リフロー炉測定用基板、リフロー炉測定用ブロック、リフロー炉測定装置、リフロー炉測定方法、および、リフロー炉測定プログラム
【課題】繰り返しの使用にも耐えうるとともに、リフロー炉内の状態を定量化可能であるリフロー炉測定用基板を提供すること。
【解決手段】リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用基板において、板状部材によって構成される基材１３０と、基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレート１４０〜１６０と、プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段（熱電対１４１〜１６１）と、を有する。
【解決手段】リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用基板において、板状部材によって構成される基材１３０と、基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレート１４０〜１６０と、プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段（熱電対１４１〜１６１）と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフロー炉測定用基板、リフロー炉測定用ブロック、リフロー炉測定装置、リフロー炉測定方法、および、リフロー炉測定プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子回路基板（プリント基板）に対して電気部品および電子部品（以下、単に「部品」と称する）を表面実装する場合、電子回路基板の表面に形成された接続ランドにクリームはんだを塗布した後に部品を配置し、リフロー炉内においてクリームはんだを溶融することによって部品を接続ランドに電気的および機械的に接続する。ところで、電子回路基板に載置される部品には、様々な種類のものが存在することから、これらの部品に対して不必要に熱を印加することなく、また、確実に電気的および機械的に接続する必要がある。
【０００３】
近年、環境への影響を考慮して、鉛を含有しない鉛フリーはんだへの切り換えが進んでいる。鉛フリーはんだは、従来の鉛はんだ（Ｓｎ−Ｐｂはんだ）の融点である１８３℃に比較すると、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系の鉛フリーはんだでは２２０℃前後と融点が高いことから、リフロー炉におけるはんだ付けの温度が高くなる。この結果、電子回路基板に載置されている個々の部品が、はんだ付け温度の高温化に伴って高温の雰囲気に曝されることになる。
【０００４】
鉛フリーはんだによる高温化に対応するために、個々の部品についても耐熱性を高める努力がなされている。しかし、現状では、一般的な部品の耐熱温度は２４０℃程度である。この結果、従来の鉛はんだでは、はんだの溶融温度と部品の耐熱温度との差（マージン）が５７℃程度確保できていたものが、鉛フリーはんだでは２０℃程度しか確保できない。
【０００５】
このため、鉛フリーはんだを使用して、部品に対して熱による影響を与えることなく、確実にはんだ付けを行うためには、リフロー炉の温度管理が非常に重要になる。従来においては、例えば、特許文献１に示すように、複数の熱電対を表面に配置した電子回路基板をリフロー炉に流すことにより、リフロー炉内におけるプリント基板の表面温度分布を評価するリフロー炉の温度管理方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４９４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術においては、実際の電子回路基板（例えば、ガラスエポキシ基板）等が使用されているため、繰り返し使用していると、電子回路基板が熱の影響によって劣化し、これに伴って測定誤差が発生するという問題点がある。
【０００８】
また、個々の電子回路基板によって熱的な特性にばらつきがあるため、測定値がばらつきを生じ、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することができないという問題点もある。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、繰り返しの使用にも耐えうるとともに、リフロー炉内の状態を精度良く定量化可能であるリフロー炉測定用基板、リフロー炉測定用ブロック、リフロー炉測定装置、リフロー炉測定方法、および、リフロー炉測定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のリフロー炉測定用基板は、リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用基板において、板状部材によって構成される基材と、前記基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレートと、前記プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、繰り返しの使用にも耐えうるとともに、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定用基板を提供することができる。
【００１２】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、熱的に略絶縁された状態で前記基材上に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、プレートと基材との間の熱的な干渉を排除することにより、正確な測定が可能になる。
【００１４】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、前記リフロー炉の搬送方向に直交する方向の熱風吹き出しノズルのピッチよりも広い幅を有していることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、複数のノズルからの熱風を平均化して測定することができるので、実際の電子回路基板上と略同じ条件で測定を行うことができる。
【００１６】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、熱容量が異なる複数のプレートを含み、前記検出手段は、それぞれの前記プレートの温度を検出する、ことを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、電子回路基板上に配置されている部品の熱容量に応じたプレートを設けることにより、部品の温度変化を確実に測定することができる。
【００１８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材の前記リフロー炉内に最初に搬入される部分を先頭とし、最後に搬入される部分を末尾とした場合に、前記プレートが前記基材の先頭から末尾に向けて熱容量が小さい順に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、リフロー炉内の熱的な状態を乱すことなく、測定を行うことができる。
【００２０】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、熱容量が略同じプレートが搬送方向に直交する方向に複数並べて配置されていることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、リフロー炉内における搬送方向に直交する方向の加熱能力の違いを測定することができる。
【００２２】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、熱容量が略同じプレートが前記基材を挟んで対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、リフロー炉内における上下方向のそれぞれの温度分布を測定することができる。
【００２４】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記検出手段は、熱電対によって構成され、当該熱電対の検出部分が前記プレートに熱的に結合されていることを特徴とする。
【００２５】
このような構成によれば、プレートの温度変化を確実かつ遅延無く検出することが可能になる。
【００２６】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記熱電対は前記プレートに溶接によって熱的に結合されていることを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、熱的な結合を高めるとともに、経年変化による熱結合の低下を防ぐことができる。
【００２８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材には、それぞれの部分に配置される前記プレートと略同じサイズの開口が設けられており、当該開口上に前記プレートが配置されることにより、前記基材と前記プレートとの接触面積を少なくし、これらを熱的に略絶縁された状態にすることを特徴とする。
【００２９】
このような構成によれば、例えば、プレス加工またはレーザ加工により簡単形成することができる開口を用いることにより、熱的な絶縁を図ることができる。
【００３０】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材と前記プレートとの間には、前記プレートの少なくとも一部を覆う低伝熱性部材が挟まれており、当該低伝熱性部材によって前記基材と前記プレートとが熱的に略絶縁された状態とされていることを特徴とする。
【００３１】
このような構成によれば、適切な低伝熱性部材を用いることにより、確実に熱的な絶縁を図ることができる。
【００３２】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材は、前記リフロー炉内においてはんだ付けがなされる電子回路基板と略同じサイズを有していることを特徴とする。
【００３３】
このような構成によれば、電子回路基板と同様な熱風による熱的環境を再現することにより、より実際の条件に近い環境下において測定を行うことができる。
【００３４】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材は、搬送方向に直交する方向の幅を調整可能な幅調整機構を有していることを特徴とする。
【００３５】
このような構成によれば、どのようなサイズの電子回路基板であっても、レールの幅に代表される設定条件を変更することなく、また、電子回路基板の生産途中であっても、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能となる。
【００３６】
また、本発明は、前述したいずれかのリフロー炉測定用基板を有するリフロー炉測定装置において、前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力手段と、前記入力手段から入力された前記データを記憶する記憶手段と、を有することを特徴とする。
【００３７】
このような構成によれば、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定装置を提供することができる。
【００３８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記格納手段は、前記リフロー炉内の状態が、はんだ付けしようとする電子回路基板に対して適正な状態になった場合に得られたデータを格納しており、前記適正な状態になった場合に得られたデータと、新たに得られたデータとを比較することにより、その時点における前記リフロー炉の状態が適正であるか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする。
【００３９】
このような構成によれば、リフロー炉の状態が適正な状態であるか否かを簡便に判断し、不適正な状態での運転を避けることができる。
【００４０】
また、本発明は、前述したいずれかのリフロー炉測定用基板を有するリフロー炉測定方法において、前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力ステップと、前記入力ステップにおいて入力された前記データを記憶装置に記憶させる記憶ステップと、を有することを特徴とする。
【００４１】
このような方法によれば、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定方法を提供することができる。
【００４２】
また、本発明は、前述したいずれかのリフロー炉測定用基板に基づいてリフロー炉の状態を測定するリフロー炉測定プログラムにおいて、コンピュータを、前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力手段、前記入力手段から入力された前記データを記憶する記憶手段、としてコンピュータを機能させる。
【００４３】
このようなプログラムによれば、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定プログラムを提供することができる。
【００４４】
他方、本発明のリフロー炉測定用ブロックは、リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用ブロックであって、板状部材によって構成される基材と、前記基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレートと、前記プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段と、を備え、前記基材には、前記リフロー炉内で搬送される用品に着脱可能な取付部が設けられていることを特徴とする。
【００４５】
この構成によれば、リフロー炉内で搬送される用品にリフロー炉測定用ブロックを取り付けることによって、リフロー炉内に一緒に搬送することができる。
【００４６】
また、リフロー炉測定用ブロックであって、前記リフロー炉内で搬送される用品は、電子回路基板であってもよく、リフロー炉測定用基板であってもよい。
【００４７】
さらに、リフロー炉測定用ブロックは、前記リフロー炉内で搬送される用品の搬送方向の前端に取り付けられるようにすることもできる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、繰り返しの使用にも耐えうるとともに、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定用基板、リフロー炉測定装置、リフロー炉測定方法、および、リフロー炉測定プログラムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係るリフロー炉測定装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す検定基板の構成例を示す図である。
【図３】図２に示すプレートの取り付け方法を示す図である。
【図４】図２に示す検定基板の幅を狭めた状態を示す図である。
【図５】図１に示すパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図６】図１に示すリフロー炉の概略構成を示す断面図である。
【図７】図１に示す実施形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図８】図１に示すパーソナルコンピュータに格納されるデータの一例である。
【図９】熱容量の異なるプレートの炉内における温度変化を示す図である。
【図１０】熱風強度を変えた場合における相対熱容量とピーク温度の関係を示す図である。
【図１１】図１に示す実施形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１２】基材の他の一例を示す図である。
【図１３】基材の他の一例を示す図である。
【図１４】基材の他の一例を示す図である。
【図１５】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図１６】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図１７】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図１８】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図１９】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図２０】図１に示す検定基板の他の構成例を示す図である。
【図２１】図１に示す検定基板の他の構成例を示す図である。
【図２２】他の変形実施形態であって、熱電対付電子回路基板にリフロー炉測定用ブロックを取り付けた状態を示す図である。
【図２３】熱電対付電子回路基板にリフロー炉測定用ブロックを取り付けた他の状態を示す図である。
【図２４】他の変形実施形態であって、リフロー炉測定用基板にリフロー炉測定用ブロックを取り付けた状態を示す図である。
【図２５】他の変形実施形態であって、熱電対付電子回路基板の表面にリフロー炉測定用ブロックを取り付けた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００５１】
（Ａ）本発明の実施形態
図１は本発明に係るリフロー炉測定装置の実施形態の構成例を示す図である。この図に示すように、リフロー炉測定装置は、検定基板（請求項中「リフロー炉測定用基板」に対応）１００、パーソナルコンピュータ３００、および、温度測定装置３５０を主要な構成要素としており、例えば、熱電対付電子回路基板２００を用いて適正な状態になったリフロー炉４００内の温度を検定基板１００によって測定し、データベース化（定量化）することにより、それ以降は、検定基板１００を用いてリフロー炉４００内の状態を知ることができる。なお、温度測定装置３５０は、検定基板１００または熱電対付電子回路基板２００に配置されている熱電対によって生じる電圧（アナログ信号）を温度に対応するデジタルデータに変換して出力する装置である。なお、温度測定装置３５０は、パーソナルコンピュータ３００に内蔵する構成としてもよい。
【００５２】
図２は、検定基板１００の構成例を示す図である。この図に示すように、検定基板１００は、リフロー炉４００内に設けられている破線で示すコンベア４０４に搭載される１組のレール１１０，１２０、レール１１０，１２０同士を相互に連結し、これらが平行な状態を保ったままでその間隔（レール１１０，１２０同士の間隔）を可変できるようにするためのパンタグラフ１７０，１８０を有している。また、パンタグラフ１７０，１８０の中心部の間には基材１３０が懸架されている。基材１３０には、熱容量および面積が予め分かっている１または複数枚（この例では３枚）のプレート１４０〜１６０が配置され、それぞれのプレート１４０〜１６０には、温度を測定するための熱電対１４１〜１６１の検温部１４２〜１６２が当接されている。なお、プレート１４０〜１６０は、例えば、ステンレス、アルミニウム、もしくは、銀等の金属または熱伝導率が高いセラミックス等によって構成されている。
【００５３】
ここで、レール１１０，１２０は、それぞれ内側が開いた「コ」の字形状の金属（例えば、ステンレス）によって構成されている。レール１１０，１２０の上下（図２の上下方向）の端部には、パンタグラフ１７０，１８０の突起部１７２，１７３，１８２，１８３が挿入されて回動可能に支持するための孔１１１，１１２，１２１，１２２が形成されている。孔１１１，１１２，１２１，１２２の隣には、長孔１１３，１１４，１２３，１２４がそれぞれ設けられており、その内部に挿入されている突起部１７４，１７５，１８４，１８５が長孔１１３，１１４，１２３，１２４内をスライドすることによりパンタグラフ１７０，１８０が伸縮自在となる。
【００５４】
パンタグラフ１７０，１８０は、それぞれ６個のリンク部材によって構成されている。なお、リンク部材は、金属（例えば、ステンレス）によって構成されている。パンタグラフ１７０，１８０の中央部には、ネジ１７６，１８６が挿入される孔１７１，１８１が形成されている。基材１３０は、プレート１４０〜１６０が載置される基部１３１と基部１３１から上下方向に伸出した伸出部１３２，１３４を有している。なお、基材１３０は、金属（例えば、ステンレス）によって構成されている。なお、基材１３０を、例えば、セラミックス製の板状部材によって構成したり、耐熱ガラスによって構成したり、あるいは、耐熱性プラスチック等によって構成したりしてもよい。また、伸縮の幅を大きくしたり、あるいは、小さくしたりする場合は、リンク部材の数量、寸法を変更することにより、対応することができる。
【００５５】
