ＢＧＡハンダボール過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡハンダボール過剰圧力防止方法
【課題】ＢＧＡによりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、ＣＰＵソケット及びＣＰＵを間に挟んで、ＣＰＵのヒートシンクをプリント基板にネジ止めする際に、ＢＧＡのハンダボールに過剰な力が加わったことを検出できるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構の提供。
【解決手段】ＢＧＡによりプリント基板１にハンダ付けされたＣＰＵソケット２にＣＰＵ８を実装し、ＣＰＵソケット２及びＣＰＵ８を間に挟んで、ＣＰＵ８のヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする際に、圧力センサ４ａ，４ｂが、ＢＧＡのハンダボール３に加わる圧力を検知する。圧力センサ４ａ，４ｂはＣＰＵソケット２とプリント基板１との間に介在させ、位置調整ネジ７ａ,７ｂにより、圧力センサ４ａ，４ｂをＣＰＵソケット２に押し付ける。
【解決手段】ＢＧＡによりプリント基板１にハンダ付けされたＣＰＵソケット２にＣＰＵ８を実装し、ＣＰＵソケット２及びＣＰＵ８を間に挟んで、ＣＰＵ８のヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする際に、圧力センサ４ａ，４ｂが、ＢＧＡのハンダボール３に加わる圧力を検知する。圧力センサ４ａ，４ｂはＣＰＵソケット２とプリント基板１との間に介在させ、位置調整ネジ７ａ,７ｂにより、圧力センサ４ａ，４ｂをＣＰＵソケット２に押し付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）付きのＣＰＵソケットでプリント基板に搭載されるＣＰＵの実装に関し、特に、ＣＰＵにヒートシンクを設ける実装構造において、ヒートシンクをプリント基板にネジ止めする際に、ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力が所定値を超えたことを検知できるようにするＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡ付きのＣＰＵソケットは、リフロー工程により、プリント基板にハンダ付けされる。ＣＰＵ（Central Processing Unit）は、プリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットに搭載され、ＣＰＵソケットを介してプリント基板に実装される。更にＣＰＵの発熱量が大きいときには、ＣＰＵにはヒートシンクが取り付けられる。この種のヒートシンク付きＣＰＵの実装構造においては、ヒートシンクは、ＣＰＵソケット及びＣＰＵを間に挟んで、プリント基板にネジ止めされる。ヒートシンクとプリント基板とを固定するネジは、ＣＰＵソケットにおける４つの角に対応する４箇所に設けられる。ヒートシンクとプリント基板とに夫々４箇所に貫通穴を設け、各貫通穴に頭部付きの雄ネジを挿通し、雄ネジにナットを螺合し、雄ネジとナットとを相対的に回動し、雄ネジの頭部とナットとの距離を調節することにより、ヒートシンクをプリント基板に適切な圧力で固定するようにする。
【０００３】
ヒートシンクをプリント基板に適切な圧力で固定するために、雄ネジとナットとを相対的に回動させる工具としては、トルクを３段階に設定できるトルクドライバが通常は用いられる。また、４本のネジは、所謂対角締めにより締められる。対角締めにより、ヒートシンクをプリント基板に固定する際に、ＣＰＵソケットのハンダボールはプリント基板に押圧される。このときにハンダボールに加わる圧力は、対角締めにより順次に少しずつ増大する。対角締めは、１箇所のネジだけ、又は隣り合う２本のネジが他の２箇所のネジに比べて格段に強く締められることを防止する。
【０００４】
しかしながら、トルクドライバにおけるトルク設定の誤りや、或いは対角締めをしないこと等の不注意により、ネジが強過ぎる力で締め付けられ、或いは１箇所のネジだけ、又は隣り合う２本のネジが他の２箇所のネジに比べて格段に強く締められることがある。このような不注意により、４本のネジの締め付けにおける締め付け力に偏在が生じ、或いは４本のネジ全てが強く過ぎる力で締め付けられると、ＢＧＡのハンダボール（「バンプ」とも称される。）にクラック（ひび割れ）が生じることがある。
【０００５】
ＢＧＡでプリント基板にハンダ付けされるＣＰＵソケットを介して、ＣＰＵをプリント基板に実装するＣＰＵの実装構造では、ＢＧＡのハンダボールにクラックが生じても、クラックは外部から目視できない。そこで、ＣＰＵを搭載したプリント基板の検査においてＣＰＵと他の回路との間に何らかの不具合が見つかると、そのクラック等の障害がプリント基板のパッドとハンダボールとの接合部に生じていないかを調べる故障解析が必要となる。
【０００６】
故障解析によりそのクラック等の障害を見つけるには、プリント基板のパッドとハンダボールとのハンダ付け部分の断面を目視で観察し、或いは染料を染み込ませて、染料の染み込みの程度を見る等をすることが必要となる。染料を染み込ませて行う故障解析では、ＣＰＵソケットのハンダボールをプリント基板のパッドにハンダ付けし、ＣＰＵソケットをプリント基板に実装した状態で、ハンダボール及びパッドを挟んで対向するＣＰＵソケットとプリント基板との隙間に染料を流し込み、その後にＣＰＵソケットが実装されたプリント基板を硬い他の物体（例えば、机）に強く叩き付ける等して衝撃的な外力を加えることにより、ＣＰＵソケットをプリント基板から強制的に外し、外れた両者のハンダ面、即ちＣＰＵソケット側のハンダボール及びプリント基板側のパッドにおける染料の染み込みの状況を目視観察し、クラックの有無を判断する。このような故障解析は、破壊解析となるので、プリント基板とプリント基板に既に搭載されていた他の部品を無駄にしてしまうので、プリント基板の製造コストの増大に繋がる。
【０００７】
