ（鉛３７％／錫６３％）（はんだ球）２１で接合したものである。なお、はんだ２１は、銅線２２、コンスタンタン線２３端部を包含する構造を取る場合もある。また、はんだ２１は、球形、円柱形など測定対象により種々の形状を選択する。
【００３４】
本実施例では、はんだ２１の形状が直径１．５ｍｍの球となる構造を試作し、銅線２２とコンスタンタン線２３を、零温度雰囲気２４を通過させた回路を通じ、電圧計２５に接続した。はんだ球２１を電気絶縁体の間で加圧して押し潰したときの起電力を電圧計２５で記録した測定結果を図２に示す。
【００３５】
ここで、図２（ａ）〜図２（ｄ）は１．２ｍｍのはんだ球を速度ｖ＝０．００１ｍ／ｓの低変形速度ではんだを押圧変形させた場合の起電力の発生状態を示す図であり、その場合のサンプリング速度は５００μｓであり、図２（ａ）は変形率εが６．２％、図２（ｂ）は変形率εが１６．２％、図２（ｃ）は変形率εが４６．７％、図２（ｄ）は変形率εが５５．０％の場合をそれぞれ示している。例えば、図２（ｄ）では、０．３６１ｍＶの変化（ピーク）値を示している。
【００３６】
図２から明らかなように、起電力は加圧開始とともに増加し、ピーク値をとった後減少する。このピーク値ははんだの潰れ量、すなわち、はんだのひずみが増えるとともに増加する特性を有している。
【００３７】
ここでは、銅線２２、コンスタンタン線２３のはんだを組み合わせた場合の実施例を示したが、銅線／コンスタンタン線の他にアルメル線／クロメル線の組み合わせや、電気電導性を有する種々の金属線を用いてもよい。
【００３８】
図３は本発明の第２実施例を示す接続特性評価装置の模式図であり、ここでは、厚さ１．１ｍｍガラスエポキシ基板３１上に銅配線３２を形成し、パッケージベース３３にコンスタンタン配線３４をして、その銅配線３２とコンスタンタン配線３４の間に直径０．６ｍｍのＰｂ／Ｓｎボール３５を接合したものである。
【００３９】
この接合構造に繰り返し曲げ変形力３６を加えた。変位全振幅として基板板厚さ１／４を与えたときの起電力を図４に示す。
【００４０】
図４における起電力は、ダミーとして設けた銅／コンスタンタン線のサーモカップルで測定した室温との差を示したものである。この起電力は、繰り返し曲げ変形力３６に対応して発生しており、はんだ接合部に加えられた変形によって起電力が発生していることを示している。この半導体実装装置の場合、コンスタンタン線は第３金属であるはんだに接続して少しの長さがあれば起電力が発生することを示している。
【００４１】
また、携帯電話機のはんだ接続部に銅、コンスタンタン線をつけて落下時の起電力を測定した結果、落下時に大きな起電力波形を測定した。これら起電力値を予めサンプル試験片を用いて測定しておいたキャリブレーション曲線からひずみ値に換算することにより、落下時に接続部に発生したひずみを知ることができる。
【００４２】
図５は本発明の第３実施例を示すフレキシブル回路基板へ用いる接続特性評価装置の構成図であり、図５（ａ）はその概略平面図、図５（ｂ）はそのウレタン球の拡大図である。
【００４３】
これらの図に示すように、フレキシブル回路基板４０に銅線４１、コンスタンタン線４２を配線し、両者を接続する箇所に、直径約１０ミクロンの微細銅線を１００ミクロン以下の寸法に裁断した細線４３と銅微粒子４４をウレタン樹脂４５に混在させて形状をほぼ球形に形成したウレタン球４６を設けた。
【００４４】
このウレタン球４６を上方から加圧すると軟らかいウレタン樹脂４５は容易に変形し、これによって内部の銅金属材料が電気的に接続する。あるいは始めから電気的に接続している場合もある。加圧によってウレタン樹脂４５は変形するため内部は発熱し、起電力が発生する。また、ウレタン球４６〜５３の中で変形が最も大きな物ほど大きな起電力が発生する。測定領域にこのウレタン球を多数配列することにより加圧の分布が測定できる。特にこの手法では肌触りの良いウレタン樹脂を用いているので医療関係への利用としては足圧分布の測定に有効である。
【００４５】
機器を構成する部材では応力集中する箇所や、場合によってはき裂が存在してそのき裂の進展をモニターしなければならないことがある。あるいは衝撃を繰り返し受ける部材もあり、衝撃による損傷、ひずみをモニターしなければならないこともある。このような場合に適した実施例を図６に示す。
【００４６】
図６は本発明の第４実施例を示す接続特性評価装置の模式図である。
【００４７】
図６において、銅線６１とコンスタンタン線６２の間にＡｕ線６３を繋げたもの（センサー）を、プラスチックで作られた部材６４の切り込み部６５の内部に埋め込んで使用している。プラスチック材料ではこのように成形時に埋め込むことができるが、金属の場合には内部に封止することが困難なので変形がそのままセンサーに伝達されるように表面に強固に接合する。また、金属部材のき裂のモニターでは、き裂の先端に銅線とコンスタンタン線をスポット溶接してき裂が進展するときのひずみエネルギー、あるいはき裂通過時点を把握する。この場合、リード線の間に挟まれる第３金属は被測定体である金属をそのまま使用する。
【００４８】
また、繰り返し衝突を受ける箇所への利用では衝突を受ける部材の内部あるいは近傍の表面や裏面にこのセンサーを接着して衝突の大きさを把握する。