図３は、基材１３０に載置されているプレート１４０の状態を示す図である。この図３（Ａ）に示すように基材１３０には、破線で示す開口１３６が形成されている。この開口１３６は、４本のネジ１４３によって固定される部分を残してプレート１４０と略同じサイズになるように形成されている。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の断面図である。この図に示すように、プレート１４０は、基材１３０の開口１３６上に配置されており、４本のネジ１４３によって基材１３０に固定されている。各ネジ１４３は、頭部が基材１３０側に位置するように挿入されている。これにより、頭部の有する熱容量がプレート１４０の熱容量に付加されて誤差となることを防止できる。各ネジ１４３と基材１３０との間には、熱的な絶縁性能が高い、例えば、テフロン（登録商標）等によって形成されたワッシャ１４４が挿入されており、基材１３０の熱がプレート１４０に伝達することを防止する。なお、ネジ１４３についても、断熱性が比較的高い部材（例えば、耐熱性プラスチック、カーボンファイバ、セラミックス）によって形成するようにしてもよい。基材１３０のネジ１４３が挿入される部分には、雌ネジが形成されおり、ネジ１４３が当該部分に螺合されて固定される。プレート１４０の裏側（図の下側）の中央部には、熱電対の検温部（２種類の金属が接合されている部分）１４２が、例えば、スポット溶接等の電気溶接によってプレート１４０と熱的に接合されている。もちろん、電気溶接以外の溶接であってもよいし、あるいは、銀ろう付け、耐熱性の接着剤による接着であってもよい。なお、図３の例では、ワッシャ１４４を用いるようにしたが、ワッシャ１４４を用いないで、プレート１４０を基材１３０上に直接配置するようにしてもよい。そのような配置方法であっても、プレート１４０と基材１３０との接触面積を少なくするとこで（例えば、これらが重複する幅を０．２５ｍｍ程度以下にすることで）、熱的に略絶縁された状態とすることができる。なお、０．２５ｍｍは一例であって、例えば、１ｍｍ程度であってもよい。要は、熱的に略絶縁された状態となればよい。
【００５６】
図４は、図２に示す検定基板１００の幅を狭めた状態を示した図である。この図４（Ｂ）に示すように、幅を狭めた状態では、パンタグラフ１７０，１８０が縮んだ状態となり、また、突起部１７４，１７５，１８４，１８５が長孔１１３，１１４，１２３，１２４内の内側部分まで移動している。図４（Ａ）は、図４（Ｂ）を図中の矢印Ｘの方向から眺めた場合の側面図である。この図に示すように、レール１１０の側面には、幅を狭めた場合に、基部１３１の側面部が挿通するための長方形の開口１１５が形成されている。なお、この図では省略しているが、レール１２０にも同様の開口１２５が形成されている。
【００５７】
熱電対付電子回路基板２００は、リフロー炉４００においてはんだ付けしようとする電子回路基板の所定の部分に熱電対を取り付けたものである。より具体的には、ガラスエポキシ基板上に、複数の電子部品または電気部品が配置され、例えば、耐熱性が低い部品であって熱容量が小さいもの（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等）の部品に熱電対が取り付けられるとともに、熱容量が大きく、はんだの融点温度まで達しないことが懸念される部品（例えば、サイズが大きいＩＣ（Integrated Circuit）等）に、熱電対が取り付けられている。このような熱電対付電子回路基板２００をリフロー炉４００内に流すことにより、炉内の温度状態がその電子回路基板に対して適正な状態か否かを知ることができる。
【００５８】
図５は、図１に示すパーソナルコンピュータ３００の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、パーソナルコンピュータ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０４、ＧＣ（Graphics Card）３０５、表示装置３０６、Ｉ／Ｆ（Interface）３０７、および、バス３０８を有している。ここで、ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２またはＨＤＤ３０３に記憶されているプログラムに基づいて、装置の各部を制御する。ＲＯＭ３０２は、ＣＰＵ３０１が実行する基本的なプログラムおよびデータを記憶している。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１がプログラムを実行する際に、ワーキングエリアとして機能する。ＨＤＤ３０４は、高速回転するハードディスクに対してデータを記憶したり、記憶されているデータを読み出したりすることができる記憶装置である。なお、図５に示すように、ＨＤＤ３０３には、プログラム３１０およびＤＢ（Data Base）３２０が記憶されている。プログラム３１０は、後述する処理を実行するアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムを有している。ＤＢ３２０は、主に、検定基板１００（および熱電対付電子回路基板２００）によって取得されたデータを記憶する。
【００５９】
ＧＣ３０５は、ＣＰＵ３０１から供給された描画命令に基づいて描画処理を実行し、得られた画像データを映像信号に変換して表示装置３０６に供給する。表示装置３０６は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等によって構成され、ＧＣ３０５から供給される映像信号を表示部（液晶パネル）に表示する。Ｉ／Ｆ３０７は、検定基板１００または熱電対付電子回路基板２００から出力される温度に関するデータを温度測定装置３５０を介して入力する。バス３０８は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＨＤＤ３０４、ＧＣ３０５、および、Ｉ／Ｆ３０７を相互に接続し、これらの間でデータの授受を可能とするための信号線群である。なお、この図では示していないが、Ｉ／Ｆ３０７には、入力デバイスとしてのキーボードおよびマウス等が接続され、操作者の操作に対応したデータを生成して、Ｉ／Ｆ３０７に供給する。
【００６０】
図６は、リフロー炉４００の概略構成を示す断面図である。この図６の例では、リフロー炉４００は、筐体４０１、加熱ゾーン４０２、冷却ゾーン４０３、コンベア４０４、入口４０５、および、出口４０６を有している。ここで、筐体４０１は、例えば、内側に配置された断熱性の高い部材とその外側を囲む金属性の部材とによって構成されている。加熱ゾーン４０２は、コンベア４０４を挟んで対向する位置（上下）に配置されており、例えば、窒素ガス等の不活性ガスを加熱して複数のノズルから噴出し、電子回路基板を加熱する構成とされている。なお、この例では、７対の加熱ゾーン４０２を有しているが、これ以外の個数（例えば、６個以下または８個以上）であってもよい。また、各ノズルは、基板の搬送方向に直交する方向に、例えば、１ｃｍ程度のピッチ（ノズルピッチ）で配置されている。冷却ゾーン４０３は、コンベア４０４を挟んで対向する位置に配置されており、例えば、窒素ガス等の不活性ガスを加熱せずに複数のノズルから噴出し、回路基板を冷却する構成とされている。この例は、２対の冷却ゾーン４０３を有しているが、これ以外の個数（１個または３個以上）であってもよい。コンベア４０４は、入口４０５側から出口４０６に向かって電子回路基板を搬送する。なお、コンベア４０４は、電子回路基板の両端部の一部のみが載置されるので、電子回路基板の下面に対しても加熱された窒素ガスが噴射可能な状態となる。
【００６１】
なお、プレート１４０〜１６０の幅（図２の左右方向の幅）は、ノズルピッチである１ｃｍよりも広くなるように設定することが望ましい。このような設定によれば、複数のノズルからの熱風がプレート１４０〜１６０のそれぞれに当たることにより、平均的な温度の測定が可能となり、実際の電子回路基板上の状態に近い条件で測定できるからである。
【００６２】
（Ｂ）本発明の実施形態の動作
つぎに、実施形態の動作について説明する。例えば、新たな電子回路基板をリフロー炉４００に流す場合には、対象となる電子回路基板の所定の位置（例えば、熱容量が小さい部分、熱容量が大きい部分、および、耐熱性が低い部分）に対して熱電対が取り付けられた熱電対付電子回路基板２００が形成される。このようにして形成された熱電対付電子回路基板２００は、温度測定装置３５０に対して接続されるとともに、パーソナルコンピュータ３００の図示せぬ入力デバイスが操作され、図５に示すプログラム３１０が実行される。プログラム３１０が実行されると、図７に示すフローチャートの処理が開始される。このフローチャートの処理が開始されると、ステップＳ０において、リフロー炉の条件設定が実行される。具体的には、各加熱ゾーン４０２の温度、各ノズルから噴出される加熱ガスの流量、および、コンベア４０４の搬送速度を対象となる電子回路基板に応じて設定する。つぎに、ステップＳ１０において、リフロー炉４００に対して、熱電対付電子回路基板２００が操作者によって流される。より詳細には、リフロー炉４００のコンベア４０４に対して熱電対付電子回路基板２００を載置し、リフロー炉４００内に熱電対付電子回路基板２００を搬入させる。
【００６３】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ３０１は、温度測定装置３５０を介して熱電対付電子回路基板２００から温度データを所定のサンプリング周期（例えば、０．２５秒間隔）で取得する。なお、サンプリング周期は、ナイキストの定理を満たすように、測定対象に応じて設定することが望ましい。具体的には、熱容量が小さい部品（またはプレート）が存在する場合には、温度が急激に変化することから、当該変化をデータとして逃さず取得するためである。ステップＳ１２では、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ１１で取得した温度データを時間データと対応付けして、例えば、ＲＡＭ３０２に格納する。ここで、時間データとは、例えば、リフロー炉４００に対して熱電対付電子回路基板２００を流してからの経過時間をいう。なお、これ以外にも、例えば、熱電対付電子回路基板２００のリフロー炉４００内の位置を用いるようにしてもよい。熱電対付電子回路基板２００の位置に関する情報に関しては、例えば、リフロー炉４００の制御部から、コンベア４０４の動作状態を示す情報を取得するようにしてもよい。
【００６４】
ステップＳ１３では、ステップＳ１１およびステップＳ１２において取得された温度データと時間データとに基づいて、例えば、各熱電対の温度データの時間的変化を示すグラフが表示装置３０６に表示されるので、当該グラフを参照することにより、リフロー炉４００の状態が適正な範囲であるか否かを判定する。なお、この判定は、一定の基準（例えば、各部品のピーク温度、温度勾配、適正温度保持時間、２００℃以上の継続時間、１５０℃以上の継続時間）等によってＣＰＵ３０１が自動的に判定するようにしてもよいし、あるいは操作者自身が判断するようにしてもよい。より具体的には、各部品のピーク温度は、部品の熱による劣化を防ぐために、例えば、２５０℃以上になっていないかを判定する。温度勾配は、急激な温度変化による熱膨張による応力による損傷を防ぐために、例えば、温度勾配が４℃／秒以上となっていないか否かを判定する。適正温度保持時間としては、はんだの確実な溶融を担保するために２２５℃で１０秒以上保持されているか否かを判定する。また、２００℃以上の継続時間は、部品への熱負荷を考慮して２００℃以上が６０秒以上継続していないかを判定する。また、１５０℃以上の継続時間については、はんだに含まれている活性剤が有効に作用するように、はんだが溶融する前の１５０℃〜１８０℃の時間が９０秒±３０秒以内であるかを判定する。なお、これら以外の判定方法を採用してもよい。
【００６５】
ステップＳ１４では、適正な状態になるように、リフロー炉４００の設定変更が行われる。具体的には、各加熱ゾーン４０２の設定温度、各ノズルから噴出される加熱ガスの流量、および、コンベア４０４の搬送速度を調整することにより、所望の状態になるようにする。なお、この設定についても、前述の場合と同様に、ＣＰＵ３０１が自動的に判定するようにしてもよいし、あるいは操作者自身が判断するようにしてもよい。なお、ステップＳ１０〜Ｓ１４の処理は、リフロー炉４００内が所望の状態（適正状態）となるまで繰り返し実行される。なお、適正状態とは、一定の幅を持った状態であり、当該範囲内に各種条件を収めることで、はんだ付けを適正に行うとともに、製品の不良の発生を防ぐことができる。
【００６６】
ステップＳ１５では、図２に示す検定基板１００がリフロー炉４００に流される。より詳細には、例えば、電子回路基板に載置されている電子部品に応じた熱容量（例えば、最大と最小およびその中間の熱容量）を有するプレート１４０〜１６０が載置された基材１３０が選択され、ネジ１７６，１８６によってパンタグラフ１７０，１８０に対して仮止めされる。そして、レール１１０，１２０の間隔が、コンベア４０４の間隔と等しくなるように調整された後、ネジ１７６，１８６を締めることによって固定される。これにより、パンタグラフ１７０，１８０同士の間隔が一定に固定されることから、レール１１０，１２０の間隔が一定に固定される。このようにして設定された検定基板１００は、コンベア４０４上に載置され、リフロー炉４００内への搬送が開始される。なお、このとき、コンベア４０４への搭載方法としては、例えば、熱容量が小さいプレートが先にリフロー炉４００内に進入するように搭載することが望ましい。熱容量が大きいプレートが先にリフロー炉４００内に進入すると、温度が多少低下するため、その後のプレートの測定に影響を与えるからである。
【００６７】
搬送が開始されると、ステップＳ１６において、ＣＰＵ３０１は、検定基板１００のプレート１４０〜１６０に当接されている熱電対によって測定された温度データを、温度測定装置３５０を介して取得する。ステップＳ１６において取得された温度データは、ステップＳ１７において時間データと対応付けされ、ＲＡＭ３０２に格納される。このような処理は、検定基板１００がリフロー炉４００から排出されるまで所定の周期（例えば、０．２５秒周期）で繰り返し実行される。
【００６８】
ステップＳ１８では、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ１６〜Ｓ１７において取得したデータを、適正状態データとしてＤＢ３２０に格納する。これ以降は、当該適正状態データに基づいて炉内の状態が適正な状態であるか否かが判定される。図８は、ＤＢ３２０に格納される適正状態データの一例を示す図である。この図の例では、経過時間と、熱電対１４１〜１６１から出力される温度データとが対応付けされて記憶されている。なお、図８の例では、プレートおよび熱電対は３個とされているが、２個以下としたり、４個以上としたりするようにしてもよい。また、図８の例では、取得した温度データのみを格納しているが、例えば、温度データの変化量をそれに要した時間で除することにより温度勾配データを生成し、当該温度勾配データを併せて、あるいは、単体で格納するようにしてもよい。温度勾配データを用いることにより、単位時間あたりの温度の変化を知ることができる。なお、温度勾配データ以外のデータ（例えば、後述する熱伝達率）等のデータを格納するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００６９】
図９は、熱電対が当接された熱容量が異なるプレートから得られる温度データの時間的変化を示す図である。この図において、ＴＣは相対熱容量を示している。ここで、相対熱容量とは、概略１．６ｍｍ厚のガラスエポキシ基板の単位面積あたりの熱容量と比較した場合の相対的な熱容量をいう。すなわち、１．６ｍｍ厚のガラスエポキシ基板と単位面積あたりの熱容量が同じである場合には、相対熱容量は「１」となる。また、単位面積あたりの熱容量が１．５倍である場合には相対熱容量は「１．５」となる。なお、概略１．６ｍｍ厚のガラスエポキシ基板と同じ熱容量を有するのは、１ｍｍ（または０．８ｍｍ）のＳＵＳ３０４材である。プレート１４０〜１６０としては、異なる厚さのＳＵＳ３０４材が使用されている。また、ＴＣ＝０は、熱容量が「０」である場合、すなわち、プレートなしで熱電対だけの場合における温度変化を示している。また、ＴＣ＝０，０．５５，１．０，１．５，２．０，２．５の各グラフは、熱容量がそれぞれ０，０．５５，１．０，１．５，２．０，２．５のプレートに当接された熱電対から得られる温度データの変化を示している。なお、この図は、第１番目の加熱ゾーン４０２〜第７番目の加熱ゾーン４０２の設定温度は、それぞれ、１８０，１８０，１８０，１８０，２２０，２４０，２４０℃に設定されている。また、図の縦軸は温度（℃）を示し、横軸は累積サンプリング回数（回）を示しており、当該累積サンプリング回数を４で除算することにより経過時間（秒）を得ることができる。すなわち、この図９の例では、サンプリング周期は０．２５秒に設定されている。この図９から分かるように、熱容量が小さいほど、温度上昇が急激であるとともに、ピーク温度への到達も速くなる。
【００７０】
図１０は、リフロー炉４００を前述した図９の場合と同様に設定した場合において、相対熱容量とピーク温度との関係を示す図である。この図において、Ｌ，Ｍ，Ｈは、リフロー炉４００の熱風強度の設定条件を示し、Ｌ＝Ｌｏｗ、Ｍ＝Ｍｉｄｄｌｅ、Ｈ＝ｈｉｇｈを示す。また、破線で示す枠は、一般的な部品の熱容量の分布範囲を示している。
【００７１】
以上の図９，１０に示すように、一般的な部品の熱容量は、所定の範囲に分布していることから、例えば、熱容量が大きく温度上昇が緩慢な部品や、熱容量が小さく温度上昇が急激な部品については、その熱容量に近いプレートを選択することにより、これらの部品の温度の挙動を知ることができる。また、電解コンデンサ等の熱に弱い部品については、おおよその熱容量を調べ、略同じ熱容量のプレートを用いることにより、同様に温度の挙動を知ることができるので、耐熱温度を超えて部品が損傷することを防止できる。
【００７２】
つぎに、以上のような処理により、適正状態データがＤＢ３２０に格納された場合において、例えば、定期的に炉内の状態を検査する場合、電子回路基板を流した状態で炉内の状態を検査する場合、および、リフロー炉を再起動した場合に炉内の状態を検査する場合に実行される処理について説明する。図１１は、適正状態データがＤＢ３２０に格納された場合において、前述したいずれかの場合に実行される処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、つぎのステップが実行される。すなわち、ステップＳ３０では、適正状態データを測定した際と同じ検定基板１００を、同じ状態でリフロー炉４００に流す。
【００７３】
ステップＳ３１では、ＣＰＵ３０１は、温度測定装置３５０を介して検定基板１００から温度データを、適正状態データと同じサンプリング周期で取得する。そして、ステップＳ３２では、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ３１で取得した温度データを時間データと対応付けして、例えば、ＲＡＭ３０２に格納する。なお、時間データは、前述の場合と同様である。
【００７４】
ステップＳ３３では、ＨＤＤ３０３のＤＢ３２０から適正状態データを取得する。そして、ステップＳ３１，Ｓ３２で取得された温度データおよび時間データと対比することにより、新たに取得した温度データおよび時間データが所定の範囲内に収まっているか否かを判定する。具体的には、例えば、各プレートからの温度データに対応する時間における温度データを適正状態データから取得し、両者の差分の２乗を計算し、得られた値を累積加算する。そして、そのような処理を繰り返すことにより、プレート毎に差分の２乗累積値を計算する。そして、得られた２乗累積値が所定の閾値以下であるか否かを判定することにより、所定の範囲内であるか否かを判定する。その結果、全てのプレートの温度データが所定の範囲内に収まっていると判断した場合には、ステップＳ３５に進み、それ以外の場合にはステップＳ３６に進む。なお、以上では、差分の２乗累積値によって判定するようにしたが、これ以外の方法であってもよい。例えば、前述した基準（例えば、各部品のピーク温度、温度勾配、適正温度保持時間、２００℃以上の継続時間、１５０℃以上の継続時間）に基づいて判定するようにしてもよい。要は、リフロー炉４００内の状態が適正な範囲に収まっていることが分かれば、判断方法はどのような方法でもよい。
【００７５】
ステップＳ３５では、ＣＰＵ３０１は、リフロー炉４００が適正状態であることを、表示装置３０６に表示させ、処理を終了する。一方、ステップＳ３６では、ＣＰＵ３０１は、リフロー炉４００が適正状態でないことを、表示装置３０６に表示させ、処理を終了する。なお、適正状態でない場合には、例えば、適正でないと判定されたプレートの適正状態データと、新たに取得されたデータとを対比可能なように、表示装置３０６に表示するようにしてもよい。そのような方法によれば、例えば、どの加熱ゾーンにおける温度上昇が適正でないかを知ることができるので、当該部分の加熱ゾーンを再調整することにより、温度上昇を適正に制御することができる。また、適正でないと判断した場合に、リフロー炉４００を自動的に設定変更したり、あるいは、設定変更に関する情報を表示装置３０６に表示したりするようにしてもよい。