ＢＧＡにおけるハンダボールとプリント基板におけるパッド（「ランド」とも称される。）との接続が剥離し、或いはハンダボールにクラックが入るのを防止する構造として、特許文献１に記載の電子装置が開示されている。この電子装置は、ＢＧＡ部品を覆うヒートシンクを有している。その電子装置では、プリント基板の表裏に対称にＢＧＡ部品を搭載し、各ＢＧＡ部品を覆うようにヒートシンクがプリント基板に取り付けられている。この構造により、ＢＧＡ部品の発熱による熱応力に起因した反りがプリント基板に生じず、熱応力の影響がＢＧＡ部品の接続端子（ハンダボール）とプリント基板の接続部（パッド）に及び難くなり（段落００１１−００１５）、ハンダボールとプリント基板のパッドとの断線やハンダボールのクラックの発生を防止できると説明されている（段落００２２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２７０６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、引用文献１の電子装置の構造は、ＢＧＡ部品の発熱による熱応力に基づく反りがプリント基板に生じず、熱応力の影響がＢＧＡ部品の接続端子（ハンダボール）とプリント基板の接続部（パッド）に及び難くなり、ハンダボールとプリント基板のパッドとの断線やハンダボールのクラックの発生を防止できるとしている。このように、引用文献１の電子装置の構造は、ＢＧＡ部品の発熱による熱応力の影響を軽減することにより、ハンダボールとプリント基板のパッドとの断線やハンダボールのクラックの発生を防止する。したがって、引用文献１の電子装置の構造では、トルクドライバにおけるトルク設定の誤りや、或いは対角締めの失念などの不注意により、ネジが強過ぎる力で締め付けられ、或いは１箇所のネジだけ、又は隣り合う２本のネジが他の２本のネジに比べて格段に強く締められるといった事態があったときには、ＢＧＡのハンダボールにクラック（ひび割れ）が生じるという不具合は防止できない。
【００１０】
（本発明の目的）
そこで、本発明は、ＢＧＡによりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに過剰な力が加わったことを検出できるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の課題を解決するため、本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１２】
（１）、本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する圧力センサを有することを特徴とする。
（２）また、本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する方法であって、
前記ＣＰＵソケットと前記プリント基板との間に圧力センサを介在させ、該プリント基板を支点として該圧力センサを該ＣＰＵソケットに押し付けることにより該圧力センサに初期圧力を与えておき、該圧力センサにより検知した圧力が所定値を超えたとき、前記ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力が過剰であるとする
ことを特徴とする
（３）また、本発明によるＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を圧力センサで検知することにより、ＢＧＡのハンダボールに過剰が圧力が加わることを防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＢＧＡによりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに過剰な力が加わったことを検出できるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態であるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構を備えたＣＰＵ実装構造を概念的に示す断面図である。を示す図である。
【図２】図１のＣＰＵの実装構造を組み立てるために、ＣＰＵ及びヒートシンクを搭載する前の工程で形成された構造を概念的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。
【００１６】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構は、前述のとおり、ＢＧＡによりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、ＣＰＵソケット及びＣＰＵを間に挟んで、ＣＰＵのヒートシンクをプリント基板にネジ止めする際に、ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する圧力センサを有することを特徴とする。
【００１７】
本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法について、図１および図２を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態であるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構を備えたＣＰＵ実装構造を概念的に示す断面図であり、図２は、図１のＣＰＵの実装構造を組み立てるために、ＣＰＵ及びヒートシンクを搭載する前の工程で形成された構造を概念的に示す断面図である。以下では、図１に示したＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構を中心に説明するが、その説明において、本実施の形態のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法およびＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法の実施形態も併せて説明される。
【００１８】
図１のＣＰＵ実装構造は、プリント基板１、プリント基板１に実装されたＣＰＵソケット２、フィルム状の圧力センサ４ａ,４ｂ、圧力センサ４ａ,４ｂに夫々接続された電極６ａ,６ｂ、圧力センサ４ａ,４ｂをＣＰＵソケット２に夫々当接させる位置調整ネジ７ａ,７ｂ、ＣＰＵ８、ＣＰＵ８で発生する熱を放散させるヒートシンク９、ヒートシンク９をプリント基板１に取り付ける雄ネジ１０ａ,１０ｂ、雄ネジ１０ａ,１０ｂに夫々螺合されるナット１２ａ,１２ｂを有してなる。３はＣＰＵソケット２のハンダボールである。１０ａ１及び１０ｂ１は夫々雄ネジ１０ａ及び１０ｂの頭部である。
【００１９】
図１では、圧力センサ、電極、位置調整ネジ、雄ネジ及びナットは、何れも２個ずつが現れている。しかし、図１のＣＰＵ実装構造においては、これらの部材は、平面形が矩形であるＣＰＵソケット２の４つの角に対応して夫々設けられており、何れも４個ずつ設けてある。図２においても同様である。以下では、図に現れていないそれら部材の説明は省略し、単に２個の部材の作用について説明することが多いが、実際は４つの部材が同様に作用する。
【００２０】