【００４９】
図７は本発明の第５実施例を示す接続特性評価装置の模式図であり、ここでは、半導体プローブ７１に銅線７２、コンスタンタン線７３を接続したものである。半導体プローブ７１を上下方向７４、あるいは左右方向７５に振動、スクライブさせることにより下地７６と電気的接続をとる。
【００５０】
このように、銅線７２、コンスタンタン線７３を接続すると、このスクライブする時の加圧、及び摩擦状態によって生じる半導体プローブ７１の変形を起電力として捉えることが可能となる。
【００５１】
これは、ウエハの導通チェック、バーイン等に併用することでプローブ先端の接触情報の取得、配線素材であるＡｌ，Ｃｕの硬さ情報の把握に利用できる。
【００５２】
図８は本発明の第６実施例を示す接続特性評価装置の模式図であり、ここでは、Ｓｉ基板８１上にＣｕ配線８２と電極８３、コンスタンタン線８４と電極８５を形成し、両配線８２，８４の間にＳｎ領域８６を設けるようにしたものである。Ｓｎ領域８６の下部はエッチングにより、Ｓｉ基板８１に溝８７を掘ってあり面外からの圧力により撓みやすい構造としている。
【００５３】
これは、圧力を測定するセンサーに適用したものである。また、Ｓｎ領域８６の材料を所定の金属組織や合金組織が変わる材質Ｐｂ，Ｆｅ，Ａｌ等とし、ガス雰囲気内に置いたとき合金反応、あるいは腐食反応によって起電力変化を測定し、雰囲気ガスの検出に適用することもできる。この場合、第３電導体の下部に変形を起こしやすくする溝８７を設ける必要はない。なお、第１〜第３の金属からなるセンサーをＳｉ基板のみならずセラミックあるいはガラス基板に形成する場合もある。
【００５４】
上記したように、本発明は、熱電対を構成する二種の金属を直接接続せずに、第三の導電性物質を介して接続することにより第三の物質に加えられる歪みや熱などに対して発熱現象を捕捉し熱電対の電圧出力として計測できる、という現象を用い、接続状態をモニターするようにする。部品の一部にこの方法を組み込み接続状態の寿命をモニターしながら使用し故障の予測をしたり、疲労が早く来る部位に設置して寿命をモニターするセンサーを得ることができる。
【００５５】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００５７】
（Ａ）はんだや溶材による接続、接着の状態をリアルタイムでモニターし疲労の状態を把握することができる。
【００５８】
（Ｂ）半導体パッケージ、チップ部品などを回路配線基板にはんだ微細接続、及び異方性導電材微細接続を行った実装状態において、従来計測が困難であったはんだ部の静的疲労、衝撃変形を把握することが容易にできる。
【００５９】
（Ｃ）応力が集中する箇所やき裂が存在する箇所やき裂の存在する箇所に、本発明の手法を適用することにより、外部負荷によって誘起される変形、き裂の進展をモニターリングすることができる。
【００６０】
（Ｄ）本手法をＳｉ、ガラス基板上に形成することによりセンサーを提供することができ、圧力、腐食モニターとして利用可能であり、また、樹脂中に微細電導線を分散させた本手法の構成を用いることにより、圧力、圧力分布の測定などができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例を示す接続特性評価装置の模式図である。
【図２】  本発明の第１実施例を示す接続特性評価装置による測定結果を示す図である。
【図３】  本発明の第２実施例を示す接続特性評価装置の模式図である。
【図４】  本発明の第２実施例を示す接続特性評価装置による測定結果を示す図である。
【図５】  本発明の第３実施例を示すフレキシブル回路基板へ用いる接続特性評価装置の構成図である。
【図６】  本発明の第４実施例を示す接続特性評価装置の模式図である。
【図７】  本発明の第５実施例を示す接続特性評価装置の模式図である。
【図８】  本発明の第６実施例を示す接続特性評価装置の模式図である。
【図９】  従来の接続特性評価装置の模式図である。
【図１０】  従来のはんだボール接続部を有するボール・グリッド・アレーパッケージの模式図である。
【符号の説明】
２１    はんだ（はんだ球）
２２，４１，６１，７２    銅線
２３，３４，４２，６２，７３，８４    コンスタンタン線
２４    零温度雰囲気
２５    電圧計
３１    ガラスエポキシ基板
３２    銅配線
３３    パッケージベース
３５    Ｐｂ／Ｓｎボール
３６    繰り返し曲げ変形力
４０    フレキシブル回路基板
４３    細線
４４    銅微粒子
４５    ウレタン樹脂
４６〜５３    ウレタン球
６３    Ａｕ線
６４    プラスチックで作られた部材
６５    切り込み部
７１    半導体プローブ
７４    上下方向
７５    左右方向
７６    下地
８１    Ｓｉ基板
８２    Ｃｕ配線
８３，８５    電極
８６    Ｓｎ領域
８７    溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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