【００７６】
以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、熱容量が既知のプレート１４０〜１６０を基材１３０に取り付けるとともに、これらのプレート１４０〜１６０に熱電対を当接し、熱電対１４１〜１６１によってプレート１４０〜１６０の温度を検出するようにした。これにより、リフロー炉４００が適正な状態における温度の時間的変化を適正状態データとしてＤＢ３２０に格納しておき、炉内の検査を行う場合には、当該検定基板１００を再度、炉内に流して温度の時間的変化を検出し、適正状態データと比較することにより、炉内の状態が適正状態から乖離しているか否かを知ることができる。すなわち、検定基板１００をリフロー炉４００の物差しとして使用することができる。
【００７７】
また、検定基板１００は、金属部材（例えば、ステンレス等）によって構成されていることから、繰り返し使用した場合であっても、材料が熱によって劣化することを防止できる。このため、従来の電子回路基板に熱電対を付けたものを使用する場合に比較すると、繰り返し正確に測定することができるので、コストを低減するとともに、測定誤差を少なくすることができる。また、電子回路基板に熱電対を付ける場合には、素子への熱電対の取り付けが確実でない場合には、素子自体の温度を正確に測定することができないが、本実施形態では、プレート１４０〜１６０と熱電対１４１〜１６１とは、溶接等によって確実に接続されていることから、経年変化のない正確な測定が可能になる。
【００７８】
また、温度変化に関与するパラメータとして、電子回路基板の管理対象点を具体的な熱容量の値に置き換えることにより精度良くモデル化し、把握することが可能になる。つまり、部品の温度変化を既知の熱容量の値に対応付けすることにより、確実に、しかも、経年変化なく、測定することができる。従来においては、電子回路基板の測定点に対して、熱電対を配置して温度測定を行っていたが、個々の電子回路基板で熱的な特性にばらつきが存在し、また、リフロー炉の設定条件、加熱安定性、および、リフロー炉の経年変化による温度ばらつきが存在することから、測定値にばらつきを生じ、リフロー炉内の状態を精度良く測定することができなかった。しかし、本実施形態によれば、既知の熱容量および表面積のプレートを、基材から熱的に略絶縁された状態で配置することにより、リフロー炉が有する熱伝達率（単位面積および単位温度（差）あたりの熱の移動量）を正確に求めることができる。つまり、プレートを基材から熱的に略絶縁された状態で配置することにより、熱容量および表面積はプレート自体が有する熱容量および表面積とみなすことができる。したがって、プレートの温度を測定することにより、熱容量と温度変化とから移動熱量を求めることができ、得られた移動熱量をプレートの表面積および温度の変化量で除することにより、熱伝達率を求めることができる。このような熱伝達率を求めることができれば、例えば、リフロー炉の種類による差異、同一種類のリフロー炉の個体差、経年変化による差異を正確に求めることができる。
【００７９】
また、以上の実施形態では、プレート１４０〜１６０を熱的に略絶縁された状態で基材１３０に配置するようにしたので、基材１３０との間の熱的な干渉を低減させることにより、各プレートの熱容量を正確に設定し、リフロー炉４００内の温度を正確に測定することができる。なお、本明細書中において、「熱的に略絶縁された状態」とは、熱的に完全に絶縁された状態のみならず、熱伝導率が低い状態も含むものとする。
【００８０】
また、以上の実施形態では、パンタグラフ１７０，１８０によって基材１３０とレール１１０，１２０を連結するようにしたので、リフロー炉４００のコンベア４０４の幅に合わせて、レール１１０，１２０の幅を調整することができる。しかも、パンタグラフ１７０，１８０を使用しているので、レール１１０，１２０を平行に保ったままで、幅の調整を行うことができる。また、パンタグラフ１７０，１８０によって基材１３０とコンベア４０４との距離を離すことにより、コンベア４０４近傍の低い温度による影響を少なくすることができることから、正確な測定が可能になる。
【００８１】
また、以上の実施形態では、基材１３０の幅をプレート１４０〜１６０と略同じとしたので、基材１３０の熱容量によって測定誤差が生じることを防止することができる。なお、プレート１４０〜１６０の配置間隔（搬送方向の間隔）については、後述する図２０，２１に示す検定基板１００Ａ，１００Ｂの配置間隔と略同じになるように設定することで、図２０，２１に示す検定基板１００Ａ，１００Ｂと略同じ条件下で測定可能とし、それぞれの基板で測定されたデータを相互に比較活用することが可能となる。
【００８２】
また、以上の実施形態では、プレート１４０〜１６０に対して、熱電対１４１〜１６１を電気溶接によって取り付けるようにしたので、これらを熱的に確実に接続し、プレート１４０〜１６０の温度変化を確実に測定するとともに、経年変化によってこれらの接続状態が変化し、測定誤差が生じることを防止できる。なお、電気溶接では、熱電対自体またはプレート自体が溶けて相互に溶着することから、プレートの熱容量は増加しない（銀ろう付けの場合には銀ろうによって熱容量が増加する）。このため、熱容量の増加に起因する測定誤差の発生を防止できる。また、電気溶接では比較的高温度で溶接がなされることから、熱的な結合とともに、機械的な結合を確実に行うことができる。
【００８３】
また、以上の実施形態では、リフロー炉４００の状態が適正になった場合に、プレート１４０〜１６０に取り付けられた熱電対１４１〜１６１からの測定データに基づいてＤＢ３２０に適正状態データを格納し、リフロー炉４００内の状態を知る必要が生じた場合には検定基板１００を流して得られたデータを、適正状態データと比較することにより、炉内の状態が適正であるか否かを速やかに判定することができる。このような定量化により、炉内の状態が変化して、はんだ付け不良が生じたり、温度異常によって部品に熱的負荷がかかったりすることを確実に防止できる。また、検定基板１００は、熱に対して安定な部材で形成されていることから、繰り返しの使用に対しても、測定誤差を生じることなく、炉内の状態を正確に知ることができる。
【００８４】
（Ｃ）他の実施形態
図１２は、図２に示す検定基板１００において使用される他の基材１３０Ａの構成例を示している。この例では、８枚のプレート５０１〜５０８が取り付けられている。また、それぞれのプレートには図示せぬ８つの熱電対が、例えば、溶接によって取り付けられている。なお、各プレートは、図３と同様の方法によって固定されている。
【００８５】
各熱プレートの熱容量の設定方法としては、例えば、図１２の左右方向に並んでいるプレートは同じ熱容量を有するようにし、また、図１２の上下方向に並んでいるプレートは、例えば、下から順に熱容量が大きくなるように（つまり、プレートの厚さが厚くなるように）設定されている。なお、最も熱容量が小さいプレート５０７，５０８の代わりに、図２１および図２２を参照して後述する、プレートの中央部に開口を有し、当該開口に熱電対の温度を検出する部分がむき出しの状態で配置されているプレートを配置するようにしてもよい。このような開口を有するプレートを用いることにより、熱風が熱電対に直接当たることから、炉内の雰囲気温度を測定することができる。なお、これ以外の熱容量の配置であってもよい。
【００８６】
図１２に示す実施形態によれば、図２に示す検定基板１００に比較して、より多くの熱容量に対する温度変化を計測することができるため、炉内の状態をより詳細に知ることができる。また、同じ熱容量のプレートを左右に並べて配置することにより、左右方向における温度のばらつきを測定することができる。
【００８７】
図１３は、図２に示す検定基板１００において使用される他の基材１３０Ｂの構成例を示している。この例では、８枚のプレート５５１〜５５８が取り付けられている。また、それぞれのプレートには図示せぬ８つの熱電対が、例えば、溶接によって取り付けられている。なお、各プレートは、図１２に示す場合に比較して、その横幅が狭くなっており、長方形の形状となっている。また、各プレートは、図１２の右上を例に挙げて説明すると、基材１３０Ｂに形成された、プレート５５２よりも少し大きい開口５６０内に配置されている。一例として、開口５６０とプレート５５２とのギャップが０．２５ｍｍとなるようにこれらのサイズが設定されている。また、開口５６０の上下には取り付け部５７１，５７２が設けられており、当該取り付け部５７１，５７２に対して、プレート５５２がネジ５７３，５７４によって固定される。なお、固定の方法としては、図３の場合と同様の方法を採用することができる。あるいは、低熱伝導性のワッシャを用いずに、基材１３０Ｂに対してプレート５５１〜５５８を直接取り付けるようにしてもよい。
【００８８】
各熱プレートの熱容量の設定方法としては、例えば、前述した図１１の場合と同様に設定することができる。また、最も熱容量が小さいプレート５５７，５５８の代わりに、前述した開口を有するプレートを配置するようにしてもよい。
【００８９】
図１３に示す実施の形態によれば、図１２の場合と同様に、図２に示す検定基板１００に比較して、より多くの熱容量に対する温度変化を計測することができるため、炉内の状態をより詳細に知ることができる。また、同じ熱容量のプレートを左右に並べて配置することにより、左右方向における温度のばらつきを測定することができる。さらに、図１３の実施形態では、開口とプレートとの間にギャップを設け、２本のネジによってプレートを固定するようにしたので、熱的な絶縁状態を図１２の場合に比較して、さらに向上させることができる。
【００９０】
図１４は、図１３と同様のサイズの４枚のプレートを、図１３と同様に固定した場合の実施形態である。すなわち、この例では、４枚のプレート６０１〜６０４が図１３の場合と同様に、基材１３０Ｃに取り付けられている。より具体的には、右上のプレート６０２を例に挙げると、基材１３０Ｃに形成された、プレート６０２よりも少し大きい開口６１０内に上下左右にそれぞれ０．２５ｍｍのギャップを有するようにプレート６０２が固定されている。また、開口６１０の上下には取り付け部６２１，６２２が設けられており、当該取り付け部６２１，６２２に対して、プレート６０２がネジ６２３，６２４によって固定される。なお、固定の方法としては、図３の場合と同様の方法を採用することができる。あるいは、低熱伝導性のワッシャを用いずに、基材１３０Ｃに対してプレート６０１〜６０４を直接取り付けるようにしてもよい。
【００９１】
このような実施形態によれば、例えば、電子基板上に配置されている部品の熱容量の範囲が狭い場合には、少ない枚数のプレートを配置した基材１３０Ｃによって、炉内の温度を計測することができる。これにより、データ量を減らすことができることから、適正な状態か否かを迅速に判定することができる。
【００９２】
図１５は、プレート１４０の他の取り付け方法を示す図である。図１５の例では、図３の場合と比較して、基材１３０Ｄには、プレート１４０よりも若干大きい開口１３６Ａが設けられており、プレート１４０と開口１３６Ａの端部との間には、例えば、０．２５ｍｍのギャップが形成されるように設定されている。なお、それ以外の構成は、図３の場合と同様である。このような構成によれば、プレート１４０と開口１３６Ａの端部との間にギャップを設けることによりこれらの熱的な絶縁状態をより確実なものとすることにより、基材１３０Ｄの熱がプレートに伝達することをより確実に防止することができる。なお、図１５の例では、ワッシャ１４４を用いるようにしたが、ワッシャ１４４を用いないで、プレート１４０を基材１３０Ｄ上に直接配置するようにしてもよい。そのような配置方法であっても、プレート１４０と基材１３０Ｄとの接触面積を極小にすることができるので、プレート１４０を熱的に略絶縁された状態とすることができる。
【００９３】
図１６は、プレート１４０の他の取り付け方法を示す図である。図１６の例では、図３の場合と比較して、基材１３０Ｅには、プレート１４０よりも若干小さい開口１３６Ｂが設けられており、プレート１４０と開口１３６Ｂの端部の重複部分は、例えば、５ｍｍ程度となるように設定されている。また、図１６の例では、ワッシャ１４４の代わりに、プレート１４０と基材１３０Ｅとの重複部分と略同じ形状（「ロ」の字形状）を有するとともに、ネジ１４３が貫通するための孔が４箇所に設けられた、低熱伝導性であるテフロン製のシール部材７００を有している。このような構成によれば、熱的な略絶縁状態を確保できるとともに、プレート１４０と基材１３０Ｅとの間を完全にシールした状態にできることから、一方の熱風が他方に抜ける（例えば、上からの熱風が下に抜けるあるいは下からの熱風が上に抜ける）ことを防止できるので、上下からの熱風が互いに干渉することを防止することができる。
【００９４】
図１７は、２枚のプレート１４０，７４０を対向するように配置した場合の例である。この例では、基材１３０Ｆには図１６の場合と同様の開口１３６Ｂが設けられており、当該開口１３６Ｂを挟んで２枚のプレート１４０，７４０が対向するように配置されている。また、プレート１４０と基材１３０Ｆの重複する部分には、図１６と同様のシール部材７００が挟まれており、また、シール部材７００と基材１３０Ｆとの間には、プレート１４０と同じサイズを有する、例えば、低熱伝導性のテフロンによって構成されるシート部材７０２が配置されている。プレート７４０と基材１３０Ｆの重複する部分には、図１６と同様のシール部材７０１が挟まれており、また、シール部材７０１と基材１３０Ｆとの間には、プレート１４０と同じサイズを有する、前述したテフロンによって構成されるシート部材７０３が配置されている。そして、それぞれのプレート１４０，７４０には、熱電対１４１，７４１が溶接等によって固定されている。また、プレート１４０，７４０、シール部材７００，７０１、シート部材７０２，７０３、および、基材１３０Ｆは、４本のリベット１４３Ａによって固定されている。
【００９５】
図１７に示す構成では、２枚のプレート１４０，７４０は、相互に熱的に絶縁された状態であり、また、これら２枚のプレート１４０，７４０は、基材１３０Ｆからも熱的に絶縁された状態である。さらに、これら２枚のプレート１４０，７４０は、基材１３０Ｆに対して同様の取り付けられ方をしていることから熱容量が殆ど等しい状態である。このため、ほぼ同じ位置の上からの熱風と下からの熱風によるプレート１４０，７４０の温度変化を相互に干渉されることなく確実に測定することができる。これにより、上下方向に対向するノズル同士の設定（温度および風量）が適正か否かを判断することができる。なお、リベット１４３Ａの頭部についてもプレート１４０，７４０の双方において頭部を有するように加工し、これらの熱容量も等しくなるようにしてもよい。
【００９６】
図１８は、図１７の実施の形態から、プレート７４０その他を取り外した場合の実施形態である。すなわち、図１７との比較では、プレート７４０、熱電対７４１、シール部材７０１、および、シート部材７０３が除外されている。また、図１８の例では、頭部が下側に来るようにネジ１４３が配置されて固定されている。なお、ネジ１４３の代わりにリベットを用いるようにしてもよい。
【００９７】
このような実施形態によれば、シール部材７０１によって基材１３０Ｇとプレート１４０とを熱的に略絶縁状態にするとともに、シート部材７０３によって開口１３６Ｂを塞ぐことにより、下からの熱風による影響を遮断し、上からの熱風だけによるプレート１４０の温度変化を確実に測定することができる。
【００９８】
なお、以上に示す実施形態では、基材に開口を設け、当該開口に重なるようにプレートを配置するようにしたが、開口を設けないようにすることも可能である。図１９は、開口を有しない基材１３０Ｈを使用した場合の実施形態である。図１９（Ａ）は、開口を有しない基材１３０Ｈに対して、熱電対１４１が固定されたプレート１４０を、テフロン製のワッシャ１４４を介してネジ１４３（または、リベット）によって取り付けた場合の例を示している。この例では、プレート１４０と基材１３０Ｈとは、ワッシャ１４４によって熱的に略絶縁状態にされていることから、開口を有しない場合であっても、プレート１４０と基材１３０Ｈとの間の熱的な干渉を排除し、プレート１４０の熱容量を一定に保つことができる。また、下からの熱風の影響を排除できることから、上からの熱風のみによる温度変化を測定することができる。
【００９９】
また、図１９（Ｂ）に示す例では、開口を有しない基材１３０Ｈに対して、熱電対１４１が固定されたプレート１４０を、テフロン製のシール部材７００（「ロ」の字形状を有する図１６の場合と同様のシール部材）を介してネジ１４３（または、リベット）によって取り付けた場合の例を示している。この例では、プレート１４０と基材１３０Ｈとは、シール部材７００によって熱的に略絶縁状態にされていることから、開口を有しない場合であっても、プレート１４０と基材１３０Ｈとの間の熱的な干渉を排除し、プレート１４０の熱容量を一定に保つことができる。また、下からの熱風の影響を排除できることから、上からの熱風のみによる温度変化を測定することができる。さらに、この例では、プレート１４０と基材１３０Ｈとの間には、隙間が生じないので、隙間からプレート１４０の裏側に回り込んだ熱風による温度変化を防ぐことができる。なお、下からの熱風による放射熱の影響を排除するために、基板１３０Ｈとシール部材７００との間に、図１７と同様に、プレート１４０と同一のサイズを有するシート部材７０２を配置するようにしてもよい。
【０１００】
また、同じ位置における上と下からの熱風のそれぞれによる温度変化を測定するために、例えば、図１９（Ａ）および図１９（Ｂ）に示す構成を、図１７と同様に、基板１３０Ｈの下側にも設けるようにしてもよい。このような構成によれば、同じ位置における上と下からの熱風のそれぞれによる温度変化を独立して、しかも、確実に測定することができる。
【０１０１】
以上の実施形態では、図２に示す検定基板１００のパンタグラフ１７０，１８０に取り付けることを前提として説明したが、これ以外にも、例えば、図２０，２１に示すように、対象となる電子回路基板と同じサイズを有する金属製の板状部材８００，９００上にプレートを載置することにより、検定基板１００Ａ，１００Ｂを構成するようにしてもよい。
【０１０２】
まず、図２０の例では、検定基板１００Ａは、例えば、ステンレス製の板状部材８００上に、開口８０１〜８０７が形成されており、それぞれの開口８０１〜８０７には、プレート８１０〜８７０が配置されている。なお、図２０（Ａ）は上面図を示し、図２０（Ｂ）は側面図を示す。破線で示してある部分はめくら板８８０が配置されていることを示している。なお、図では詳細には示していないが、めくら板８８０が配置されている部分にも開口が設けられており、未使用の開口を塞ぐためにめくら板８８０がネジ等によって固定されている。
【０１０３】
プレート８１０は、その中央部に円形の開口８１３が設けられており、当該開口８１３に熱電対８１１がむき出しの状態で固定されている。このプレート８１０は、主に、炉内の雰囲気温度を計測するために設けられたものであり、熱容量は熱電対８１１の接合部のみの容量であるので最小（ほぼ「０」に近い）である。
【０１０４】
プレート８２０，８４０，８６０，８７０は、その熱容量がこの順に大きくなるように設定されている。具体的には、プレート８４０の熱容量を「１」とすると、プレート８２０，８６０，８７０は、それぞれ相対熱容量が「０．５５」、「１．４５」、および、「２．０」となるように設定されている。なお、これ以外の設定であってもよいことはいうまでもない。また、プレート８３０〜８５０は、同一の熱容量を有するように設定されている。
【０１０５】
プレート８２０〜８７０には、熱電対８２１〜８７１がそれぞれ溶接等によって固定されており、それぞれのプレートの温度を検出することができる。また、プレート８１０〜８７０は、それぞれ、４本のネジ８１２〜８７２によって板状部材８００に固定されている。なお、めくら板８８０が取り付けられている部分に新たにプレートを配置したり、既存のプレートを除外してめくら板８８０を取り付けたりすることも可能である。
【０１０６】
図２０に示す検定基板１００Ａは、前述した検定基板１００と同様に使用することが可能である。なお、検定基板１００Ａをリフロー炉４００に流す場合には、プレートの熱容量が小さい順に炉内に進入するように、図２０の下側の端部を先に炉内に進入させる。これにより、熱容量が大きいプレートによって熱的な状態が擾乱され、熱容量が小さいプレートが当該擾乱の影響を受けて測定誤差が生じることを防止できる。
【０１０７】
また、図２０に示す検定基板１００Ａでは、同じ熱容量のプレートを進行方向に直交する方向に並べて配置するようにしたので、炉内の位置による温度のばらつきの有無を測定することが可能になる。
【０１０８】
また、図２０に示す検定基板１００Ａでは、前述したように、対象となる電子回路基板と同じサイズを有していることから、電子回路基板と同様の熱風の流れを再現することにより、温度分布を正確に測定することが可能になる。
【０１０９】