図１のＣＰＵ実装構造を作成する工程に先立って図２の構造を作成する。ＣＰＵソケット２は、ハンダボール３が多数配列されてなるＢＧＡ（Ball Grid Array）を片面に有し、ＢＧＡをプリント基板１のパッドにハンダ付けするリフロー工程により、プリント基板１に実装される。
【００２１】
圧力センサ４ａ,４ｂは、フィルム状をなし、例えばピエゾフィルム素子でなる。ピエゾフィルム素子としては、例えば厚みが２８μｍ、５２μｍ、１００μｍのものが市販されている。ピエゾフィルム素子は、圧電効果により機械的圧力を電圧に変換して、電圧値を出力する。圧力センサ４ａ及び４ｂには電極６ａ及び６ｂが夫々接続されている。電極６ａ及び６ｂは、プリント基板１におけるパッドにハンダ付けされ、そのパッドを経由してプリント基板１に搭載されている圧力検出回路に接続される。
【００２２】
位置調整ネジ７ａ及び７ｂは、ＣＰＵソケット２の角に対応した位置においてプリント基板１に設けられた雌ネジに螺合する雄ネジであり、前述の初期圧力付与手段に相当する。位置調整ネジ７ａ及び７ｂを回すことにより、位置調整ネジ７ａ及び７ｂの上端が圧力センサ４ａ及び４ｂをＣＰＵソケット２の下面に夫々押し付け、圧力センサ４ａ及び４ｂをＣＰＵソケットに固定する。ＣＰＵソケットに密着させて、圧力センサ４ａ及び４ｂをＣＰＵソケットに固定するために、圧力センサ４ａ及び４ｂをＣＰＵソケットに押し付ける圧力は、圧力センサ４ａ及び４ｂの初期圧力となる。
【００２３】
図２の構造が作成されると、ＣＰＵ８がＣＰＵソケット２に搭載される。ＣＰＵ８とＣＰＵソケット２とはＰＧＡ（Pin Grid Array）構造のインタフェースを有し、ＣＰＵ８底面の短く硬いピンがＣＰＵソケット２上面の穴に嵌められることにより、両者の電気的接続が行われる。
【００２４】
ＣＰＵ８で発生する熱を放散させるために、ヒートシンク９が、雄ネジ１０ａ,１０ｂ及びナット１２ａ,１２ｂで以ってプリント基板１に固定される。ヒートシンク９は、下面でＣＰＵ８の上面に接触し、ＣＰＵ８及びＣＰＵソケット２を間に置いて、プリント基板１に固定される。トルクドライバにより、雄ネジ１０ａ,１０ｂに対しナット１２ａ,１２ｂを相対的に回し、雄ネジ１０ａ，１０ｂの頭部１０ａ１，１０ｂ１とナット１２ａ,１２ｂとの距離を短縮することにより、ヒートシンク９がプリント基板１に締め付けられる過程で、ＣＰＵソケット２のハンダボール３に圧力が加わる。
【００２５】
ハンダボール３に加わる圧力が、ハンダボール３が耐えうる限界値を超えると、ハンダボール３にクラックが入り、ＣＰＵソケット２とプリント基板１との接続、ひいてはＣＰＵ８とプリント基板１との接続が切れたり、不安定になったりし、プリント基板１が不良品となる。ヒートシンク９がプリント基板１にネジで締め付けられる過程で、ＣＰＵソケット２のハンダボール３に圧力が加わるが過剰となったときに、その圧力が過剰になったことを示す機構が本実施の形態のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構である。
【００２６】
本実施形態のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構は、ＢＧＡによりプリント基板１にハンダ付けされたＣＰＵソケット２にＣＰＵ８を実装し、ＣＰＵソケット２及びＣＰＵ８を間に挟んで、ＣＰＵ８のヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする際に、ＢＧＡのハンダボール３に加わる圧力を検知する圧力センサ４ａ，４ｂを有してなる。
【００２７】
この実施形態は、圧力センサ４ａ，４ｂをＣＰＵソケット２とプリント基板１との間に介在させ、プリント基板１を支点として圧力センサ４ａ，４ｂをＣＰＵソケット２に押し付けることにより圧力センサ４ａ，４ｂに初期圧力を与える位置調整ネジ７ａ,７ｂを有する。
【００２８】
更に、この実施形態における位置調整ネジ７ａ,７ｂは、ＣＰＵソケット２に設けられた雌ネジと、この雌ネジに螺合され、回転により先端で圧力センサ４ａ，４ｂをＣＰＵソケット２に押し付ける圧力を調節する雄ネジである。圧力センサ４ａ，４ｂ及び位置調整ネジ７ａ,７ｂは、ＣＰＵソケット２における４つの角部に夫々設けてある
【００２９】
また、この実施形態は、ヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする手段を有する。このヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする手段は、ＣＰＵソケット２における４つの角部に対応してヒートシンク９に夫々開けられた４つのヒートシンク側貫通穴（９ａ，９ｂ及び他の２つのヒートシンク側貫通穴）と、４つのヒートシンク側貫通穴に夫々対応してプリント基板１に開けられた４つのプリント基板側貫通穴（１ａ，１ｂ及び他の２つのプリント基板側貫通穴）と、それらの各ヒートシンク側貫通穴とそれらの各プリント基板側貫通穴とに夫々挿通される４つの頭部付き雄ネジ（１０ａ，１０ｂ及び他の２つの頭部付き雄ネジ）と、それらの各頭部付き雄ネジに夫々螺合され、回されることによる該雄ネジの頭部との距離の調整によりハンダボール３に加わる圧力が調整される４つのナット（１２ａ，１２ｂ及び他の２つのナット）とでなる。
【００３０】
また、この実施形態におけるプリント基板１には、圧力センサ４ａ，４ｂの端子に接続された電極６ａ,６ｂと、電極６ａ,６ｂから圧力センサ４ａ，４ｂの出力を受ける圧力検出回路と、この圧力検出回路により点灯が制御されるＬＥＤとが設けてある。この圧力検出回路は、圧力センサ４ａ，４ｂの出力で表される圧力が予め定めた所定値を超えたときにそのＬＥＤを点灯させる。
【００３１】
圧力検出回路は、圧力センサ４ａ，４ｂの出力を増幅するオペアンプと、オペアンプの出力を予め定めた閾値と比較し、オペアンプの出力がその閾値を超えたとき、ハイレベルを出力し、オペアンプの出力がその閾値を超えないときはローレベルを出力する比較回路と、比較回路の出力がハイレベルのときにＬＥＤを点灯させるＬＥＤ制御回路と、ＬＥＤに並列に接続されたコンデンサとを有してなり、プリント基板１に搭載されているバッテリから電源を得る。その閾値は、ハンダボール３にクラックが入る恐れのある限界圧力に対応する値よりも、余裕を持った小さい値に設定する。即ち、閾値は、その限界圧力相当の値に対しかなりのマージンを設けて、設定する。
【００３２】
トルクドライバにより、雄ネジ１０ａ,１０ｂに対しナット１２ａ,１２ｂを相対的に回し、雄ネジ１０ａ，１０ｂの頭部１０ａ１，１０ｂ１とナット１２ａ,１２ｂとの距離を短縮することにより、ヒートシンク９をプリント基板１に締め付け工程では、ＬＥＤの点灯の有無を視認しながら、ＣＰＵソケット２のハンダボール３に加わる圧力が適切であるか否かを確認する。ＬＥＤの点灯が点灯したときは、過剰圧力がハンダボール３に加わったと判断し、ネジの締め付けを戻し、その圧力を低減し、ＬＥＤが消灯したときに、ネジの締め付けが適切であると判断し、ネジの操作を停止する。
