JP2020024147A - 発熱量測定方法および発熱量測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記熱授受部品の出力を変更し、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第2熱量と、前記発熱部品の第2発熱部品温度と、前記基板の第2基板温度と、を測定する第2のステップと、前記第1熱量と、前記第1発熱部品温度と、前記第1基板温度と、前記第2熱量と、前記第2発熱部品温度と、前記第2基板温度と、を少なくとも用いて、前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量を算出する第3のステップと、を有する。
を有し、前記制御部は、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第1熱量と、前記発熱部品の第1発熱部品温度と、前記基板の第1基板温度と、を測定し、前記熱授受部品の出力を変更し、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第2熱量と、前記発熱部品の第2発熱部品温度と、前記基板の第2基板温度と、を測定し、前記演算部は、前記第1熱量と、前記第1発熱部品温度と、前記第1基板温度と、前記第2熱量と、前記第2発熱部品温度と、前記第2基板温度と、を少なくとも用いて、前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量を算出する。
以下、図1〜5を用いて、実施の形態1を説明する。
図1は、実施の形態1にかかる発熱量測定装置100を示す模式図である。発熱量測定装置100は、測定器200、ペルチェ素子213、ファン251、熱流センサ221、熱電対23a、熱電対231を備える。
以上のように構成された発熱量測定装置100について、その動作を以下説明する。発熱量測定装置100は、電子部品310と基板320との間の熱抵抗の算出、および、電子部品310の発熱量の測定を行う。
図2は、実施の形態1にかかる発熱量測定装置100が、電子部品310が発熱している状態で、電子部品310よりペルチェ素子213に流れ出る伝熱量Qaと、電子部品310の温度Taと、基板320の温度T1を測定する際の様子を示す模式図である。
電子部品310が発熱している状態で、ペルチェ素子213を作動させると、熱が電子部品310から熱流センサ221を通ってペルチェ素子213に流れ込む。ここで、電子部品310からペルチェ素子213に単位時間あたりに流れ込む熱量を伝熱量Qaとする。
電子部品310が発熱している状態のまま、ユーザはペルチェ素子コントローラ212を操作して、ペルチェ素子213の出力を変更する。すると、電子部品310よりペルチェ素子213に流れ出る伝熱量、電子部品310の温度、基板320の温度は変化する可能性がある。これらをそれぞれQa’、Ta’、T1’とする。
図3は、実施の形態1にかかる発熱量測定装置100が、電子部品310から基板320に単位時間あたりに流れ出る発熱量である伝熱量Qbを算出する動作を説明するためのフローチャートである。
図4は、熱電対231で基板320の温度を測定する際の測定点についての説明図である。基板320には、発熱量を測定する電子部品310と、隣接して実装された電子部品330が実装されている。電子部品330に電流が流れると、電子部品330は発熱する。このように、発熱量の測定対象となる電子部品310の他に1つまたは複数の発熱体(図5では電子部品330)が存在する場合、電子部品310と熱電対231で基板320の温度を測定する際の測定点との間に、他の発熱体が位置しないほうが測定の精度が上がり好ましい。電子部品310と熱電対231で基板320の温度を測定する際の測定点との間に他の発熱体が位置しない場合、電子部品310と熱電対231で基板320の温度を測定する際の測定点との間に他の発熱体が位置する場合に比べて、他の発熱体の影響を受けにくいからである。具体的には、図4のF点は、電子部品310と熱電対231で基板320の温度を測定する際の測定点との間に、他の発熱体が位置している。一方、図4のA点、B点、C点、D点、E点のそれぞれは、電子部品310と熱電対231で基板320の温度を測定する際の測定点との間に、他の発熱体が位置していないので、測定の精度が上がり測定点として好ましい。
以上のように、本実施の形態における発熱量測定方法は、基板320に実装された電子部品310の伝熱量Qを測定する発熱量測定方法であって、電子部品310と熱を授受するペルチェ素子213を設け、電子部品310が発熱している状態で、電子部品310よりペルチェ素子213に流れ出る伝熱量Qaと、電子部品310の温度Taと、基板320の温度T1と、を測定する第1のステップと、ペルチェ素子213の出力を変更し、電子部品310が発熱している状態で、電子部品310よりペルチェ素子213に流れ出る伝熱量Qa’と、電子部品310の温度Ta’と、基板320の温度T1’と、を測定する第2のステップと、伝熱量Qaと、温度Taと、温度T1と、伝熱量Qa’と、温度Ta’と、温度T1’と、を少なくとも用いて電子部品310から基板320に流れ出る伝熱量Qbまたは伝熱量Qb’を算出する第3のステップと、を有する。
以下、図5を用いて、実施の形態2を説明する。
以下、実施の形態3を説明する。
以下、図6を用いて、実施の形態4を説明する。
以下、実施の形態5を説明する。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜5を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1〜5で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
200 測定器
210 ヒータコントローラ
211 ヒータ
212 ペルチェ素子コントローラ
213 ペルチェ素子
220 熱流測定器
221 熱流センサ
230 温度測定器
23a、231、232、233、234 熱電対
240 演算部
310 電子部品