つぎに、図２１の例では、検定基板１００Ｂは、例えば、ステンレス製の板状部材９００上に、開口９０１〜９０７が形成されており、それぞれの開口９０１〜９０７には、プレート９１０〜９７０が配置されている。なお、図２１（Ａ）は上面図を示し、図２１（Ｂ）は側面図を示す。破線で示してある部分はめくら板９８０が配置されていることを示している。なお、前述の場合と同様に、図では詳細には示していないが、めくら板９８０が配置されている部分にも開口が設けられており、未使用の開口を塞ぐためにめくら板９８０がネジ等によって固定されている。
【０１１０】
プレート９１０は、その中央部に円形の開口９１３が設けられており、当該開口９１３に熱電対９１１がむき出しの状態で固定されている。このプレート９１０は、前述の場合と同じ目的で設けられている。
【０１１１】
プレート９２０〜９４０は、熱容量が同じに設定されている。また、プレート９５０〜９６０についても熱容量が同じに設定されている。さらに、プレート９５０〜９７０の熱容量を「１」とした場合に、プレート９２０〜９４０は、相対熱容量が「０．１」程度と小さくなるように設定されている。なお、これ以外の設定であってもよいことはいうまでもない。
【０１１２】
プレート９２０〜９７０には、熱電対９２１〜９７１がそれぞれ溶接等によって固定されており、それぞれのプレートの温度を検出することができる。また、プレート９１０〜９７０は、それぞれ、４本のネジ９１２〜９７２によって板状部材９００に固定されている。なお、めくら板９８０が取り付けられている部分に新たにプレートを配置したり、既存のプレートを除外してめくら板９８０を取り付けたりすることも可能である。
【０１１３】
図２１に示す検定基板１００Ｂは、前述した検定基板１００と同様に使用するのみならず、リフロー炉４００の基本性能を測定する場合にも使用することができる。すなわち、プレート９１０によって炉内の雰囲気温度を測定するとともに、熱容量が非常に小さいプレート９２０〜９４０によって平均化された熱風の温度自体を測定することができる。すなわち、プレート９２０〜９４０は、ノズル２本分の熱風が当たるようにそのサイズが設定されているため熱風の平均的な温度を測定することができる。また、プレート９２０〜９４０は、熱容量が非常に小さく設定されていることから、熱風の温度変動に応じてその温度が遅延無く変化する。このため、プレート９２０〜９４０を用いることにより、実際の電子回路基板上における温度（実効温度）に近い温度を検出することができる。また、同じ熱容量のプレートを左右方向に並べて配置することにより、炉内の進行方向に直交する方向の温度のばらつきを検出することができる。また、同様に、プレート９５０〜９７０によれば、ある程度大きな熱容量を有するプレートの温度変化を見ることで、温度上昇能力を知ることができる。また、前述の場合と同様に、同じ熱容量のプレートを左右方向に並べて配置することにより、炉内の進行方向に直交する方向の温度上昇能力のばらつきを検出することができる。
【０１１４】
なお、図２０，２１の例では、前述した図３と同様の方法で、プレートを取り付けるようにしたが、例えば、図１３、図１５〜図１９と同様の方法で取り付けることも可能である。また、板状部材を挟んで対向する位置に２枚のプレートを配置するようにしてもよい。
【０１１５】
（Ｄ）変形実施形態
なお、上記の形態例では、一例であって、これ以外にも各種の変形実施態様が存在する。例えば、以上の実施形態では、パーソナルコンピュータ３００によって温度測定を行うようにしたが、例えば、リフロー炉４００に設けられている制御用のコンピュータによって前述した処理を実行するようにしてもよい。
【０１１６】
また、図２に示す実施形態では、パンタグラフを２つ有する構成としたが、パンタグラフを１つだけとし（例えば、パンタグラフ１７０だけとし）、他方は２枚の板状部材をレール１１０，１２０と直交するように固定し、これらの２枚の板状部材の中央部に長孔を形成し、長孔部分にネジを挿入する構成としてもよい。このような構成によっても、レール１１０，１２０を平行移動させることができる。
【０１１７】
また、以上の各実施形態では、熱電対をプレートの裏側に配置するようにしたが、例えば、プレートの表側に配置するようにしてもよい。また、裏側と表側の双方に配置して温度差を計測することも可能である。
【０１１８】
また、以上の各実施形態では、図６に示すリフロー炉４００を測定の対象としたが、これ以外の構成のリフロー炉であってもよいことは言うまでもない。例えば、加熱ゾーンまたは冷却ゾーンの個数が異なる炉であったり、入口および出口付近の配置される加熱ゾーンまたは冷却ゾーンは、上下に対向して配置するのではなく、上下のいずれか一方のみに配置したりしたものであったりしてもよい。
【０１１９】
また、図７および図１１に示す処理では、適正状態のデータのみを格納するようにしたが、適正でない状態におけるデータ（不適正状態データ）を検定基板によって測定し、これも併せて格納するようにしてもよい。このような実施形態によれば、測定データが適正状態データと一致しない（またはある程度のずれを有する）場合には、不適正状態データと比較して不適切状態に近い場合には所定の範囲内にないとステップＳ３４で判定するようにしてもよい。また、不適正状態データを複数格納しておくことにより、適正状態と不適正状態の境界を明確にすることができる。また、非常にクリティカルな状態を「クリティカル不適正状態」として格納しておき、当該クリティカル不適正状態と測定データとが一致する場合には、リフロー炉を直ちに停止するようにしてもよい。
【０１２０】
また、以上の各実施形態では、検定基板１００、熱電対付電子回路基板２００、温度測定装置３５０、および、パーソナルコンピュータ３００は有線接続するようにしたが、無線による接続としてもよい。また、検定基板１００に温度測定装置３５０とその出力を記憶する記憶装置（たとえば、半導体メモリ）を具備し、リフロー炉４００内の温度を記憶装置に一旦記憶した後に、パーソナルコンピュータ３００に転送するようにしてもよい。
【０１２１】
（Ｅ）他の変形実施形態
上述した本実施の形態では、検定基板１００を用いてリフロー炉４００内の状態を正確に客観的なデータとして把握するようにしているが、検定基板１００を用いることなく、データを把握することもできる。例えば、熱電対付電子回路基板２００に直接取り付けることができるリフロー炉測定用ブロック１０４０を用いてデータ収集する。
【０１２２】
図２２は、熱電対付電子回路基板２００にリフロー炉測定用ブロック１０４０を取り付けた状態を示す平面図である。
【０１２３】
この熱電対付電子回路基板２００は、本実施の形態で示したものと同じものであり、基板上のＩＣ或いはＩＣソケットなどの所定の部品１００２ａ〜１００２ｄ又はその近傍に熱電対１００３がそれぞれ取り付けられている。
【０１２４】
リフロー炉測定用ブロック１０４０は、図２２に示すように、基材１０２０（本実施の形態における検定基板１００の基材４０と同等の機能を有する）の上に、熱容量および面積が予め分かっている３つのプレート１０１０〜１０１２が載置されている。この３つのプレート１０１０〜１０１２は、図２２の紙面上下方向（熱電対付電子回路基板２００の搬送方向１０５０）に間隔をあけて３つ並べて配置されている。なお、この配置は適宜変更することができ、例えば、紙面左右方向（搬送方向１０５０と直交する方向）に３つを並べて配置してもよい。
【０１２５】
なお、基材１０２０とプレート１０１０〜１０１２との取付構造、およびプレート１０１０〜１０１２と熱電対の検温部１４２の形状や取付構造は、上述した（Ａ）本発明の実施の形態または（Ｄ）変形実施形態で説明した構造を用いることができる。そのため、これらの取付に関する詳細な説明は省略する。
【０１２６】
また、図２２で示す３つのプレート１０１０〜１０１２の数は、３つに限定されるものではない。すなわち、１または複数枚のプレートを取り付けるように構成することもできる。例えば、図２３に示すように、５つのプレート１０１０〜１０１４を用いてリフロー炉測定用ブロック１０４１を形成することもできる。これらの５つのプレート１０１０〜１０１４は、図２３に示すように、上述した基材１０２０よりも幅の広い基材１０２１の上に３行２列になる態様で配置されている。なお、その他の配列で配置されていても構わない。
【０１２７】
このリフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１は、図２２および図２３に示すように、熱電対付回路基板２００の前端部２００ａに取り付けるための取付部１０４５を備えている。より詳細には、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１は、熱電対付電子回路基板２００の前端部２００ａに、熱電対付電子回路基板２００の前方に突出する態様で取り付けられている。
【０１２８】
なお、この熱電対付電子回路基板２００は、リフロー炉４００内で矢印１０５０方向に向けて搬送される。そのため、熱電対付電子回路基板２００の前端部２００ａは、図２２および図２３の紙面上方が前端となる。
【０１２９】
このように、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１を熱電対付電子回路基板２００の前端部２００ａに取り付けたのは、リフロー炉４００内の熱データをより正確に把握するためである。すなわち、熱電対付電子回路基板２００の後端部にリフロー炉測定用ブロック１０４０を取り付けた場合には、電子回路基板２００が通過した後で熱が擾乱されている状態で測定することになり、より正確な測定データを取得することが困難である。そのため、擾乱されていない状態で測定するために、電子回路基板２００の前端部２００ａに取り付けるようにしている。
【０１３０】
上述した取付部１０４５は、図２２および図２３に示すように、基材１０２０の両側にそれぞれ設けられ、この基材１０２０の後端部から熱電対付電子回路基板２００側に向けて後方に突出している。この取付部１０４５と熱電対付電子回路基板２００とは、ねじなどの締結部材１０４６によって締結されて取り付けられる。
【０１３１】
なお、取付部１０４５と熱電対付電子回路基板２００との取付構造は、他の構造を用いて実施することができる。例えば、取付部にばね等の弾性を利用したクリップ構造を採用し、熱電対付電子回路基板２００の前端部２００ａを挟み込む態様で取り付けるようにしてもよい。また、ピン結合などによって取り付ける構造であってもよい。
【０１３２】
このように、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１を熱電対付電子回路基板２００に取り付けることによって、実際の熱電対付電子回路基板２００の熱データを直接的に取得することができる一方、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１で不変の測定基準となる熱データを同時に取得することができる。
【０１３３】
このデータの処理方法としては、例えば、熱電対付電子回路基板２００上で測定した各点での熱データの上限値と下限値を用いてリフロー炉４００内の熱の状態を判定する。他方、リフロー炉４００内で熱電対付電子回路基板２００を複数回搬送することで回路基板２００自体が熱により劣化した場合であっても、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１で測定した不変の測定基準に基づいて、リフロー炉４００の状態を正確に把握することができる。この場合、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１を、劣化した基板の替わりに新たな回路基板２００に取り替えて測定することもできる。
【０１３４】
他方、リフロー炉測定用ブロックは、熱電対付電子回路基板２００に取り付ける他に、リフロー炉４００内で搬送される用品に取り付けることができる。図２４は、リフロー炉４００内で搬送される検定基板１０３０（本実施の形態における検定基板１００と同等）の前端部１０３０ａにリフロー炉測定用ブロック１０４１を取り付けた状態を示す平面図である。なお、図２４で示すリフロー炉測定用ブロックには、一実施例として、図２３に示すリフロー炉測定用ブロック１０４１と同じものが使用されている。
【０１３５】
検定基板１０３０の前端部１０３０ａであって検定基板１０３０の両側には、搬送方向１０５０前方に向かって延在する把持部１０４７が設けられている。この把持部１０４７は、リフロー炉測定用ブロック１０４１の両側を挟持するようになっており、これによりリフロー炉測定用ブロック１０４１が検定基板１０３０に取り付けられるようになる。なお、この取付構造は一例であり、ねじやピン等の締結部材で取り付けるようにしてもよく、クリップ式にして挟み込んで取り付ける構造であってもよい。
【０１３６】
このように、検定基板１０３０にリフロー炉測定用ブロック１０４１を取り付けるようにすれば、検定基板１０３０上で測定する熱データの数が不足するような場合であっても、容易に測定数を追加することができる。
【０１３７】
また、検定基板１０３０には、図２４に示すように、各熱電対と接続されたデータロガ１０３１を搭載することもできる。このデータロガ１０３１は、各熱電対のデータを計測、保存する。これにより、検定基板１０３０から温度測定装置３５０（図１参照）まで延びる配線を不要とし、測定をより簡便に行うことができるようになる。
【０１３８】
また、上述の変形実施例では、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１を検定基板２００或いはリフロー炉測定用基板１０３０の前端部２００ａ、１０３０ａよりも前側に突出するように構成しているが、突出させない態様であってもよい。図２５は、熱電対付電子回路基板２００上の前側部分の余剰スペースにリフロー炉測定用ブロック１０４２を取り付けた状態を示す平面図である。
【０１３９】
このリフロー炉測定用ブロック１０４２には、基材１０２２の上に１つのプレート１０１０が載置されている。この熱電対付電子回路基板２００とリフロー炉測定用ブロック１０４２とは、ねじなどの締結部材（図示せず）によって取り付けられている。このように、プレート１０１０の数が少ない（検定する熱データの数が少ない）場合には、熱電対付電子回路基板２００の前側の隙間部分（余剰スペース）にリフロー炉測定用ブロック１０４２を搭載することがより便利である。
【符号の説明】
【０１４０】
１００，１００Ａ，１００Ｂ 検定基板（リフロー炉測定用基板）
１１０，１２０ レール
１３０，１３０Ａ〜１３０Ｈ 基材
１４０〜１６０ プレート
１４１〜１６１ 熱電対（検出手段）
１７０，１８０ パンタグラフ（幅調整機構）
２００ 熱電対付電子回路基板
３００ パーソナルコンピュータ
３０１ ＣＰＵ（判定手段）
３０４ ＲＡＭ（記憶手段）
３０７ Ｉ／Ｆ（入力手段）
３１０ プログラム
３２０ ＤＢ
３５０ 温度測定装置
４００ リフロー炉
４０２ 加熱ゾーン
４０３ 冷却ゾーン
４０４ コンベア
１００２ａ〜１００２ｄ 電子部品
１００３ 熱電対
１０１０〜１０１５ プレート
１０２０、１０２１、１０２２ 基材
１０４０、１０４１、１０４２ リフロー炉測定用ブロック
１０４５ 取付部
１０４６ 締結部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフロー炉測定用基板、リフロー炉測定用ブロック、リフロー炉測定装置、リフロー炉測定方法、および、リフロー炉測定プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子回路基板（プリント基板）に対して電気部品および電子部品（以下、単に「部品」と称する）を表面実装する場合、電子回路基板の表面に形成された接続ランドにクリームはんだを塗布した後に部品を配置し、リフロー炉内においてクリームはんだを溶融することによって部品を接続ランドに電気的および機械的に接続する。ところで、電子回路基板に載置される部品には、様々な種類のものが存在することから、これらの部品に対して不必要に熱を印加することなく、また、確実に電気的および機械的に接続する必要がある。
【０００３】
近年、環境への影響を考慮して、鉛を含有しない鉛フリーはんだへの切り換えが進んでいる。鉛フリーはんだは、従来の鉛はんだ（Ｓｎ−Ｐｂはんだ）の融点である１８３℃に比較すると、例えば、Ｓｎ−Ａｇ系の鉛フリーはんだでは２２０℃前後と融点が高いことから、リフロー炉におけるはんだ付けの温度が高くなる。この結果、電子回路基板に載置されている個々の部品が、はんだ付け温度の高温化に伴って高温の雰囲気に曝されることになる。
【０００４】
鉛フリーはんだによる高温化に対応するために、個々の部品についても耐熱性を高める努力がなされている。しかし、現状では、一般的な部品の耐熱温度は２４０℃程度である。この結果、従来の鉛はんだでは、はんだの溶融温度と部品の耐熱温度との差（マージン）が５７℃程度確保できていたものが、鉛フリーはんだでは２０℃程度しか確保できない。
【０００５】
このため、鉛フリーはんだを使用して、部品に対して熱による影響を与えることなく、確実にはんだ付けを行うためには、リフロー炉の温度管理が非常に重要になる。従来においては、例えば、特許文献１に示すように、複数の熱電対を表面に配置した電子回路基板をリフロー炉に流すことにより、リフロー炉内におけるプリント基板の表面温度分布を評価するリフロー炉の温度管理方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３４９４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術においては、実際の電子回路基板（例えば、ガラスエポキシ基板）等が使用されているため、繰り返し使用していると、電子回路基板が熱の影響によって劣化し、これに伴って測定誤差が発生するという問題点がある。
【０００８】
また、個々の電子回路基板によって熱的な特性にばらつきがあるため、測定値がばらつきを生じ、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することができないという問題点もある。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、繰り返しの使用にも耐えうるとともに、リフロー炉内の状態を精度良く定量化可能であるリフロー炉測定用基板、リフロー炉測定用ブロック、リフロー炉測定装置、リフロー炉測定方法、および、リフロー炉測定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明のリフロー炉測定用基板は、リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用基板において、板状部材によって構成される基材と、前記基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレートと、前記プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、繰り返しの使用にも耐えうるとともに、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定用基板を提供することができる。
【００１２】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、熱的に略絶縁された状態で前記基材上に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、プレートと基材との間の熱的な干渉を排除することにより、正確な測定が可能になる。
【００１４】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、前記リフロー炉の搬送方向に直交する方向の熱風吹き出しノズルのピッチよりも広い幅を有していることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、複数のノズルからの熱風を平均化して測定することができるので、実際の電子回路基板上と略同じ条件で測定を行うことができる。
【００１６】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、熱容量が異なる複数のプレートを含み、前記検出手段は、それぞれの前記プレートの温度を検出する、ことを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、電子回路基板上に配置されている部品の熱容量に応じたプレートを設けることにより、部品の温度変化を確実に測定することができる。
【００１８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材の前記リフロー炉内に最初に搬入される部分を先頭とし、最後に搬入される部分を末尾とした場合に、前記プレートが前記基材の先頭から末尾に向けて熱容量が小さい順に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、リフロー炉内の熱的な状態を乱すことなく、測定を行うことができる。
【００２０】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、熱容量が略同じプレートが搬送方向に直交する方向に複数並べて配置されていることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、リフロー炉内における搬送方向に直交する方向の加熱能力の違いを測定することができる。