【００３３】
比較回路の出力は、その圧力が所定値（比較回路の閾値に対応する値）以下に下がった瞬間にローレベルになるので、比較回路の出力がハイレベルであるか又はローレベルであるかのみに基づいて、ＬＥＤの点灯を制御すると、ハンダボール３に加わる圧力が所定値以下に下がった瞬間にＬＥＤが消灯する。このように、ネジを戻して、ハンダボール３に加わる圧力が所定値以下に下がった瞬間にＬＥＤが消灯すると、ネジ締め付けを行う操作者にはＬＥＤの点灯の視認し難い。そこで、ＬＥＤに並列にコンデンサを接続しておき、比較回路の出力がハイレベルになり、ＬＥＤが点灯している期間にコンデンサを充電し、比較回路の出力がローレベルに下がった時にも、その瞬間にＬＥＤが消灯することなく、その時から一定の時間（例えば１秒）はＬＥＤが点灯を継続するように設計してある。
【００３４】
以上に説明したように、本実施形態のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構によれば、ＢＧＡによりプリント基板１にハンダ付けされたＣＰＵソケット２にＣＰＵ８を実装し、ＣＰＵソケット２及びＣＰＵ８を間に挟んで、ＣＰＵ８のヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする際に、ＢＧＡのハンダボール３に過剰な力が加わったことを検出できる。
【００３５】
図１及び図２を参照して説明した上述の実施形態については、発明の理解を容易にするために、詳細に具体例を示して説明したが、本発明がこの実施形態に減退されるものでないことは勿論である。例えば、ヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする手段は、ＣＰＵソケット２における４つの角部に対応してヒートシンク９に夫々開けられた４つのヒートシンク側貫通穴および４つのプリント基板側貫通穴に、夫々挿通される４つの頭部付き雄ネジと４つのナットとでなる例を挙げたが、これらの数は、必ずしも４つである必要はなく、例えば６つであっても差し支えない。
【符号の説明】
【００３６】
１ プリント基板
２ ＣＰＵソケット
３ ハンダボール
４ ａ,４ｂ圧力センサ
６ａ,６ｂ 電極
７ａ,７ｂ 位置調整ネジ
９ ヒートシンク
１０ａ,１０ｂ 雄ネジ
１０ａ１ 雄ネジ１０ａの頭部
１０ｂ１ 雄ネジ１０ｂの頭部
１２ａ,１２ｂ ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）付きのＣＰＵソケットでプリント基板に搭載されるＣＰＵの実装に関し、特に、ＣＰＵにヒートシンクを設ける実装構造において、ヒートシンクをプリント基板にネジ止めする際に、ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力が所定値を超えたことを検知できるようにするＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡ付きのＣＰＵソケットは、リフロー工程により、プリント基板にハンダ付けされる。ＣＰＵ（Central Processing Unit）は、プリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットに搭載され、ＣＰＵソケットを介してプリント基板に実装される。更にＣＰＵの発熱量が大きいときには、ＣＰＵにはヒートシンクが取り付けられる。この種のヒートシンク付きＣＰＵの実装構造においては、ヒートシンクは、ＣＰＵソケット及びＣＰＵを間に挟んで、プリント基板にネジ止めされる。ヒートシンクとプリント基板とを固定するネジは、ＣＰＵソケットにおける４つの角に対応する４箇所に設けられる。ヒートシンクとプリント基板とに夫々４箇所に貫通穴を設け、各貫通穴に頭部付きの雄ネジを挿通し、雄ネジにナットを螺合し、雄ネジとナットとを相対的に回動し、雄ネジの頭部とナットとの距離を調節することにより、ヒートシンクをプリント基板に適切な圧力で固定するようにする。
【０００３】
ヒートシンクをプリント基板に適切な圧力で固定するために、雄ネジとナットとを相対的に回動させる工具としては、トルクを３段階に設定できるトルクドライバが通常は用いられる。また、４本のネジは、所謂対角締めにより締められる。対角締めにより、ヒートシンクをプリント基板に固定する際に、ＣＰＵソケットのハンダボールはプリント基板に押圧される。このときにハンダボールに加わる圧力は、対角締めにより順次に少しずつ増大する。対角締めは、１箇所のネジだけ、又は隣り合う２本のネジが他の２箇所のネジに比べて格段に強く締められることを防止する。
【０００４】
しかしながら、トルクドライバにおけるトルク設定の誤りや、或いは対角締めをしないこと等の不注意により、ネジが強過ぎる力で締め付けられ、或いは１箇所のネジだけ、又は隣り合う２本のネジが他の２箇所のネジに比べて格段に強く締められることがある。このような不注意により、４本のネジの締め付けにおける締め付け力に偏在が生じ、或いは４本のネジ全てが強く過ぎる力で締め付けられると、ＢＧＡのハンダボール（「バンプ」とも称される。）にクラック（ひび割れ）が生じることがある。
【０００５】
ＢＧＡでプリント基板にハンダ付けされるＣＰＵソケットを介して、ＣＰＵをプリント基板に実装するＣＰＵの実装構造では、ＢＧＡのハンダボールにクラックが生じても、クラックは外部から目視できない。そこで、ＣＰＵを搭載したプリント基板の検査においてＣＰＵと他の回路との間に何らかの不具合が見つかると、そのクラック等の障害がプリント基板のパッドとハンダボールとの接合部に生じていないかを調べる故障解析が必要となる。
【０００６】
故障解析によりそのクラック等の障害を見つけるには、プリント基板のパッドとハンダボールとのハンダ付け部分の断面を目視で観察し、或いは染料を染み込ませて、染料の染み込みの程度を見る等をすることが必要となる。染料を染み込ませて行う故障解析では、ＣＰＵソケットのハンダボールをプリント基板のパッドにハンダ付けし、ＣＰＵソケットをプリント基板に実装した状態で、ハンダボール及びパッドを挟んで対向するＣＰＵソケットとプリント基板との隙間に染料を流し込み、その後にＣＰＵソケットが実装されたプリント基板を硬い他の物体（例えば、机）に強く叩き付ける等して衝撃的な外力を加えることにより、ＣＰＵソケットをプリント基板から強制的に外し、外れた両者のハンダ面、即ちＣＰＵソケット側のハンダボール及びプリント基板側のパッドにおける染料の染み込みの状況を目視観察し、クラックの有無を判断する。このような故障解析は、破壊解析となるので、プリント基板とプリント基板に既に搭載されていた他の部品を無駄にしてしまうので、プリント基板の製造コストの増大に繋がる。