311 実装面
312 銅板
320 基板
330 電子部品
Claims (18)
- 基板に実装された発熱部品の発熱量を測定する発熱量測定方法であって、
前記発熱部品と熱を授受する熱授受部品を設け、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第1熱量と、前記発熱部品の第1発熱部品温度と、前記基板の第1基板温度と、を測定する第1のステップと、
前記熱授受部品の出力を変更し、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第2熱量と、前記発熱部品の第2発熱部品温度と、前記基板の第2基板温度と、を測定する第2のステップと、
前記第1熱量と、前記第1発熱部品温度と、前記第1基板温度と、前記第2熱量と、前記第2発熱部品温度と、前記第2基板温度と、を少なくとも用いて、前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量を算出する第3のステップと、
を有する発熱量測定方法。 - 前記発熱部品と前記第1基板温度の測定点との間には発熱体が位置せず、
前記発熱部品と前記第2基板温度の測定点との間には発熱体が位置しない、
請求項1に記載の発熱量測定方法。 - 前記第1のステップまたは前記第2のステップにおいて、前記発熱部品の前記基板と前記熱授受部品とのいずれとも面さない面から流れ出る熱量の少なくとも一部である第3熱量、をさらに測定する、
請求項1または2に記載の発熱量測定方法。 - 前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量と、少なくとも前記第1熱量と前記第2熱量と前記第3熱量のいずれか1つと、を用いて、前記発熱部品の発熱量を算出する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発熱量測定方法。
- 前記熱授受部品は発熱器または吸熱器である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発熱量測定方法。
- 前記第1基板温度および前記第2基板温度は、それぞれ複数点測定する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の発熱量測定方法。
- 前記発熱部品に薄板を接触させ、前記薄板の温度を前記第1発熱部品温度または前記第2発熱部品温度とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の発熱量測定方法。
- 前記第1発熱部品温度、前記第2発熱部品温度、前記第1基板温度、前記第2基板温度は、熱電対温度計で測定する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の発熱量測定方法。
- 前記第1発熱部品温度および前記第2発熱部品温度は、熱電対温度計で測定し、
前記第1基板温度および前記第2基板温度は、非接触温度計で測定する、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の発熱量測定方法。 - 基板に実装された発熱部品の発熱量を測定する発熱量測定装置であって、
制御部と、
演算部と、
前記発熱部品と熱を授受する熱授受部品と、
を有し、
前記制御部は、
前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第1熱量と、前記発熱部品の第1発熱部品温度と、前記基板の第1基板温度と、を測定し、
前記熱授受部品の出力を変更し、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第2熱量と、前記発熱部品の第2発熱部品温度と、前記基板の第2基板温度と、を測定し、
前記演算部は、
前記第1熱量と、前記第1発熱部品温度と、前記第1基板温度と、前記第2熱量と、前記第2発熱部品温度と、前記第2基板温度と、を少なくとも用いて、前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量を算出する、
発熱量測定装置。 - 前記発熱部品と前記第1基板温度の測定点との間には発熱体が位置せず、
前記発熱部品と前記第2基板温度の測定点との間には発熱体が位置しない、
請求項1に記載の発熱量測定装置。 - 前記制御部は、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品の前記基板と前記熱授受部品とのいずれとも面さない面から流れ出る熱量の少なくとも一部である第3熱量をさらに測定する、
請求項10または11に記載の発熱量測定装置。 - 前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量と、少なくとも前記第1熱量と前記第2熱量と前記第3熱量のいずれか1つと、を用いて、前記発熱部品の発熱量を算出する、請求項10〜12のいずれか1項に記載の発熱量測定装置。
- 前記熱授受部品は発熱器または吸熱器である、請求項10〜13のいずれか1項に記載の発熱量測定装置。
- 前記制御部は、前記第1基板温度および前記第2基板温度を、それぞれ複数点測定する、請求項10〜14のいずれか1項に記載の発熱量測定装置。
- 前記発熱部品に薄板を接触させ、前記薄板の温度を前記第1発熱部品温度または前記第2発熱部品温度とする、請求項10〜15のいずれか1項に記載の発熱量測定装置。
- 熱電対温度計を有し、
前記制御部は、前記第1発熱部品温度、前記第2発熱部品温度、前記第1基板温度、前記第2基板温度を前記熱電対温度計で測定する、請求項10〜16のいずれか1項に記載の発熱量測定装置。 - 熱電対温度計および非接触温度計を有し、
前記制御部は、前記第1発熱部品温度および前記第2発熱部品温度は、熱電対温度計で測定し、
前記第1基板温度および前記第2基板温度は、前記非接触温度計で測定する、
請求項10〜16のいずれか1項に記載の発熱量測定装置。
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