【００２２】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記プレートは、熱容量が略同じプレートが前記基材を挟んで対向する位置に配置されていることを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、リフロー炉内における上下方向のそれぞれの温度分布を測定することができる。
【００２４】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記検出手段は、熱電対によって構成され、当該熱電対の検出部分が前記プレートに熱的に結合されていることを特徴とする。
【００２５】
このような構成によれば、プレートの温度変化を確実かつ遅延無く検出することが可能になる。
【００２６】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記熱電対は前記プレートに溶接によって熱的に結合されていることを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、熱的な結合を高めるとともに、経年変化による熱結合の低下を防ぐことができる。
【００２８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材には、それぞれの部分に配置される前記プレートと略同じサイズの開口が設けられており、当該開口上に前記プレートが配置されることにより、前記基材と前記プレートとの接触面積を少なくし、これらを熱的に略絶縁された状態にすることを特徴とする。
【００２９】
このような構成によれば、例えば、プレス加工またはレーザ加工により簡単形成することができる開口を用いることにより、熱的な絶縁を図ることができる。
【００３０】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材と前記プレートとの間には、前記プレートの少なくとも一部を覆う低伝熱性部材が挟まれており、当該低伝熱性部材によって前記基材と前記プレートとが熱的に略絶縁された状態とされていることを特徴とする。
【００３１】
このような構成によれば、適切な低伝熱性部材を用いることにより、確実に熱的な絶縁を図ることができる。
【００３２】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材は、前記リフロー炉内においてはんだ付けがなされる電子回路基板と略同じサイズを有していることを特徴とする。
【００３３】
このような構成によれば、電子回路基板と同様な熱風による熱的環境を再現することにより、より実際の条件に近い環境下において測定を行うことができる。
【００３４】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記基材は、搬送方向に直交する方向の幅を調整可能な幅調整機構を有していることを特徴とする。
【００３５】
このような構成によれば、どのようなサイズの電子回路基板であっても、レールの幅に代表される設定条件を変更することなく、また、電子回路基板の生産途中であっても、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能となる。
【００３６】
また、本発明は、前述したいずれかのリフロー炉測定用基板を有するリフロー炉測定装置において、前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力手段と、前記入力手段から入力された前記データを記憶する記憶手段と、を有することを特徴とする。
【００３７】
このような構成によれば、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定装置を提供することができる。
【００３８】
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記格納手段は、前記リフロー炉内の状態が、はんだ付けしようとする電子回路基板に対して適正な状態になった場合に得られたデータを格納しており、前記適正な状態になった場合に得られたデータと、新たに得られたデータとを比較することにより、その時点における前記リフロー炉の状態が適正であるか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする。
【００３９】
このような構成によれば、リフロー炉の状態が適正な状態であるか否かを簡便に判断し、不適正な状態での運転を避けることができる。
【００４０】
また、本発明は、前述したいずれかのリフロー炉測定用基板を有するリフロー炉測定方法において、前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力ステップと、前記入力ステップにおいて入力された前記データを記憶装置に記憶させる記憶ステップと、を有することを特徴とする。
【００４１】
このような方法によれば、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定方法を提供することができる。
【００４２】
また、本発明は、前述したいずれかのリフロー炉測定用基板に基づいてリフロー炉の状態を測定するリフロー炉測定プログラムにおいて、コンピュータを、前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力手段、前記入力手段から入力された前記データを記憶する記憶手段、としてコンピュータを機能させる。
【００４３】
このようなプログラムによれば、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定プログラムを提供することができる。
【００４４】
他方、本発明のリフロー炉測定用ブロックは、リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用ブロックであって、板状部材によって構成される基材と、前記基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレートと、前記プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段と、を備え、前記基材には、前記リフロー炉内で搬送される用品に着脱可能な取付部が設けられていることを特徴とする。
【００４５】
この構成によれば、リフロー炉内で搬送される用品にリフロー炉測定用ブロックを取り付けることによって、リフロー炉内に一緒に搬送することができる。
【００４６】
また、リフロー炉測定用ブロックであって、前記リフロー炉内で搬送される用品は、電子回路基板であってもよく、リフロー炉測定用基板であってもよい。
【００４７】
さらに、リフロー炉測定用ブロックは、前記リフロー炉内で搬送される用品の搬送方向の前端に取り付けられるようにすることもできる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、繰り返しの使用にも耐えうるとともに、リフロー炉内の状態を精度良く定量化することが可能なリフロー炉測定用基板、リフロー炉測定装置、リフロー炉測定方法、および、リフロー炉測定プログラムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係るリフロー炉測定装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す検定基板の構成例を示す図である。
【図３】図２に示すプレートの取り付け方法を示す図である。
【図４】図２に示す検定基板の幅を狭めた状態を示す図である。
【図５】図１に示すパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図６】図１に示すリフロー炉の概略構成を示す断面図である。
【図７】図１に示す実施形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図８】図１に示すパーソナルコンピュータに格納されるデータの一例である。
【図９】熱容量の異なるプレートの炉内における温度変化を示す図である。
【図１０】熱風強度を変えた場合における相対熱容量とピーク温度の関係を示す図である。
【図１１】図１に示す実施形態において実行される処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１２】基材の他の一例を示す図である。
【図１３】基材の他の一例を示す図である。
【図１４】基材の他の一例を示す図である。
【図１５】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図１６】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図１７】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図１８】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図１９】プレートの基材への取り付け方法の一例を示す図である。
【図２０】図１に示す検定基板の他の構成例を示す図である。
【図２１】図１に示す検定基板の他の構成例を示す図である。
【図２２】他の変形実施形態であって、熱電対付電子回路基板にリフロー炉測定用ブロックを取り付けた状態を示す図である。
【図２３】熱電対付電子回路基板にリフロー炉測定用ブロックを取り付けた他の状態を示す図である。
【図２４】他の変形実施形態であって、リフロー炉測定用基板にリフロー炉測定用ブロックを取り付けた状態を示す図である。
【図２５】他の変形実施形態であって、熱電対付電子回路基板の表面にリフロー炉測定用ブロックを取り付けた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
次に、本発明の実施形態について説明する。
【００５１】
（Ａ）本発明の実施形態
図１は本発明に係るリフロー炉測定装置の実施形態の構成例を示す図である。この図に示すように、リフロー炉測定装置は、検定基板（請求項中「リフロー炉測定用基板」に対応）１００、パーソナルコンピュータ３００、および、温度測定装置３５０を主要な構成要素としており、例えば、熱電対付電子回路基板２００を用いて適正な状態になったリフロー炉４００内の温度を検定基板１００によって測定し、データベース化（定量化）することにより、それ以降は、検定基板１００を用いてリフロー炉４００内の状態を知ることができる。なお、温度測定装置３５０は、検定基板１００または熱電対付電子回路基板２００に配置されている熱電対によって生じる電圧（アナログ信号）を温度に対応するデジタルデータに変換して出力する装置である。なお、温度測定装置３５０は、パーソナルコンピュータ３００に内蔵する構成としてもよい。
【００５２】
図２は、検定基板１００の構成例を示す図である。この図に示すように、検定基板１００は、リフロー炉４００内に設けられている破線で示すコンベア４０４に搭載される１組のレール１１０，１２０、レール１１０，１２０同士を相互に連結し、これらが平行な状態を保ったままでその間隔（レール１１０，１２０同士の間隔）を可変できるようにするためのパンタグラフ１７０，１８０を有している。また、パンタグラフ１７０，１８０の中心部の間には基材１３０が懸架されている。基材１３０には、熱容量および面積が予め分かっている１または複数枚（この例では３枚）のプレート１４０〜１６０が配置され、それぞれのプレート１４０〜１６０には、温度を測定するための熱電対１４１〜１６１の検温部１４２〜１６２が当接されている。なお、プレート１４０〜１６０は、例えば、ステンレス、アルミニウム、もしくは、銀等の金属または熱伝導率が高いセラミックス等によって構成されている。
【００５３】
ここで、レール１１０，１２０は、それぞれ内側が開いた「コ」の字形状の金属（例えば、ステンレス）によって構成されている。レール１１０，１２０の上下（図２の上下方向）の端部には、パンタグラフ１７０，１８０の突起部１７２，１７３，１８２，１８３が挿入されて回動可能に支持するための孔１１１，１１２，１２１，１２２が形成されている。孔１１１，１１２，１２１，１２２の隣には、長孔１１３，１１４，１２３，１２４がそれぞれ設けられており、その内部に挿入されている突起部１７４，１７５，１８４，１８５が長孔１１３，１１４，１２３，１２４内をスライドすることによりパンタグラフ１７０，１８０が伸縮自在となる。
【００５４】
パンタグラフ１７０，１８０は、それぞれ６個のリンク部材によって構成されている。なお、リンク部材は、金属（例えば、ステンレス）によって構成されている。パンタグラフ１７０，１８０の中央部には、ネジ１７６，１８６が挿入される孔１７１，１８１が形成されている。基材１３０は、プレート１４０〜１６０が載置される基部１３１と基部１３１から上下方向に伸出した伸出部１３２，１３４を有している。なお、基材１３０は、金属（例えば、ステンレス）によって構成されている。なお、基材１３０を、例えば、セラミックス製の板状部材によって構成したり、耐熱ガラスによって構成したり、あるいは、耐熱性プラスチック等によって構成したりしてもよい。また、伸縮の幅を大きくしたり、あるいは、小さくしたりする場合は、リンク部材の数量、寸法を変更することにより、対応することができる。
【００５５】
図３は、基材１３０に載置されているプレート１４０の状態を示す図である。この図３（Ａ）に示すように基材１３０には、破線で示す開口１３６が形成されている。この開口１３６は、４本のネジ１４３によって固定される部分を残してプレート１４０と略同じサイズになるように形成されている。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の断面図である。この図に示すように、プレート１４０は、基材１３０の開口１３６上に配置されており、４本のネジ１４３によって基材１３０に固定されている。各ネジ１４３は、頭部が基材１３０側に位置するように挿入されている。これにより、頭部の有する熱容量がプレート１４０の熱容量に付加されて誤差となることを防止できる。各ネジ１４３と基材１３０との間には、熱的な絶縁性能が高い、例えば、テフロン（登録商標）等によって形成されたワッシャ１４４が挿入されており、基材１３０の熱がプレート１４０に伝達することを防止する。なお、ネジ１４３についても、断熱性が比較的高い部材（例えば、耐熱性プラスチック、カーボンファイバ、セラミックス）によって形成するようにしてもよい。基材１３０のネジ１４３が挿入される部分には、雌ネジが形成されおり、ネジ１４３が当該部分に螺合されて固定される。プレート１４０の裏側（図の下側）の中央部には、熱電対の検温部（２種類の金属が接合されている部分）１４２が、例えば、スポット溶接等の電気溶接によってプレート１４０と熱的に接合されている。もちろん、電気溶接以外の溶接であってもよいし、あるいは、銀ろう付け、耐熱性の接着剤による接着であってもよい。なお、図３の例では、ワッシャ１４４を用いるようにしたが、ワッシャ１４４を用いないで、プレート１４０を基材１３０上に直接配置するようにしてもよい。そのような配置方法であっても、プレート１４０と基材１３０との接触面積を少なくするとこで（例えば、これらが重複する幅を０．２５ｍｍ程度以下にすることで）、熱的に略絶縁された状態とすることができる。なお、０．２５ｍｍは一例であって、例えば、１ｍｍ程度であってもよい。要は、熱的に略絶縁された状態となればよい。
【００５６】
図４は、図２に示す検定基板１００の幅を狭めた状態を示した図である。この図４（Ｂ）に示すように、幅を狭めた状態では、パンタグラフ１７０，１８０が縮んだ状態となり、また、突起部１７４，１７５，１８４，１８５が長孔１１３，１１４，１２３，１２４内の内側部分まで移動している。図４（Ａ）は、図４（Ｂ）を図中の矢印Ｘの方向から眺めた場合の側面図である。この図に示すように、レール１１０の側面には、幅を狭めた場合に、基部１３１の側面部が挿通するための長方形の開口１１５が形成されている。なお、この図では省略しているが、レール１２０にも同様の開口１２５が形成されている。
【００５７】
熱電対付電子回路基板２００は、リフロー炉４００においてはんだ付けしようとする電子回路基板の所定の部分に熱電対を取り付けたものである。より具体的には、ガラスエポキシ基板上に、複数の電子部品または電気部品が配置され、例えば、耐熱性が低い部品であって熱容量が小さいもの（例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等）の部品に熱電対が取り付けられるとともに、熱容量が大きく、はんだの融点温度まで達しないことが懸念される部品（例えば、サイズが大きいＩＣ（Integrated Circuit）等）に、熱電対が取り付けられている。このような熱電対付電子回路基板２００をリフロー炉４００内に流すことにより、炉内の温度状態がその電子回路基板に対して適正な状態か否かを知ることができる。
【００５８】
図５は、図１に示すパーソナルコンピュータ３００の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、パーソナルコンピュータ３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０４、ＧＣ（Graphics Card）３０５、表示装置３０６、Ｉ／Ｆ（Interface）３０７、および、バス３０８を有している。ここで、ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２またはＨＤＤ３０３に記憶されているプログラムに基づいて、装置の各部を制御する。ＲＯＭ３０２は、ＣＰＵ３０１が実行する基本的なプログラムおよびデータを記憶している。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１がプログラムを実行する際に、ワーキングエリアとして機能する。ＨＤＤ３０４は、高速回転するハードディスクに対してデータを記憶したり、記憶されているデータを読み出したりすることができる記憶装置である。なお、図５に示すように、ＨＤＤ３０３には、プログラム３１０およびＤＢ（Data Base）３２０が記憶されている。プログラム３１０は、後述する処理を実行するアプリケーションプログラムおよびオペレーティングシステムを有している。ＤＢ３２０は、主に、検定基板１００（および熱電対付電子回路基板２００）によって取得されたデータを記憶する。
【００５９】
ＧＣ３０５は、ＣＰＵ３０１から供給された描画命令に基づいて描画処理を実行し、得られた画像データを映像信号に変換して表示装置３０６に供給する。表示装置３０６は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等によって構成され、ＧＣ３０５から供給される映像信号を表示部（液晶パネル）に表示する。Ｉ／Ｆ３０７は、検定基板１００または熱電対付電子回路基板２００から出力される温度に関するデータを温度測定装置３５０を介して入力する。バス３０８は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＨＤＤ３０４、ＧＣ３０５、および、Ｉ／Ｆ３０７を相互に接続し、これらの間でデータの授受を可能とするための信号線群である。なお、この図では示していないが、Ｉ／Ｆ３０７には、入力デバイスとしてのキーボードおよびマウス等が接続され、操作者の操作に対応したデータを生成して、Ｉ／Ｆ３０７に供給する。
【００６０】
図６は、リフロー炉４００の概略構成を示す断面図である。この図６の例では、リフロー炉４００は、筐体４０１、加熱ゾーン４０２、冷却ゾーン４０３、コンベア４０４、入口４０５、および、出口４０６を有している。ここで、筐体４０１は、例えば、内側に配置された断熱性の高い部材とその外側を囲む金属性の部材とによって構成されている。加熱ゾーン４０２は、コンベア４０４を挟んで対向する位置（上下）に配置されており、例えば、窒素ガス等の不活性ガスを加熱して複数のノズルから噴出し、電子回路基板を加熱する構成とされている。なお、この例では、７対の加熱ゾーン４０２を有しているが、これ以外の個数（例えば、６個以下または８個以上）であってもよい。また、各ノズルは、基板の搬送方向に直交する方向に、例えば、１ｃｍ程度のピッチ（ノズルピッチ）で配置されている。冷却ゾーン４０３は、コンベア４０４を挟んで対向する位置に配置されており、例えば、窒素ガス等の不活性ガスを加熱せずに複数のノズルから噴出し、回路基板を冷却する構成とされている。この例は、２対の冷却ゾーン４０３を有しているが、これ以外の個数（１個または３個以上）であってもよい。コンベア４０４は、入口４０５側から出口４０６に向かって電子回路基板を搬送する。なお、コンベア４０４は、電子回路基板の両端部の一部のみが載置されるので、電子回路基板の下面に対しても加熱された窒素ガスが噴射可能な状態となる。
【００６１】