【０００７】
ＢＧＡにおけるハンダボールとプリント基板におけるパッド（「ランド」とも称される。）との接続が剥離し、或いはハンダボールにクラックが入るのを防止する構造として、特許文献１に記載の電子装置が開示されている。この電子装置は、ＢＧＡ部品を覆うヒートシンクを有している。その電子装置では、プリント基板の表裏に対称にＢＧＡ部品を搭載し、各ＢＧＡ部品を覆うようにヒートシンクがプリント基板に取り付けられている。この構造により、ＢＧＡ部品の発熱による熱応力に起因した反りがプリント基板に生じず、熱応力の影響がＢＧＡ部品の接続端子（ハンダボール）とプリント基板の接続部（パッド）に及び難くなり（段落００１１−００１５）、ハンダボールとプリント基板のパッドとの断線やハンダボールのクラックの発生を防止できると説明されている（段落００２２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２７０６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、引用文献１の電子装置の構造は、ＢＧＡ部品の発熱による熱応力に基づく反りがプリント基板に生じず、熱応力の影響がＢＧＡ部品の接続端子（ハンダボール）とプリント基板の接続部（パッド）に及び難くなり、ハンダボールとプリント基板のパッドとの断線やハンダボールのクラックの発生を防止できるとしている。このように、引用文献１の電子装置の構造は、ＢＧＡ部品の発熱による熱応力の影響を軽減することにより、ハンダボールとプリント基板のパッドとの断線やハンダボールのクラックの発生を防止する。したがって、引用文献１の電子装置の構造では、トルクドライバにおけるトルク設定の誤りや、或いは対角締めの失念などの不注意により、ネジが強過ぎる力で締め付けられ、或いは１箇所のネジだけ、又は隣り合う２本のネジが他の２本のネジに比べて格段に強く締められるといった事態があったときには、ＢＧＡのハンダボールにクラック（ひび割れ）が生じるという不具合は防止できない。
【００１０】
（本発明の目的）
そこで、本発明は、ＢＧＡによりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに過剰な力が加わったことを検出できるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の課題を解決するため、本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１２】
（１）、本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する圧力センサを有することを特徴とする。
（２）また、本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する方法であって、
前記ＣＰＵソケットと前記プリント基板との間に圧力センサを介在させ、該プリント基板を支点として該圧力センサを該ＣＰＵソケットに押し付けることにより該圧力センサに初期圧力を与えておき、該圧力センサにより検知した圧力が所定値を超えたとき、前記ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力が過剰であるとする
ことを特徴とする
（３）また、本発明によるＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を圧力センサで検知することにより、ＢＧＡのハンダボールに過剰が圧力が加わることを防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＢＧＡによりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに過剰な力が加わったことを検出できるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態であるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構を備えたＣＰＵ実装構造を概念的に示す断面図である。を示す図である。
【図２】図１のＣＰＵの実装構造を組み立てるために、ＣＰＵ及びヒートシンクを搭載する前の工程で形成された構造を概念的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法並びにＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。
【００１６】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構は、前述のとおり、ＢＧＡによりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、ＣＰＵソケット及びＣＰＵを間に挟んで、ＣＰＵのヒートシンクをプリント基板にネジ止めする際に、ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する圧力センサを有することを特徴とする。
【００１７】
本発明によるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構および過剰圧力検出方法について、図１および図２を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態であるＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構を備えたＣＰＵ実装構造を概念的に示す断面図であり、図２は、図１のＣＰＵの実装構造を組み立てるために、ＣＰＵ及びヒートシンクを搭載する前の工程で形成された構造を概念的に示す断面図である。以下では、図１に示したＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構を中心に説明するが、その説明において、本実施の形態のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法およびＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法の実施形態も併せて説明される。
【００１８】
図１のＣＰＵ実装構造は、プリント基板１、プリント基板１に実装されたＣＰＵソケット２、フィルム状の圧力センサ４ａ,４ｂ、圧力センサ４ａ,４ｂに夫々接続された電極６ａ,６ｂ、圧力センサ４ａ,４ｂをＣＰＵソケット２に夫々当接させる位置調整ネジ７ａ,７ｂ、ＣＰＵ８、ＣＰＵ８で発生する熱を放散させるヒートシンク９、ヒートシンク９をプリント基板１に取り付ける雄ネジ１０ａ,１０ｂ、雄ネジ１０ａ,１０ｂに夫々螺合されるナット１２ａ,１２ｂを有してなる。３はＣＰＵソケット２のハンダボールである。１０ａ１及び１０ｂ１は夫々雄ネジ１０ａ及び１０ｂの頭部である。
【００１９】
図１では、圧力センサ、電極、位置調整ネジ、雄ネジ及びナットは、何れも２個ずつが現れている。しかし、図１のＣＰＵ実装構造においては、これらの部材は、平面形が矩形であるＣＰＵソケット２の４つの角に対応して夫々設けられており、何れも４個ずつ設けてある。図２においても同様である。以下では、図に現れていないそれら部材の説明は省略し、単に２個の部材の作用について説明することが多いが、実際は４つの部材が同様に作用する。
【００２０】
図１のＣＰＵ実装構造を作成する工程に先立って図２の構造を作成する。ＣＰＵソケット２は、ハンダボール３が多数配列されてなるＢＧＡ（Ball Grid Array）を片面に有し、ＢＧＡをプリント基板１のパッドにハンダ付けするリフロー工程により、プリント基板１に実装される。
【００２１】
圧力センサ４ａ,４ｂは、フィルム状をなし、例えばピエゾフィルム素子でなる。ピエゾフィルム素子としては、例えば厚みが２８μｍ、５２μｍ、１００μｍのものが市販されている。ピエゾフィルム素子は、圧電効果により機械的圧力を電圧に変換して、電圧値を出力する。圧力センサ４ａ及び４ｂには電極６ａ及び６ｂが夫々接続されている。電極６ａ及び６ｂは、プリント基板１におけるパッドにハンダ付けされ、そのパッドを経由してプリント基板１に搭載されている圧力検出回路に接続される。
【００２２】
位置調整ネジ７ａ及び７ｂは、ＣＰＵソケット２の角に対応した位置においてプリント基板１に設けられた雌ネジに螺合する雄ネジであり、前述の初期圧力付与手段に相当する。位置調整ネジ７ａ及び７ｂを回すことにより、位置調整ネジ７ａ及び７ｂの上端が圧力センサ４ａ及び４ｂをＣＰＵソケット２の下面に夫々押し付け、圧力センサ４ａ及び４ｂをＣＰＵソケットに固定する。ＣＰＵソケットに密着させて、圧力センサ４ａ及び４ｂをＣＰＵソケットに固定するために、圧力センサ４ａ及び４ｂをＣＰＵソケットに押し付ける圧力は、圧力センサ４ａ及び４ｂの初期圧力となる。
【００２３】
図２の構造が作成されると、ＣＰＵ８がＣＰＵソケット２に搭載される。ＣＰＵ８とＣＰＵソケット２とはＰＧＡ（Pin Grid Array）構造のインタフェースを有し、ＣＰＵ８底面の短く硬いピンがＣＰＵソケット２上面の穴に嵌められることにより、両者の電気的接続が行われる。
【００２４】
ＣＰＵ８で発生する熱を放散させるために、ヒートシンク９が、雄ネジ１０ａ,１０ｂ及びナット１２ａ,１２ｂで以ってプリント基板１に固定される。ヒートシンク９は、下面でＣＰＵ８の上面に接触し、ＣＰＵ８及びＣＰＵソケット２を間に置いて、プリント基板１に固定される。トルクドライバにより、雄ネジ１０ａ,１０ｂに対しナット１２ａ,１２ｂを相対的に回し、雄ネジ１０ａ，１０ｂの頭部１０ａ１，１０ｂ１とナット１２ａ,１２ｂとの距離を短縮することにより、ヒートシンク９がプリント基板１に締め付けられる過程で、ＣＰＵソケット２のハンダボール３に圧力が加わる。
【００２５】
ハンダボール３に加わる圧力が、ハンダボール３が耐えうる限界値を超えると、ハンダボール３にクラックが入り、ＣＰＵソケット２とプリント基板１との接続、ひいてはＣＰＵ８とプリント基板１との接続が切れたり、不安定になったりし、プリント基板１が不良品となる。ヒートシンク９がプリント基板１にネジで締め付けられる過程で、ＣＰＵソケット２のハンダボール３に圧力が加わるが過剰となったときに、その圧力が過剰になったことを示す機構が本実施の形態のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構である。
【００２６】
本実施形態のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構は、ＢＧＡによりプリント基板１にハンダ付けされたＣＰＵソケット２にＣＰＵ８を実装し、ＣＰＵソケット２及びＣＰＵ８を間に挟んで、ＣＰＵ８のヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする際に、ＢＧＡのハンダボール３に加わる圧力を検知する圧力センサ４ａ，４ｂを有してなる。
【００２７】
この実施形態は、圧力センサ４ａ，４ｂをＣＰＵソケット２とプリント基板１との間に介在させ、プリント基板１を支点として圧力センサ４ａ，４ｂをＣＰＵソケット２に押し付けることにより圧力センサ４ａ，４ｂに初期圧力を与える位置調整ネジ７ａ,７ｂを有する。
【００２８】
更に、この実施形態における位置調整ネジ７ａ,７ｂは、ＣＰＵソケット２に設けられた雌ネジと、この雌ネジに螺合され、回転により先端で圧力センサ４ａ，４ｂをＣＰＵソケット２に押し付ける圧力を調節する雄ネジである。圧力センサ４ａ，４ｂ及び位置調整ネジ７ａ,７ｂは、ＣＰＵソケット２における４つの角部に夫々設けてある
【００２９】
また、この実施形態は、ヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする手段を有する。このヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする手段は、ＣＰＵソケット２における４つの角部に対応してヒートシンク９に夫々開けられた４つのヒートシンク側貫通穴（９ａ，９ｂ及び他の２つのヒートシンク側貫通穴）と、４つのヒートシンク側貫通穴に夫々対応してプリント基板１に開けられた４つのプリント基板側貫通穴（１ａ，１ｂ及び他の２つのプリント基板側貫通穴）と、それらの各ヒートシンク側貫通穴とそれらの各プリント基板側貫通穴とに夫々挿通される４つの頭部付き雄ネジ（１０ａ，１０ｂ及び他の２つの頭部付き雄ネジ）と、それらの各頭部付き雄ネジに夫々螺合され、回されることによる該雄ネジの頭部との距離の調整によりハンダボール３に加わる圧力が調整される４つのナット（１２ａ，１２ｂ及び他の２つのナット）とでなる。
【００３０】
また、この実施形態におけるプリント基板１には、圧力センサ４ａ，４ｂの端子に接続された電極６ａ,６ｂと、電極６ａ,６ｂから圧力センサ４ａ，４ｂの出力を受ける圧力検出回路と、この圧力検出回路により点灯が制御されるＬＥＤとが設けてある。この圧力検出回路は、圧力センサ４ａ，４ｂの出力で表される圧力が予め定めた所定値を超えたときにそのＬＥＤを点灯させる。