なお、プレート１４０〜１６０の幅（図２の左右方向の幅）は、ノズルピッチである１ｃｍよりも広くなるように設定することが望ましい。このような設定によれば、複数のノズルからの熱風がプレート１４０〜１６０のそれぞれに当たることにより、平均的な温度の測定が可能となり、実際の電子回路基板上の状態に近い条件で測定できるからである。
【００６２】
（Ｂ）本発明の実施形態の動作
つぎに、実施形態の動作について説明する。例えば、新たな電子回路基板をリフロー炉４００に流す場合には、対象となる電子回路基板の所定の位置（例えば、熱容量が小さい部分、熱容量が大きい部分、および、耐熱性が低い部分）に対して熱電対が取り付けられた熱電対付電子回路基板２００が形成される。このようにして形成された熱電対付電子回路基板２００は、温度測定装置３５０に対して接続されるとともに、パーソナルコンピュータ３００の図示せぬ入力デバイスが操作され、図５に示すプログラム３１０が実行される。プログラム３１０が実行されると、図７に示すフローチャートの処理が開始される。このフローチャートの処理が開始されると、ステップＳ０において、リフロー炉の条件設定が実行される。具体的には、各加熱ゾーン４０２の温度、各ノズルから噴出される加熱ガスの流量、および、コンベア４０４の搬送速度を対象となる電子回路基板に応じて設定する。つぎに、ステップＳ１０において、リフロー炉４００に対して、熱電対付電子回路基板２００が操作者によって流される。より詳細には、リフロー炉４００のコンベア４０４に対して熱電対付電子回路基板２００を載置し、リフロー炉４００内に熱電対付電子回路基板２００を搬入させる。
【００６３】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ３０１は、温度測定装置３５０を介して熱電対付電子回路基板２００から温度データを所定のサンプリング周期（例えば、０．２５秒間隔）で取得する。なお、サンプリング周期は、ナイキストの定理を満たすように、測定対象に応じて設定することが望ましい。具体的には、熱容量が小さい部品（またはプレート）が存在する場合には、温度が急激に変化することから、当該変化をデータとして逃さず取得するためである。ステップＳ１２では、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ１１で取得した温度データを時間データと対応付けして、例えば、ＲＡＭ３０２に格納する。ここで、時間データとは、例えば、リフロー炉４００に対して熱電対付電子回路基板２００を流してからの経過時間をいう。なお、これ以外にも、例えば、熱電対付電子回路基板２００のリフロー炉４００内の位置を用いるようにしてもよい。熱電対付電子回路基板２００の位置に関する情報に関しては、例えば、リフロー炉４００の制御部から、コンベア４０４の動作状態を示す情報を取得するようにしてもよい。
【００６４】
ステップＳ１３では、ステップＳ１１およびステップＳ１２において取得された温度データと時間データとに基づいて、例えば、各熱電対の温度データの時間的変化を示すグラフが表示装置３０６に表示されるので、当該グラフを参照することにより、リフロー炉４００の状態が適正な範囲であるか否かを判定する。なお、この判定は、一定の基準（例えば、各部品のピーク温度、温度勾配、適正温度保持時間、２００℃以上の継続時間、１５０℃以上の継続時間）等によってＣＰＵ３０１が自動的に判定するようにしてもよいし、あるいは操作者自身が判断するようにしてもよい。より具体的には、各部品のピーク温度は、部品の熱による劣化を防ぐために、例えば、２５０℃以上になっていないかを判定する。温度勾配は、急激な温度変化による熱膨張による応力による損傷を防ぐために、例えば、温度勾配が４℃／秒以上となっていないか否かを判定する。適正温度保持時間としては、はんだの確実な溶融を担保するために２２５℃で１０秒以上保持されているか否かを判定する。また、２００℃以上の継続時間は、部品への熱負荷を考慮して２００℃以上が６０秒以上継続していないかを判定する。また、１５０℃以上の継続時間については、はんだに含まれている活性剤が有効に作用するように、はんだが溶融する前の１５０℃〜１８０℃の時間が９０秒±３０秒以内であるかを判定する。なお、これら以外の判定方法を採用してもよい。
【００６５】
ステップＳ１４では、適正な状態になるように、リフロー炉４００の設定変更が行われる。具体的には、各加熱ゾーン４０２の設定温度、各ノズルから噴出される加熱ガスの流量、および、コンベア４０４の搬送速度を調整することにより、所望の状態になるようにする。なお、この設定についても、前述の場合と同様に、ＣＰＵ３０１が自動的に判定するようにしてもよいし、あるいは操作者自身が判断するようにしてもよい。なお、ステップＳ１０〜Ｓ１４の処理は、リフロー炉４００内が所望の状態（適正状態）となるまで繰り返し実行される。なお、適正状態とは、一定の幅を持った状態であり、当該範囲内に各種条件を収めることで、はんだ付けを適正に行うとともに、製品の不良の発生を防ぐことができる。
【００６６】
ステップＳ１５では、図２に示す検定基板１００がリフロー炉４００に流される。より詳細には、例えば、電子回路基板に載置されている電子部品に応じた熱容量（例えば、最大と最小およびその中間の熱容量）を有するプレート１４０〜１６０が載置された基材１３０が選択され、ネジ１７６，１８６によってパンタグラフ１７０，１８０に対して仮止めされる。そして、レール１１０，１２０の間隔が、コンベア４０４の間隔と等しくなるように調整された後、ネジ１７６，１８６を締めることによって固定される。これにより、パンタグラフ１７０，１８０同士の間隔が一定に固定されることから、レール１１０，１２０の間隔が一定に固定される。このようにして設定された検定基板１００は、コンベア４０４上に載置され、リフロー炉４００内への搬送が開始される。なお、このとき、コンベア４０４への搭載方法としては、例えば、熱容量が小さいプレートが先にリフロー炉４００内に進入するように搭載することが望ましい。熱容量が大きいプレートが先にリフロー炉４００内に進入すると、温度が多少低下するため、その後のプレートの測定に影響を与えるからである。
【００６７】
搬送が開始されると、ステップＳ１６において、ＣＰＵ３０１は、検定基板１００のプレート１４０〜１６０に当接されている熱電対によって測定された温度データを、温度測定装置３５０を介して取得する。ステップＳ１６において取得された温度データは、ステップＳ１７において時間データと対応付けされ、ＲＡＭ３０２に格納される。このような処理は、検定基板１００がリフロー炉４００から排出されるまで所定の周期（例えば、０．２５秒周期）で繰り返し実行される。
【００６８】
ステップＳ１８では、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ１６〜Ｓ１７において取得したデータを、適正状態データとしてＤＢ３２０に格納する。これ以降は、当該適正状態データに基づいて炉内の状態が適正な状態であるか否かが判定される。図８は、ＤＢ３２０に格納される適正状態データの一例を示す図である。この図の例では、経過時間と、熱電対１４１〜１６１から出力される温度データとが対応付けされて記憶されている。なお、図８の例では、プレートおよび熱電対は３個とされているが、２個以下としたり、４個以上としたりするようにしてもよい。また、図８の例では、取得した温度データのみを格納しているが、例えば、温度データの変化量をそれに要した時間で除することにより温度勾配データを生成し、当該温度勾配データを併せて、あるいは、単体で格納するようにしてもよい。温度勾配データを用いることにより、単位時間あたりの温度の変化を知ることができる。なお、温度勾配データ以外のデータ（例えば、後述する熱伝達率）等のデータを格納するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００６９】
図９は、熱電対が当接された熱容量が異なるプレートから得られる温度データの時間的変化を示す図である。この図において、ＴＣは相対熱容量を示している。ここで、相対熱容量とは、概略１．６ｍｍ厚のガラスエポキシ基板の単位面積あたりの熱容量と比較した場合の相対的な熱容量をいう。すなわち、１．６ｍｍ厚のガラスエポキシ基板と単位面積あたりの熱容量が同じである場合には、相対熱容量は「１」となる。また、単位面積あたりの熱容量が１．５倍である場合には相対熱容量は「１．５」となる。なお、概略１．６ｍｍ厚のガラスエポキシ基板と同じ熱容量を有するのは、１ｍｍ（または０．８ｍｍ）のＳＵＳ３０４材である。プレート１４０〜１６０としては、異なる厚さのＳＵＳ３０４材が使用されている。また、ＴＣ＝０は、熱容量が「０」である場合、すなわち、プレートなしで熱電対だけの場合における温度変化を示している。また、ＴＣ＝０，０．５５，１．０，１．５，２．０，２．５の各グラフは、熱容量がそれぞれ０，０．５５，１．０，１．５，２．０，２．５のプレートに当接された熱電対から得られる温度データの変化を示している。なお、この図は、第１番目の加熱ゾーン４０２〜第７番目の加熱ゾーン４０２の設定温度は、それぞれ、１８０，１８０，１８０，１８０，２２０，２４０，２４０℃に設定されている。また、図の縦軸は温度（℃）を示し、横軸は累積サンプリング回数（回）を示しており、当該累積サンプリング回数を４で除算することにより経過時間（秒）を得ることができる。すなわち、この図９の例では、サンプリング周期は０．２５秒に設定されている。この図９から分かるように、熱容量が小さいほど、温度上昇が急激であるとともに、ピーク温度への到達も速くなる。
【００７０】
図１０は、リフロー炉４００を前述した図９の場合と同様に設定した場合において、相対熱容量とピーク温度との関係を示す図である。この図において、Ｌ，Ｍ，Ｈは、リフロー炉４００の熱風強度の設定条件を示し、Ｌ＝Ｌｏｗ、Ｍ＝Ｍｉｄｄｌｅ、Ｈ＝ｈｉｇｈを示す。また、破線で示す枠は、一般的な部品の熱容量の分布範囲を示している。
【００７１】
以上の図９，１０に示すように、一般的な部品の熱容量は、所定の範囲に分布していることから、例えば、熱容量が大きく温度上昇が緩慢な部品や、熱容量が小さく温度上昇が急激な部品については、その熱容量に近いプレートを選択することにより、これらの部品の温度の挙動を知ることができる。また、電解コンデンサ等の熱に弱い部品については、おおよその熱容量を調べ、略同じ熱容量のプレートを用いることにより、同様に温度の挙動を知ることができるので、耐熱温度を超えて部品が損傷することを防止できる。
【００７２】
つぎに、以上のような処理により、適正状態データがＤＢ３２０に格納された場合において、例えば、定期的に炉内の状態を検査する場合、電子回路基板を流した状態で炉内の状態を検査する場合、および、リフロー炉を再起動した場合に炉内の状態を検査する場合に実行される処理について説明する。図１１は、適正状態データがＤＢ３２０に格納された場合において、前述したいずれかの場合に実行される処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートの処理が開始されると、つぎのステップが実行される。すなわち、ステップＳ３０では、適正状態データを測定した際と同じ検定基板１００を、同じ状態でリフロー炉４００に流す。
【００７３】
ステップＳ３１では、ＣＰＵ３０１は、温度測定装置３５０を介して検定基板１００から温度データを、適正状態データと同じサンプリング周期で取得する。そして、ステップＳ３２では、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ３１で取得した温度データを時間データと対応付けして、例えば、ＲＡＭ３０２に格納する。なお、時間データは、前述の場合と同様である。
【００７４】
ステップＳ３３では、ＨＤＤ３０３のＤＢ３２０から適正状態データを取得する。そして、ステップＳ３１，Ｓ３２で取得された温度データおよび時間データと対比することにより、新たに取得した温度データおよび時間データが所定の範囲内に収まっているか否かを判定する。具体的には、例えば、各プレートからの温度データに対応する時間における温度データを適正状態データから取得し、両者の差分の２乗を計算し、得られた値を累積加算する。そして、そのような処理を繰り返すことにより、プレート毎に差分の２乗累積値を計算する。そして、得られた２乗累積値が所定の閾値以下であるか否かを判定することにより、所定の範囲内であるか否かを判定する。その結果、全てのプレートの温度データが所定の範囲内に収まっていると判断した場合には、ステップＳ３５に進み、それ以外の場合にはステップＳ３６に進む。なお、以上では、差分の２乗累積値によって判定するようにしたが、これ以外の方法であってもよい。例えば、前述した基準（例えば、各部品のピーク温度、温度勾配、適正温度保持時間、２００℃以上の継続時間、１５０℃以上の継続時間）に基づいて判定するようにしてもよい。要は、リフロー炉４００内の状態が適正な範囲に収まっていることが分かれば、判断方法はどのような方法でもよい。
【００７５】
ステップＳ３５では、ＣＰＵ３０１は、リフロー炉４００が適正状態であることを、表示装置３０６に表示させ、処理を終了する。一方、ステップＳ３６では、ＣＰＵ３０１は、リフロー炉４００が適正状態でないことを、表示装置３０６に表示させ、処理を終了する。なお、適正状態でない場合には、例えば、適正でないと判定されたプレートの適正状態データと、新たに取得されたデータとを対比可能なように、表示装置３０６に表示するようにしてもよい。そのような方法によれば、例えば、どの加熱ゾーンにおける温度上昇が適正でないかを知ることができるので、当該部分の加熱ゾーンを再調整することにより、温度上昇を適正に制御することができる。また、適正でないと判断した場合に、リフロー炉４００を自動的に設定変更したり、あるいは、設定変更に関する情報を表示装置３０６に表示したりするようにしてもよい。
【００７６】
以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、熱容量が既知のプレート１４０〜１６０を基材１３０に取り付けるとともに、これらのプレート１４０〜１６０に熱電対を当接し、熱電対１４１〜１６１によってプレート１４０〜１６０の温度を検出するようにした。これにより、リフロー炉４００が適正な状態における温度の時間的変化を適正状態データとしてＤＢ３２０に格納しておき、炉内の検査を行う場合には、当該検定基板１００を再度、炉内に流して温度の時間的変化を検出し、適正状態データと比較することにより、炉内の状態が適正状態から乖離しているか否かを知ることができる。すなわち、検定基板１００をリフロー炉４００の物差しとして使用することができる。
【００７７】
また、検定基板１００は、金属部材（例えば、ステンレス等）によって構成されていることから、繰り返し使用した場合であっても、材料が熱によって劣化することを防止できる。このため、従来の電子回路基板に熱電対を付けたものを使用する場合に比較すると、繰り返し正確に測定することができるので、コストを低減するとともに、測定誤差を少なくすることができる。また、電子回路基板に熱電対を付ける場合には、素子への熱電対の取り付けが確実でない場合には、素子自体の温度を正確に測定することができないが、本実施形態では、プレート１４０〜１６０と熱電対１４１〜１６１とは、溶接等によって確実に接続されていることから、経年変化のない正確な測定が可能になる。
【００７８】
また、温度変化に関与するパラメータとして、電子回路基板の管理対象点を具体的な熱容量の値に置き換えることにより精度良くモデル化し、把握することが可能になる。つまり、部品の温度変化を既知の熱容量の値に対応付けすることにより、確実に、しかも、経年変化なく、測定することができる。従来においては、電子回路基板の測定点に対して、熱電対を配置して温度測定を行っていたが、個々の電子回路基板で熱的な特性にばらつきが存在し、また、リフロー炉の設定条件、加熱安定性、および、リフロー炉の経年変化による温度ばらつきが存在することから、測定値にばらつきを生じ、リフロー炉内の状態を精度良く測定することができなかった。しかし、本実施形態によれば、既知の熱容量および表面積のプレートを、基材から熱的に略絶縁された状態で配置することにより、リフロー炉が有する熱伝達率（単位面積および単位温度（差）あたりの熱の移動量）を正確に求めることができる。つまり、プレートを基材から熱的に略絶縁された状態で配置することにより、熱容量および表面積はプレート自体が有する熱容量および表面積とみなすことができる。したがって、プレートの温度を測定することにより、熱容量と温度変化とから移動熱量を求めることができ、得られた移動熱量をプレートの表面積および温度の変化量で除することにより、熱伝達率を求めることができる。このような熱伝達率を求めることができれば、例えば、リフロー炉の種類による差異、同一種類のリフロー炉の個体差、経年変化による差異を正確に求めることができる。
【００７９】
また、以上の実施形態では、プレート１４０〜１６０を熱的に略絶縁された状態で基材１３０に配置するようにしたので、基材１３０との間の熱的な干渉を低減させることにより、各プレートの熱容量を正確に設定し、リフロー炉４００内の温度を正確に測定することができる。なお、本明細書中において、「熱的に略絶縁された状態」とは、熱的に完全に絶縁された状態のみならず、熱伝導率が低い状態も含むものとする。
【００８０】
また、以上の実施形態では、パンタグラフ１７０，１８０によって基材１３０とレール１１０，１２０を連結するようにしたので、リフロー炉４００のコンベア４０４の幅に合わせて、レール１１０，１２０の幅を調整することができる。しかも、パンタグラフ１７０，１８０を使用しているので、レール１１０，１２０を平行に保ったままで、幅の調整を行うことができる。また、パンタグラフ１７０，１８０によって基材１３０とコンベア４０４との距離を離すことにより、コンベア４０４近傍の低い温度による影響を少なくすることができることから、正確な測定が可能になる。
【００８１】
また、以上の実施形態では、基材１３０の幅をプレート１４０〜１６０と略同じとしたので、基材１３０の熱容量によって測定誤差が生じることを防止することができる。なお、プレート１４０〜１６０の配置間隔（搬送方向の間隔）については、後述する図２０，２１に示す検定基板１００Ａ，１００Ｂの配置間隔と略同じになるように設定することで、図２０，２１に示す検定基板１００Ａ，１００Ｂと略同じ条件下で測定可能とし、それぞれの基板で測定されたデータを相互に比較活用することが可能となる。
【００８２】
また、以上の実施形態では、プレート１４０〜１６０に対して、熱電対１４１〜１６１を電気溶接によって取り付けるようにしたので、これらを熱的に確実に接続し、プレート１４０〜１６０の温度変化を確実に測定するとともに、経年変化によってこれらの接続状態が変化し、測定誤差が生じることを防止できる。なお、電気溶接では、熱電対自体またはプレート自体が溶けて相互に溶着することから、プレートの熱容量は増加しない（銀ろう付けの場合には銀ろうによって熱容量が増加する）。このため、熱容量の増加に起因する測定誤差の発生を防止できる。また、電気溶接では比較的高温度で溶接がなされることから、熱的な結合とともに、機械的な結合を確実に行うことができる。
【００８３】
また、以上の実施形態では、リフロー炉４００の状態が適正になった場合に、プレート１４０〜１６０に取り付けられた熱電対１４１〜１６１からの測定データに基づいてＤＢ３２０に適正状態データを格納し、リフロー炉４００内の状態を知る必要が生じた場合には検定基板１００を流して得られたデータを、適正状態データと比較することにより、炉内の状態が適正であるか否かを速やかに判定することができる。このような定量化により、炉内の状態が変化して、はんだ付け不良が生じたり、温度異常によって部品に熱的負荷がかかったりすることを確実に防止できる。また、検定基板１００は、熱に対して安定な部材で形成されていることから、繰り返しの使用に対しても、測定誤差を生じることなく、炉内の状態を正確に知ることができる。
【００８４】
（Ｃ）他の実施形態
図１２は、図２に示す検定基板１００において使用される他の基材１３０Ａの構成例を示している。この例では、８枚のプレート５０１〜５０８が取り付けられている。また、それぞれのプレートには図示せぬ８つの熱電対が、例えば、溶接によって取り付けられている。なお、各プレートは、図３と同様の方法によって固定されている。
【００８５】
各熱プレートの熱容量の設定方法としては、例えば、図１２の左右方向に並んでいるプレートは同じ熱容量を有するようにし、また、図１２の上下方向に並んでいるプレートは、例えば、下から順に熱容量が大きくなるように（つまり、プレートの厚さが厚くなるように）設定されている。なお、最も熱容量が小さいプレート５０７，５０８の代わりに、図２１および図２２を参照して後述する、プレートの中央部に開口を有し、当該開口に熱電対の温度を検出する部分がむき出しの状態で配置されているプレートを配置するようにしてもよい。このような開口を有するプレートを用いることにより、熱風が熱電対に直接当たることから、炉内の雰囲気温度を測定することができる。なお、これ以外の熱容量の配置であってもよい。
【００８６】
図１２に示す実施形態によれば、図２に示す検定基板１００に比較して、より多くの熱容量に対する温度変化を計測することができるため、炉内の状態をより詳細に知ることができる。また、同じ熱容量のプレートを左右に並べて配置することにより、左右方向における温度のばらつきを測定することができる。
【００８７】
図１３は、図２に示す検定基板１００において使用される他の基材１３０Ｂの構成例を示している。この例では、８枚のプレート５５１〜５５８が取り付けられている。また、それぞれのプレートには図示せぬ８つの熱電対が、例えば、溶接によって取り付けられている。なお、各プレートは、図１２に示す場合に比較して、その横幅が狭くなっており、長方形の形状となっている。また、各プレートは、図１２の右上を例に挙げて説明すると、基材１３０Ｂに形成された、プレート５５２よりも少し大きい開口５６０内に配置されている。一例として、開口５６０とプレート５５２とのギャップが０．２５ｍｍとなるようにこれらのサイズが設定されている。また、開口５６０の上下には取り付け部５７１，５７２が設けられており、当該取り付け部５７１，５７２に対して、プレート５５２がネジ５７３，５７４によって固定される。なお、固定の方法としては、図３の場合と同様の方法を採用することができる。あるいは、低熱伝導性のワッシャを用いずに、基材１３０Ｂに対してプレート５５１〜５５８を直接取り付けるようにしてもよい。
【００８８】
各熱プレートの熱容量の設定方法としては、例えば、前述した図１１の場合と同様に設定することができる。また、最も熱容量が小さいプレート５５７，５５８の代わりに、前述した開口を有するプレートを配置するようにしてもよい。
【００８９】
図１３に示す実施の形態によれば、図１２の場合と同様に、図２に示す検定基板１００に比較して、より多くの熱容量に対する温度変化を計測することができるため、炉内の状態をより詳細に知ることができる。また、同じ熱容量のプレートを左右に並べて配置することにより、左右方向における温度のばらつきを測定することができる。さらに、図１３の実施形態では、開口とプレートとの間にギャップを設け、２本のネジによってプレートを固定するようにしたので、熱的な絶縁状態を図１２の場合に比較して、さらに向上させることができる。
【００９０】
図１４は、図１３と同様のサイズの４枚のプレートを、図１３と同様に固定した場合の実施形態である。すなわち、この例では、４枚のプレート６０１〜６０４が図１３の場合と同様に、基材１３０Ｃに取り付けられている。より具体的には、右上のプレート６０２を例に挙げると、基材１３０Ｃに形成された、プレート６０２よりも少し大きい開口６１０内に上下左右にそれぞれ０．２５ｍｍのギャップを有するようにプレート６０２が固定されている。また、開口６１０の上下には取り付け部６２１，６２２が設けられており、当該取り付け部６２１，６２２に対して、プレート６０２がネジ６２３，６２４によって固定される。なお、固定の方法としては、図３の場合と同様の方法を採用することができる。あるいは、低熱伝導性のワッシャを用いずに、基材１３０Ｃに対してプレート６０１〜６０４を直接取り付けるようにしてもよい。
【００９１】
このような実施形態によれば、例えば、電子基板上に配置されている部品の熱容量の範囲が狭い場合には、少ない枚数のプレートを配置した基材１３０Ｃによって、炉内の温度を計測することができる。これにより、データ量を減らすことができることから、適正な状態か否かを迅速に判定することができる。
【００９２】
図１５は、プレート１４０の他の取り付け方法を示す図である。図１５の例では、図３の場合と比較して、基材１３０Ｄには、プレート１４０よりも若干大きい開口１３６Ａが設けられており、プレート１４０と開口１３６Ａの端部との間には、例えば、０．２５ｍｍのギャップが形成されるように設定されている。なお、それ以外の構成は、図３の場合と同様である。このような構成によれば、プレート１４０と開口１３６Ａの端部との間にギャップを設けることによりこれらの熱的な絶縁状態をより確実なものとすることにより、基材１３０Ｄの熱がプレートに伝達することをより確実に防止することができる。なお、図１５の例では、ワッシャ１４４を用いるようにしたが、ワッシャ１４４を用いないで、プレート１４０を基材１３０Ｄ上に直接配置するようにしてもよい。そのような配置方法であっても、プレート１４０と基材１３０Ｄとの接触面積を極小にすることができるので、プレート１４０を熱的に略絶縁された状態とすることができる。
【００９３】
図１６は、プレート１４０の他の取り付け方法を示す図である。図１６の例では、図３の場合と比較して、基材１３０Ｅには、プレート１４０よりも若干小さい開口１３６Ｂが設けられており、プレート１４０と開口１３６Ｂの端部の重複部分は、例えば、５ｍｍ程度となるように設定されている。また、図１６の例では、ワッシャ１４４の代わりに、プレート１４０と基材１３０Ｅとの重複部分と略同じ形状（「ロ」の字形状）を有するとともに、ネジ１４３が貫通するための孔が４箇所に設けられた、低熱伝導性であるテフロン製のシール部材７００を有している。このような構成によれば、熱的な略絶縁状態を確保できるとともに、プレート１４０と基材１３０Ｅとの間を完全にシールした状態にできることから、一方の熱風が他方に抜ける（例えば、上からの熱風が下に抜けるあるいは下からの熱風が上に抜ける）ことを防止できるので、上下からの熱風が互いに干渉することを防止することができる。
【００９４】
図１７は、２枚のプレート１４０，７４０を対向するように配置した場合の例である。この例では、基材１３０Ｆには図１６の場合と同様の開口１３６Ｂが設けられており、当該開口１３６Ｂを挟んで２枚のプレート１４０，７４０が対向するように配置されている。また、プレート１４０と基材１３０Ｆの重複する部分には、図１６と同様のシール部材７００が挟まれており、また、シール部材７００と基材１３０Ｆとの間には、プレート１４０と同じサイズを有する、例えば、低熱伝導性のテフロンによって構成されるシート部材７０２が配置されている。プレート７４０と基材１３０Ｆの重複する部分には、図１６と同様のシール部材７０１が挟まれており、また、シール部材７０１と基材１３０Ｆとの間には、プレート１４０と同じサイズを有する、前述したテフロンによって構成されるシート部材７０３が配置されている。そして、それぞれのプレート１４０，７４０には、熱電対１４１，７４１が溶接等によって固定されている。また、プレート１４０，７４０、シール部材７００，７０１、シート部材７０２，７０３、および、基材１３０Ｆは、４本のリベット１４３Ａによって固定されている。
【００９５】
図１７に示す構成では、２枚のプレート１４０，７４０は、相互に熱的に絶縁された状態であり、また、これら２枚のプレート１４０，７４０は、基材１３０Ｆからも熱的に絶縁された状態である。さらに、これら２枚のプレート１４０，７４０は、基材１３０Ｆに対して同様の取り付けられ方をしていることから熱容量が殆ど等しい状態である。このため、ほぼ同じ位置の上からの熱風と下からの熱風によるプレート１４０，７４０の温度変化を相互に干渉されることなく確実に測定することができる。これにより、上下方向に対向するノズル同士の設定（温度および風量）が適正か否かを判断することができる。なお、リベット１４３Ａの頭部についてもプレート１４０，７４０の双方において頭部を有するように加工し、これらの熱容量も等しくなるようにしてもよい。
【００９６】
図１８は、図１７の実施の形態から、プレート７４０その他を取り外した場合の実施形態である。すなわち、図１７との比較では、プレート７４０、熱電対７４１、シール部材７０１、および、シート部材７０３が除外されている。また、図１８の例では、頭部が下側に来るようにネジ１４３が配置されて固定されている。なお、ネジ１４３の代わりにリベットを用いるようにしてもよい。
【００９７】
このような実施形態によれば、シール部材７０１によって基材１３０Ｇとプレート１４０とを熱的に略絶縁状態にするとともに、シート部材７０３によって開口１３６Ｂを塞ぐことにより、下からの熱風による影響を遮断し、上からの熱風だけによるプレート１４０の温度変化を確実に測定することができる。
【００９８】
なお、以上に示す実施形態では、基材に開口を設け、当該開口に重なるようにプレートを配置するようにしたが、開口を設けないようにすることも可能である。図１９は、開口を有しない基材１３０Ｈを使用した場合の実施形態である。図１９（Ａ）は、開口を有しない基材１３０Ｈに対して、熱電対１４１が固定されたプレート１４０を、テフロン製のワッシャ１４４を介してネジ１４３（または、リベット）によって取り付けた場合の例を示している。この例では、プレート１４０と基材１３０Ｈとは、ワッシャ１４４によって熱的に略絶縁状態にされていることから、開口を有しない場合であっても、プレート１４０と基材１３０Ｈとの間の熱的な干渉を排除し、プレート１４０の熱容量を一定に保つことができる。また、下からの熱風の影響を排除できることから、上からの熱風のみによる温度変化を測定することができる。
【００９９】
また、図１９（Ｂ）に示す例では、開口を有しない基材１３０Ｈに対して、熱電対１４１が固定されたプレート１４０を、テフロン製のシール部材７００（「ロ」の字形状を有する図１６の場合と同様のシール部材）を介してネジ１４３（または、リベット）によって取り付けた場合の例を示している。この例では、プレート１４０と基材１３０Ｈとは、シール部材７００によって熱的に略絶縁状態にされていることから、開口を有しない場合であっても、プレート１４０と基材１３０Ｈとの間の熱的な干渉を排除し、プレート１４０の熱容量を一定に保つことができる。また、下からの熱風の影響を排除できることから、上からの熱風のみによる温度変化を測定することができる。さらに、この例では、プレート１４０と基材１３０Ｈとの間には、隙間が生じないので、隙間からプレート１４０の裏側に回り込んだ熱風による温度変化を防ぐことができる。なお、下からの熱風による放射熱の影響を排除するために、基板１３０Ｈとシール部材７００との間に、図１７と同様に、プレート１４０と同一のサイズを有するシート部材７０２を配置するようにしてもよい。
【０１００】
また、同じ位置における上と下からの熱風のそれぞれによる温度変化を測定するために、例えば、図１９（Ａ）および図１９（Ｂ）に示す構成を、図１７と同様に、基板１３０Ｈの下側にも設けるようにしてもよい。このような構成によれば、同じ位置における上と下からの熱風のそれぞれによる温度変化を独立して、しかも、確実に測定することができる。
【０１０１】
以上の実施形態では、図２に示す検定基板１００のパンタグラフ１７０，１８０に取り付けることを前提として説明したが、これ以外にも、例えば、図２０，２１に示すように、対象となる電子回路基板と同じサイズを有する金属製の板状部材８００，９００上にプレートを載置することにより、検定基板１００Ａ，１００Ｂを構成するようにしてもよい。
【０１０２】
まず、図２０の例では、検定基板１００Ａは、例えば、ステンレス製の板状部材８００上に、開口８０１〜８０７が形成されており、それぞれの開口８０１〜８０７には、プレート８１０〜８７０が配置されている。なお、図２０（Ａ）は上面図を示し、図２０（Ｂ）は側面図を示す。破線で示してある部分はめくら板８８０が配置されていることを示している。なお、図では詳細には示していないが、めくら板８８０が配置されている部分にも開口が設けられており、未使用の開口を塞ぐためにめくら板８８０がネジ等によって固定されている。
【０１０３】
プレート８１０は、その中央部に円形の開口８１３が設けられており、当該開口８１３に熱電対８１１がむき出しの状態で固定されている。このプレート８１０は、主に、炉内の雰囲気温度を計測するために設けられたものであり、熱容量は熱電対８１１の接合部のみの容量であるので最小（ほぼ「０」に近い）である。
【０１０４】
プレート８２０，８４０，８６０，８７０は、その熱容量がこの順に大きくなるように設定されている。具体的には、プレート８４０の熱容量を「１」とすると、プレート８２０，８６０，８７０は、それぞれ相対熱容量が「０．５５」、「１．４５」、および、「２．０」となるように設定されている。なお、これ以外の設定であってもよいことはいうまでもない。また、プレート８３０〜８５０は、同一の熱容量を有するように設定されている。
【０１０５】
プレート８２０〜８７０には、熱電対８２１〜８７１がそれぞれ溶接等によって固定されており、それぞれのプレートの温度を検出することができる。また、プレート８１０〜８７０は、それぞれ、４本のネジ８１２〜８７２によって板状部材８００に固定されている。なお、めくら板８８０が取り付けられている部分に新たにプレートを配置したり、既存のプレートを除外してめくら板８８０を取り付けたりすることも可能である。
【０１０６】
図２０に示す検定基板１００Ａは、前述した検定基板１００と同様に使用することが可能である。なお、検定基板１００Ａをリフロー炉４００に流す場合には、プレートの熱容量が小さい順に炉内に進入するように、図２０の下側の端部を先に炉内に進入させる。これにより、熱容量が大きいプレートによって熱的な状態が擾乱され、熱容量が小さいプレートが当該擾乱の影響を受けて測定誤差が生じることを防止できる。
【０１０７】
また、図２０に示す検定基板１００Ａでは、同じ熱容量のプレートを進行方向に直交する方向に並べて配置するようにしたので、炉内の位置による温度のばらつきの有無を測定することが可能になる。
【０１０８】
また、図２０に示す検定基板１００Ａでは、前述したように、対象となる電子回路基板と同じサイズを有していることから、電子回路基板と同様の熱風の流れを再現することにより、温度分布を正確に測定することが可能になる。
【０１０９】
つぎに、図２１の例では、検定基板１００Ｂは、例えば、ステンレス製の板状部材９００上に、開口９０１〜９０７が形成されており、それぞれの開口９０１〜９０７には、プレート９１０〜９７０が配置されている。なお、図２１（Ａ）は上面図を示し、図２１（Ｂ）は側面図を示す。破線で示してある部分はめくら板９８０が配置されていることを示している。なお、前述の場合と同様に、図では詳細には示していないが、めくら板９８０が配置されている部分にも開口が設けられており、未使用の開口を塞ぐためにめくら板９８０がネジ等によって固定されている。
【０１１０】
プレート９１０は、その中央部に円形の開口９１３が設けられており、当該開口９１３に熱電対９１１がむき出しの状態で固定されている。このプレート９１０は、前述の場合と同じ目的で設けられている。
【０１１１】
プレート９２０〜９４０は、熱容量が同じに設定されている。また、プレート９５０〜９６０についても熱容量が同じに設定されている。さらに、プレート９５０〜９７０の熱容量を「１」とした場合に、プレート９２０〜９４０は、相対熱容量が「０．１」程度と小さくなるように設定されている。なお、これ以外の設定であってもよいことはいうまでもない。
【０１１２】
プレート９２０〜９７０には、熱電対９２１〜９７１がそれぞれ溶接等によって固定されており、それぞれのプレートの温度を検出することができる。また、プレート９１０〜９７０は、それぞれ、４本のネジ９１２〜９７２によって板状部材９００に固定されている。なお、めくら板９８０が取り付けられている部分に新たにプレートを配置したり、既存のプレートを除外してめくら板９８０を取り付けたりすることも可能である。
【０１１３】
図２１に示す検定基板１００Ｂは、前述した検定基板１００と同様に使用するのみならず、リフロー炉４００の基本性能を測定する場合にも使用することができる。すなわち、プレート９１０によって炉内の雰囲気温度を測定するとともに、熱容量が非常に小さいプレート９２０〜９４０によって平均化された熱風の温度自体を測定することができる。すなわち、プレート９２０〜９４０は、ノズル２本分の熱風が当たるようにそのサイズが設定されているため熱風の平均的な温度を測定することができる。また、プレート９２０〜９４０は、熱容量が非常に小さく設定されていることから、熱風の温度変動に応じてその温度が遅延無く変化する。このため、プレート９２０〜９４０を用いることにより、実際の電子回路基板上における温度（実効温度）に近い温度を検出することができる。また、同じ熱容量のプレートを左右方向に並べて配置することにより、炉内の進行方向に直交する方向の温度のばらつきを検出することができる。また、同様に、プレート９５０〜９７０によれば、ある程度大きな熱容量を有するプレートの温度変化を見ることで、温度上昇能力を知ることができる。また、前述の場合と同様に、同じ熱容量のプレートを左右方向に並べて配置することにより、炉内の進行方向に直交する方向の温度上昇能力のばらつきを検出することができる。
【０１１４】
なお、図２０，２１の例では、前述した図３と同様の方法で、プレートを取り付けるようにしたが、例えば、図１３、図１５〜図１９と同様の方法で取り付けることも可能である。また、板状部材を挟んで対向する位置に２枚のプレートを配置するようにしてもよい。
【０１１５】
（Ｄ）変形実施形態
なお、上記の形態例では、一例であって、これ以外にも各種の変形実施態様が存在する。例えば、以上の実施形態では、パーソナルコンピュータ３００によって温度測定を行うようにしたが、例えば、リフロー炉４００に設けられている制御用のコンピュータによって前述した処理を実行するようにしてもよい。
【０１１６】
また、図２に示す実施形態では、パンタグラフを２つ有する構成としたが、パンタグラフを１つだけとし（例えば、パンタグラフ１７０だけとし）、他方は２枚の板状部材をレール１１０，１２０と直交するように固定し、これらの２枚の板状部材の中央部に長孔を形成し、長孔部分にネジを挿入する構成としてもよい。このような構成によっても、レール１１０，１２０を平行移動させることができる。
【０１１７】
また、以上の各実施形態では、熱電対をプレートの裏側に配置するようにしたが、例えば、プレートの表側に配置するようにしてもよい。また、裏側と表側の双方に配置して温度差を計測することも可能である。
【０１１８】
また、以上の各実施形態では、図６に示すリフロー炉４００を測定の対象としたが、これ以外の構成のリフロー炉であってもよいことは言うまでもない。例えば、加熱ゾーンまたは冷却ゾーンの個数が異なる炉であったり、入口および出口付近の配置される加熱ゾーンまたは冷却ゾーンは、上下に対向して配置するのではなく、上下のいずれか一方のみに配置したりしたものであったりしてもよい。
【０１１９】
また、図７および図１１に示す処理では、適正状態のデータのみを格納するようにしたが、適正でない状態におけるデータ（不適正状態データ）を検定基板によって測定し、これも併せて格納するようにしてもよい。このような実施形態によれば、測定データが適正状態データと一致しない（またはある程度のずれを有する）場合には、不適正状態データと比較して不適切状態に近い場合には所定の範囲内にないとステップＳ３４で判定するようにしてもよい。また、不適正状態データを複数格納しておくことにより、適正状態と不適正状態の境界を明確にすることができる。また、非常にクリティカルな状態を「クリティカル不適正状態」として格納しておき、当該クリティカル不適正状態と測定データとが一致する場合には、リフロー炉を直ちに停止するようにしてもよい。
【０１２０】
また、以上の各実施形態では、検定基板１００、熱電対付電子回路基板２００、温度測定装置３５０、および、パーソナルコンピュータ３００は有線接続するようにしたが、無線による接続としてもよい。また、検定基板１００に温度測定装置３５０とその出力を記憶する記憶装置（たとえば、半導体メモリ）を具備し、リフロー炉４００内の温度を記憶装置に一旦記憶した後に、パーソナルコンピュータ３００に転送するようにしてもよい。
【０１２１】
（Ｅ）他の変形実施形態
上述した本実施の形態では、検定基板１００を用いてリフロー炉４００内の状態を正確に客観的なデータとして把握するようにしているが、検定基板１００を用いることなく、データを把握することもできる。例えば、熱電対付電子回路基板２００に直接取り付けることができるリフロー炉測定用ブロック１０４０を用いてデータ収集する。
【０１２２】
図２２は、熱電対付電子回路基板２００にリフロー炉測定用ブロック１０４０を取り付けた状態を示す平面図である。
【０１２３】
この熱電対付電子回路基板２００は、本実施の形態で示したものと同じものであり、基板上のＩＣ或いはＩＣソケットなどの所定の部品１００２ａ〜１００２ｄ又はその近傍に熱電対１００３がそれぞれ取り付けられている。
【０１２４】
リフロー炉測定用ブロック１０４０は、図２２に示すように、基材１０２０（本実施の形態における検定基板１００の基材４０と同等の機能を有する）の上に、熱容量および面積が予め分かっている３つのプレート１０１０〜１０１２が載置されている。この３つのプレート１０１０〜１０１２は、図２２の紙面上下方向（熱電対付電子回路基板２００の搬送方向１０５０）に間隔をあけて３つ並べて配置されている。なお、この配置は適宜変更することができ、例えば、紙面左右方向（搬送方向１０５０と直交する方向）に３つを並べて配置してもよい。
【０１２５】
なお、基材１０２０とプレート１０１０〜１０１２との取付構造、およびプレート１０１０〜１０１２と熱電対の検温部１４２の形状や取付構造は、上述した（Ａ）本発明の実施の形態または（Ｄ）変形実施形態で説明した構造を用いることができる。そのため、これらの取付に関する詳細な説明は省略する。
【０１２６】