【００３１】
圧力検出回路は、圧力センサ４ａ，４ｂの出力を増幅するオペアンプと、オペアンプの出力を予め定めた閾値と比較し、オペアンプの出力がその閾値を超えたとき、ハイレベルを出力し、オペアンプの出力がその閾値を超えないときはローレベルを出力する比較回路と、比較回路の出力がハイレベルのときにＬＥＤを点灯させるＬＥＤ制御回路と、ＬＥＤに並列に接続されたコンデンサとを有してなり、プリント基板１に搭載されているバッテリから電源を得る。その閾値は、ハンダボール３にクラックが入る恐れのある限界圧力に対応する値よりも、余裕を持った小さい値に設定する。即ち、閾値は、その限界圧力相当の値に対しかなりのマージンを設けて、設定する。
【００３２】
トルクドライバにより、雄ネジ１０ａ,１０ｂに対しナット１２ａ,１２ｂを相対的に回し、雄ネジ１０ａ，１０ｂの頭部１０ａ１，１０ｂ１とナット１２ａ,１２ｂとの距離を短縮することにより、ヒートシンク９をプリント基板１に締め付け工程では、ＬＥＤの点灯の有無を視認しながら、ＣＰＵソケット２のハンダボール３に加わる圧力が適切であるか否かを確認する。ＬＥＤの点灯が点灯したときは、過剰圧力がハンダボール３に加わったと判断し、ネジの締め付けを戻し、その圧力を低減し、ＬＥＤが消灯したときに、ネジの締め付けが適切であると判断し、ネジの操作を停止する。
【００３３】
比較回路の出力は、その圧力が所定値（比較回路の閾値に対応する値）以下に下がった瞬間にローレベルになるので、比較回路の出力がハイレベルであるか又はローレベルであるかのみに基づいて、ＬＥＤの点灯を制御すると、ハンダボール３に加わる圧力が所定値以下に下がった瞬間にＬＥＤが消灯する。このように、ネジを戻して、ハンダボール３に加わる圧力が所定値以下に下がった瞬間にＬＥＤが消灯すると、ネジ締め付けを行う操作者にはＬＥＤの点灯の視認し難い。そこで、ＬＥＤに並列にコンデンサを接続しておき、比較回路の出力がハイレベルになり、ＬＥＤが点灯している期間にコンデンサを充電し、比較回路の出力がローレベルに下がった時にも、その瞬間にＬＥＤが消灯することなく、その時から一定の時間（例えば１秒）はＬＥＤが点灯を継続するように設計してある。
【００３４】
以上に説明したように、本実施形態のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構によれば、ＢＧＡによりプリント基板１にハンダ付けされたＣＰＵソケット２にＣＰＵ８を実装し、ＣＰＵソケット２及びＣＰＵ８を間に挟んで、ＣＰＵ８のヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする際に、ＢＧＡのハンダボール３に過剰な力が加わったことを検出できる。
【００３５】
図１及び図２を参照して説明した上述の実施形態については、発明の理解を容易にするために、詳細に具体例を示して説明したが、本発明がこの実施形態に減退されるものでないことは勿論である。例えば、ヒートシンク９をプリント基板１にネジ止めする手段は、ＣＰＵソケット２における４つの角部に対応してヒートシンク９に夫々開けられた４つのヒートシンク側貫通穴および４つのプリント基板側貫通穴に、夫々挿通される４つの頭部付き雄ネジと４つのナットとでなる例を挙げたが、これらの数は、必ずしも４つである必要はなく、例えば６つであっても差し支えない。
【符号の説明】
【００３６】
１ プリント基板
２ ＣＰＵソケット
３ ハンダボール
４ ａ,４ｂ圧力センサ
６ａ,６ｂ 電極
７ａ,７ｂ 位置調整ネジ
９ ヒートシンク
１０ａ,１０ｂ 雄ネジ
１０ａ１ 雄ネジ１０ａの頭部
１０ｂ１ 雄ネジ１０ｂの頭部
１２ａ,１２ｂ ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する圧力センサを有することを特徴とするＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項２】
前記圧力センサを前記ＣＰＵソケットと前記プリント基板との間に介在させ、該プリント基板を支点として該圧力センサを前記ＣＰＵソケットに押し付けることにより該圧力センサに初期圧力を与える初期圧力付与手段を有することを特徴とする請求項１に記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項３】
前記初期圧力付与手段は、
前記ＣＰＵソケットに設けられた雌ネジと、
前記雌ネジに螺合され、回転により先端で前記圧力センサを前記ＣＰＵソケットに押し付ける圧力を調節する雄ネジと
を有してなることを特徴とする請求項２に記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項４】
前記圧力センサおよび前記初期圧力付与手段は前記ＣＰＵソケットにおける４つの角部に夫々設けてあることを特徴とする請求項２または３の何れかに記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項５】
前記ＣＰＵソケットにおける４つの角部に対応して前記ヒートシンクに夫々開けられた４つのヒートシンク側貫通穴と、該４つのヒートシンク側貫通穴に夫々対応して前記プリント基板に開けられた４つのプリント基板側貫通穴と、該各ヒートシンク側貫通穴と該各プリント基板側貫通穴とに夫々挿通される４つの頭部付き雄ネジと、該各頭部付き雄ネジに夫々螺合され、回されることによる該雄ネジの頭部との距離の調整により前記ハンダボールに加わる前記圧力が調整される４つのナットとでなり、該ヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする手段を有することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項６】
前記プリント基板は、前記圧力センサの端子に接続された電極と、該電極から該圧力センサの出力を受ける圧力検出回路と、該圧力検出回路により点灯が制御されるＬＥＤとを有し、
前記圧力検出回路は、前記圧力センサの出力で表される前記圧力が予め定めた所定値を超えたときに前記ＬＥＤを点灯させる
ことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項７】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する方法であって、
前記ＣＰＵソケットと前記プリント基板との間に圧力センサを介在させ、該プリント基板を支点として該圧力センサを該ＣＰＵソケットに押し付けることにより該圧力センサに初期圧力を与えておき、該圧力センサにより検知した圧力が所定値を超えたとき、前記ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力が過剰であるとする