また、図２２で示す３つのプレート１０１０〜１０１２の数は、３つに限定されるものではない。すなわち、１または複数枚のプレートを取り付けるように構成することもできる。例えば、図２３に示すように、５つのプレート１０１０〜１０１４を用いてリフロー炉測定用ブロック１０４１を形成することもできる。これらの５つのプレート１０１０〜１０１４は、図２３に示すように、上述した基材１０２０よりも幅の広い基材１０２１の上に３行２列になる態様で配置されている。なお、その他の配列で配置されていても構わない。
【０１２７】
このリフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１は、図２２および図２３に示すように、熱電対付回路基板２００の前端部２００ａに取り付けるための取付部１０４５を備えている。より詳細には、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１は、熱電対付電子回路基板２００の前端部２００ａに、熱電対付電子回路基板２００の前方に突出する態様で取り付けられている。
【０１２８】
なお、この熱電対付電子回路基板２００は、リフロー炉４００内で矢印１０５０方向に向けて搬送される。そのため、熱電対付電子回路基板２００の前端部２００ａは、図２２および図２３の紙面上方が前端となる。
【０１２９】
このように、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１を熱電対付電子回路基板２００の前端部２００ａに取り付けたのは、リフロー炉４００内の熱データをより正確に把握するためである。すなわち、熱電対付電子回路基板２００の後端部にリフロー炉測定用ブロック１０４０を取り付けた場合には、電子回路基板２００が通過した後で熱が擾乱されている状態で測定することになり、より正確な測定データを取得することが困難である。そのため、擾乱されていない状態で測定するために、電子回路基板２００の前端部２００ａに取り付けるようにしている。
【０１３０】
上述した取付部１０４５は、図２２および図２３に示すように、基材１０２０の両側にそれぞれ設けられ、この基材１０２０の後端部から熱電対付電子回路基板２００側に向けて後方に突出している。この取付部１０４５と熱電対付電子回路基板２００とは、ねじなどの締結部材１０４６によって締結されて取り付けられる。
【０１３１】
なお、取付部１０４５と熱電対付電子回路基板２００との取付構造は、他の構造を用いて実施することができる。例えば、取付部にばね等の弾性を利用したクリップ構造を採用し、熱電対付電子回路基板２００の前端部２００ａを挟み込む態様で取り付けるようにしてもよい。また、ピン結合などによって取り付ける構造であってもよい。
【０１３２】
このように、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１を熱電対付電子回路基板２００に取り付けることによって、実際の熱電対付電子回路基板２００の熱データを直接的に取得することができる一方、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１で不変の測定基準となる熱データを同時に取得することができる。
【０１３３】
このデータの処理方法としては、例えば、熱電対付電子回路基板２００上で測定した各点での熱データの上限値と下限値を用いてリフロー炉４００内の熱の状態を判定する。他方、リフロー炉４００内で熱電対付電子回路基板２００を複数回搬送することで回路基板２００自体が熱により劣化した場合であっても、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１で測定した不変の測定基準に基づいて、リフロー炉４００の状態を正確に把握することができる。この場合、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１を、劣化した基板の替わりに新たな回路基板２００に取り替えて測定することもできる。
【０１３４】
他方、リフロー炉測定用ブロックは、熱電対付電子回路基板２００に取り付ける他に、リフロー炉４００内で搬送される用品に取り付けることができる。図２４は、リフロー炉４００内で搬送される検定基板１０３０（本実施の形態における検定基板１００と同等）の前端部１０３０ａにリフロー炉測定用ブロック１０４１を取り付けた状態を示す平面図である。なお、図２４で示すリフロー炉測定用ブロックには、一実施例として、図２３に示すリフロー炉測定用ブロック１０４１と同じものが使用されている。
【０１３５】
検定基板１０３０の前端部１０３０ａであって検定基板１０３０の両側には、搬送方向１０５０前方に向かって延在する把持部１０４７が設けられている。この把持部１０４７は、リフロー炉測定用ブロック１０４１の両側を挟持するようになっており、これによりリフロー炉測定用ブロック１０４１が検定基板１０３０に取り付けられるようになる。なお、この取付構造は一例であり、ねじやピン等の締結部材で取り付けるようにしてもよく、クリップ式にして挟み込んで取り付ける構造であってもよい。
【０１３６】
このように、検定基板１０３０にリフロー炉測定用ブロック１０４１を取り付けるようにすれば、検定基板１０３０上で測定する熱データの数が不足するような場合であっても、容易に測定数を追加することができる。
【０１３７】
また、検定基板１０３０には、図２４に示すように、各熱電対と接続されたデータロガ１０３１を搭載することもできる。このデータロガ１０３１は、各熱電対のデータを計測、保存する。これにより、検定基板１０３０から温度測定装置３５０（図１参照）まで延びる配線を不要とし、測定をより簡便に行うことができるようになる。
【０１３８】
また、上述の変形実施例では、リフロー炉測定用ブロック１０４０、１０４１を検定基板２００或いはリフロー炉測定用基板１０３０の前端部２００ａ、１０３０ａよりも前側に突出するように構成しているが、突出させない態様であってもよい。図２５は、熱電対付電子回路基板２００上の前側部分の余剰スペースにリフロー炉測定用ブロック１０４２を取り付けた状態を示す平面図である。
【０１３９】
このリフロー炉測定用ブロック１０４２には、基材１０２２の上に１つのプレート１０１０が載置されている。この熱電対付電子回路基板２００とリフロー炉測定用ブロック１０４２とは、ねじなどの締結部材（図示せず）によって取り付けられている。このように、プレート１０１０の数が少ない（検定する熱データの数が少ない）場合には、熱電対付電子回路基板２００の前側の隙間部分（余剰スペース）にリフロー炉測定用ブロック１０４２を搭載することがより便利である。
【符号の説明】
【０１４０】
１００，１００Ａ，１００Ｂ 検定基板（リフロー炉測定用基板）
１１０，１２０ レール
１３０，１３０Ａ〜１３０Ｈ 基材
１４０〜１６０ プレート
１４１〜１６１ 熱電対（検出手段）
１７０，１８０ パンタグラフ（幅調整機構）
２００ 熱電対付電子回路基板
３００ パーソナルコンピュータ
３０１ ＣＰＵ（判定手段）
３０４ ＲＡＭ（記憶手段）
３０７ Ｉ／Ｆ（入力手段）
３１０ プログラム
３２０ ＤＢ
３５０ 温度測定装置
４００ リフロー炉
４０２ 加熱ゾーン
４０３ 冷却ゾーン
４０４ コンベア
１００２ａ〜１００２ｄ 電子部品
１００３ 熱電対
１０１０〜１０１５ プレート
１０２０、１０２１、１０２２ 基材
１０４０、１０４１、１０４２ リフロー炉測定用ブロック
１０４５ 取付部
１０４６ 締結部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用基板において、
板状部材によって構成される基材と、
前記基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレートと、
前記プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段と、
を有することを特徴とするリフロー炉測定用基板。
【請求項２】
前記プレートは、熱的に略絶縁された状態で前記基材上に配置されていることを特徴とする請求項１記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項３】
前記プレートは、前記リフロー炉の搬送方向に直交する方向の熱風吹き出しノズルのピッチよりも広い幅を有していることを特徴とする請求項１または２記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項４】
前記プレートは、熱容量が異なる複数のプレートを含み、
前記検出手段は、それぞれの前記プレートの温度を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項５】
前記プレートは、前記基材の前記リフロー炉内に最初に搬入される部分を先頭とし、最後に搬入される部分を末尾とした場合に、前記プレートが前記基材の先頭から末尾に向けて熱容量が小さい順に配置されていることを特徴とする請求項４記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項６】
前記プレートは、熱容量が略同じプレートが搬送方向に直交する方向に複数並べて配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項７】
前記プレートは、熱容量が略同じプレートが前記基材を挟んで対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項８】
前記検出手段は、熱電対によって構成され、当該熱電対の検出部分が前記プレートに熱的に結合されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項９】
前記熱電対は前記プレートに溶接によって熱的に結合されていることを特徴とする請求項８記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１０】
前記基材には、それぞれの部分に配置される前記プレートと略同じサイズの開口が設けられており、当該開口上に前記プレートが配置されることにより、前記基材と前記プレートとの接触面積を少なくし、これらを熱的に略絶縁された状態にすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１１】
前記基材と前記プレートとの間には、前記プレートの少なくとも一部を覆う低伝熱性部材が挟まれており、当該低伝熱性部材によって前記基材と前記プレートとが熱的に略絶縁された状態とされていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１２】
前記基材は、前記リフロー炉内においてはんだ付けがなされる電子回路基板と略同じサイズを有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１３】
前記基材は、搬送方向に直交する方向の幅を調整可能な幅調整機構を有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板を有するリフロー炉測定装置において、
前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された前記データを記憶する記憶手段と、
を有することを特徴とするリフロー炉測定装置。
【請求項１５】
前記格納手段は、前記リフロー炉内の状態が、はんだ付けしようとする電子回路基板に対して適正な状態になった場合に得られたデータを格納しており、
前記適正な状態になった場合に得られたデータと、新たに得られたデータとを比較することにより、その時点における前記リフロー炉の状態が適正であるか否かを判定する判定手段を有する、
ことを特徴とする請求項１４記載のリフロー炉測定装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板に基づいてリフロー炉の状態を測定するリフロー炉測定方法において、
前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力ステップと、
前記入力ステップにおいて入力された前記データを記憶装置に記憶させる記憶ステップと、
を有することを特徴とするリフロー炉測定方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板に基づいてリフロー炉の状態を測定するリフロー炉測定プログラムにおいて、
コンピュータを、
前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力手段、
前記入力手段から入力された前記データを記憶する記憶手段、
としてコンピュータを機能させるコンピュータ読み取り可能なリフロー炉測定プログラム。
【請求項１８】
リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用ブロックであって、
板状部材によって構成される基材と、
前記基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレートと、
前記プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段と、
を備え、
前記基材には、前記リフロー炉内で搬送される用品に着脱可能な取付部が設けられていることを特徴とするリフロー炉測定用ブロック。
【請求項１９】
前記リフロー炉内で搬送される用品は、電子回路基板であることを特徴とする請求項１８に記載のリフロー炉測定用ブロック。
【請求項２０】
前記リフロー炉内で搬送される用品は、リフロー炉測定用基板であることを特徴とする請求項１８に記載のリフロー炉測定用ブロック。
【請求項２１】
前記リフロー炉内で搬送される用品の搬送方向の前端に取り付けられることを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれか１つに記載のリフロー炉測定用ブロック。
【請求項１】
リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用基板において、
板状部材によって構成される基材と、
前記基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレートと、
前記プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段と、
を有することを特徴とするリフロー炉測定用基板。
【請求項２】
前記プレートは、熱的に略絶縁された状態で前記基材上に配置されていることを特徴とする請求項１記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項３】
前記プレートは、前記リフロー炉の搬送方向に直交する方向の熱風吹き出しノズルのピッチよりも広い幅を有していることを特徴とする請求項１または２記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項４】
前記プレートは、熱容量が異なる複数のプレートを含み、
前記検出手段は、それぞれの前記プレートの温度を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項５】
前記プレートは、前記基材の前記リフロー炉内に最初に搬入される部分を先頭とし、最後に搬入される部分を末尾とした場合に、前記プレートが前記基材の先頭から末尾に向けて熱容量が小さい順に配置されていることを特徴とする請求項４記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項６】
前記プレートは、熱容量が略同じプレートが搬送方向に直交する方向に複数並べて配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項７】
前記プレートは、熱容量が略同じプレートが前記基材を挟んで対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項８】
前記検出手段は、熱電対によって構成され、当該熱電対の検出部分が前記プレートに熱的に結合されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項９】
前記熱電対は前記プレートに溶接によって熱的に結合されていることを特徴とする請求項８記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１０】
前記基材には、それぞれの部分に配置される前記プレートと略同じサイズの開口が設けられており、当該開口上に前記プレートが配置されることにより、前記基材と前記プレートとの接触面積を少なくし、これらを熱的に略絶縁された状態にすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１１】
前記基材と前記プレートとの間には、前記プレートの少なくとも一部を覆う低伝熱性部材が挟まれており、当該低伝熱性部材によって前記基材と前記プレートとが熱的に略絶縁された状態とされていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１２】
前記基材は、前記リフロー炉内においてはんだ付けがなされる電子回路基板と略同じサイズを有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１３】
前記基材は、搬送方向に直交する方向の幅を調整可能な幅調整機構を有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板を有するリフロー炉測定装置において、
前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された前記データを記憶する記憶手段と、
を有することを特徴とするリフロー炉測定装置。
【請求項１５】
前記格納手段は、前記リフロー炉内の状態が、はんだ付けしようとする電子回路基板に対して適正な状態になった場合に得られたデータを格納しており、
前記適正な状態になった場合に得られたデータと、新たに得られたデータとを比較することにより、その時点における前記リフロー炉の状態が適正であるか否かを判定する判定手段を有する、
ことを特徴とする請求項１４記載のリフロー炉測定装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板に基づいてリフロー炉の状態を測定するリフロー炉測定方法において、
前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力ステップと、
前記入力ステップにおいて入力された前記データを記憶装置に記憶させる記憶ステップと、
を有することを特徴とするリフロー炉測定方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１３のいずれか１項記載のリフロー炉測定用基板に基づいてリフロー炉の状態を測定するリフロー炉測定プログラムにおいて、
コンピュータを、
前記リフロー炉測定用基板によって検出されたデータを入力する入力手段、
前記入力手段から入力された前記データを記憶する記憶手段、
としてコンピュータを機能させるコンピュータ読み取り可能なリフロー炉測定プログラム。
【請求項１８】
リフロー炉内を搬送される際に炉内の状態を測定するリフロー炉測定用ブロックであって、
板状部材によって構成される基材と、
前記基材上に配置された熱容量が既知の１または複数のプレートと、
前記プレートに当接され、当該プレートの温度を検出する検出手段と、
を備え、
前記基材には、前記リフロー炉内で搬送される用品に着脱可能な取付部が設けられていることを特徴とするリフロー炉測定用ブロック。
【請求項１９】
前記リフロー炉内で搬送される用品は、電子回路基板であることを特徴とする請求項１８に記載のリフロー炉測定用ブロック。
【請求項２０】
前記リフロー炉内で搬送される用品は、リフロー炉測定用基板であることを特徴とする請求項１８に記載のリフロー炉測定用ブロック。
【請求項２１】
前記リフロー炉内で搬送される用品の搬送方向の前端に取り付けられることを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれか１つに記載のリフロー炉測定用ブロック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−７９０５５（Ｐ２０１１−７９０５５Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５９０６（Ｐ２０１０−２０５９０６）
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（５０９２５７９７２）日本テクノビジョン株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（５０９２５７９７２）日本テクノビジョン株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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