ことを特徴とするＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法。
【請求項８】
前記圧力センサに対応して前記プリント基板に設けられた雌ネジに、雄ネジを螺合させ、該雄ネジを回転させ、該雄ネジの先端で前記圧力センサを前記ＣＰＵソケットに押し付けることにより、前記初期圧力を調節することを特徴とする請求項７に記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法。
【請求項９】
前記圧力センサ並びに前記雌ネジ及び雄ネジは前記ＣＰＵソケットにおける４つの角部に夫々設けてあることを特徴とする請求項８に記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法。
【請求項１０】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を圧力センサで検知することにより、ＢＧＡのハンダボールに過剰が圧力が加わることを防止することを特徴とするＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法。
【請求項１】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する圧力センサを有することを特徴とするＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項２】
前記圧力センサを前記ＣＰＵソケットと前記プリント基板との間に介在させ、該プリント基板を支点として該圧力センサを前記ＣＰＵソケットに押し付けることにより該圧力センサに初期圧力を与える初期圧力付与手段を有することを特徴とする請求項１に記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項３】
前記初期圧力付与手段は、
前記ＣＰＵソケットに設けられた雌ネジと、
前記雌ネジに螺合され、回転により先端で前記圧力センサを前記ＣＰＵソケットに押し付ける圧力を調節する雄ネジと
を有してなることを特徴とする請求項２に記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項４】
前記圧力センサおよび前記初期圧力付与手段は前記ＣＰＵソケットにおける４つの角部に夫々設けてあることを特徴とする請求項２または３の何れかに記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項５】
前記ＣＰＵソケットにおける４つの角部に対応して前記ヒートシンクに夫々開けられた４つのヒートシンク側貫通穴と、該４つのヒートシンク側貫通穴に夫々対応して前記プリント基板に開けられた４つのプリント基板側貫通穴と、該各ヒートシンク側貫通穴と該各プリント基板側貫通穴とに夫々挿通される４つの頭部付き雄ネジと、該各頭部付き雄ネジに夫々螺合され、回されることによる該雄ネジの頭部との距離の調整により前記ハンダボールに加わる前記圧力が調整される４つのナットとでなり、該ヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする手段を有することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項６】
前記プリント基板は、前記圧力センサの端子に接続された電極と、該電極から該圧力センサの出力を受ける圧力検出回路と、該圧力検出回路により点灯が制御されるＬＥＤとを有し、
前記圧力検出回路は、前記圧力センサの出力で表される前記圧力が予め定めた所定値を超えたときに前記ＬＥＤを点灯させる
ことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出機構。
【請求項７】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を検知する方法であって、
前記ＣＰＵソケットと前記プリント基板との間に圧力センサを介在させ、該プリント基板を支点として該圧力センサを該ＣＰＵソケットに押し付けることにより該圧力センサに初期圧力を与えておき、該圧力センサにより検知した圧力が所定値を超えたとき、前記ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力が過剰であるとする
ことを特徴とするＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法。
【請求項８】
前記圧力センサに対応して前記プリント基板に設けられた雌ネジに、雄ネジを螺合させ、該雄ネジを回転させ、該雄ネジの先端で前記圧力センサを前記ＣＰＵソケットに押し付けることにより、前記初期圧力を調節することを特徴とする請求項７に記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法。
【請求項９】
前記圧力センサ並びに前記雌ネジ及び雄ネジは前記ＣＰＵソケットにおける４つの角部に夫々設けてあることを特徴とする請求項８に記載のＢＧＡのハンダボールに対する過剰圧力検出方法。
【請求項１０】
ＢＧＡ（Ball Grid Array）によりプリント基板にハンダ付けされたＣＰＵソケットにＣＰＵを実装し、該ＣＰＵソケット及び該ＣＰＵを間に挟んで、該ＣＰＵのヒートシンクを該プリント基板にネジ止めする際に、該ＢＧＡのハンダボールに加わる圧力を圧力センサで検知することにより、ＢＧＡのハンダボールに過剰が圧力が加わることを防止することを特徴とするＢＧＡのハンダボールに過剰圧力が加わるのを防止する方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−６９６３２（Ｐ２０１２−６９６３２Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１８５６（Ｐ２０１０−２１１８５６）
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００１６８２８５）エヌイーシーコンピュータテクノ株式会社 (572)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００１６８２８５）エヌイーシーコンピュータテクノ株式会社 (572)
【Ｆターム（参考）】
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