JP4360867B2 - Thermal analysis method - Google Patents

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本発明は、被加熱物を所定の要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱するための加熱条件を見出す熱解析方法、及び当該熱解析方法を実施する手順を定めるプログラムに関する。より詳しくは、本発明は、塗布されたクリーム半田上に電子部品を装着した回路基板を加熱し、半田を溶融させて前記電子部品を回路基板に半田接合するための適切な加熱条件を見出す熱解析方法、及び前記熱解析方法を実施するためのプログラム、さらに当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。本発明は更に、前記熱解析方法を実施する加熱制御装置、及び当該加熱制御装置を備えた加熱装置に関する。   The present invention relates to a thermal analysis method for finding a heating condition for heating an object to be heated along a temperature profile that conforms to a predetermined requirement, and a program for determining a procedure for executing the thermal analysis method. More specifically, the present invention heats a circuit board on which electronic components are mounted on applied cream solder, melts the solder, and finds suitable heating conditions for soldering the electronic components to the circuit board. The present invention relates to an analysis method, a program for executing the thermal analysis method, and a computer-readable recording medium on which the program is recorded. The present invention further relates to a heating control device that performs the thermal analysis method, and a heating device including the heating control device.

加熱装置を用いて被加熱物を加熱する際、被加熱物を所定の加熱温度で所定の時間維持すると共に、被加熱物の耐熱限界温度を越えないようにする等、加熱温度、加熱時間を適切に管理しなければならない。被加熱物を単に一定の温度で維持するだけにとどまらず、予熱、加熱、冷却を含む要求条件に適合した温度プロファイルに沿って被加熱物を加熱するには慎重な熱解析と加熱制御が要求されている。   When heating an object to be heated using a heating device, the object to be heated is maintained at a predetermined heating temperature for a predetermined time, and the heat resistance limit temperature of the object to be heated is not exceeded. It must be managed appropriately. In addition to maintaining the heated object at a constant temperature, careful heating analysis and heating control are required to heat the heated object according to the temperature profile that meets the requirements including preheating, heating and cooling. Has been.

一例として、電子回路基板等の回路形成体(以下、「回路基板」という。)に電子部品、光学部品などの部品を装着して半田接合するリフロー加熱が挙げられる。ここでは、一般に表面実装部品を搭載した回路基板にクリーム半田を印刷してこのクリーム半田上に部品を装着した後、リフロー加熱装置に搬入して半田を溶融することにより部品の半田付け接合を行っている。このリフロー加熱では、急激な加熱による部品や回路基板の熱損傷を回避するためにまず予熱を行う。この予熱は、酸化防止剤などのクリーム半田に含まれるフラックスを活性化させ、半田接合の品質を向上させる効果も有する。その後、半田を一定時間溶融点以上の温度に保ち、半田を完全に溶融させた後に凝固させて確実な半田接合を得るリフロー加熱を行う。   As an example, there is reflow heating in which a component such as an electronic component or an optical component is mounted on a circuit formed body such as an electronic circuit substrate (hereinafter referred to as “circuit substrate”) and soldered. Here, generally, solder paste is printed by printing cream solder on a circuit board on which surface-mounted components are mounted, mounting the components on the cream solder, and then transporting them to a reflow heating device to melt the solder. ing. In this reflow heating, preheating is first performed in order to avoid thermal damage of components and circuit boards due to rapid heating. This preheating also has an effect of activating the flux contained in the cream solder such as an antioxidant and improving the quality of the solder joint. Thereafter, the solder is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point for a certain time, and after the solder is completely melted, it is solidified and reflow heating is performed to obtain a reliable solder joint.

近年の環境保護要請に対応し、半田接合の分野では従来から使用されてきた錫−鉛系半田に代わって有害な鉛を含まない錫−銀−銅系や、錫−亜鉛−ビスマス系などの鉛フリー半田が使用される傾向にある。しかしながら、約190℃ほどの比較的低い溶融点であった鉛系半田に対して一般に鉛フリー半田の溶融点は約220℃ほどと高くなり、リフローに際してこれを従来より高温度まで加熱しなければならない。一方、回路基板に装着される電子部品などの熱破壊を防止するため、リフロー加熱時においてはこれら各部品の耐熱限界温度(耐熱保証温度)を越えないようにすることが要求される。例えばアルミ電解コンデンサではこの耐熱限界温度が約240℃とされている。加熱温度が低すぎる場合には部品の半田接合が保証できず、逆に温度が高すぎる場合には部品の熱破壊を引起す。したがって、リフロー装置で信頼性の高い半田接合を行うためには、半田を溶融点以上の温度に加熱すると同時に、被加熱物である回路基板や部品が各々の耐熱限界温度を越えないよう厳格な温度管理をすることが求められる。このため、熱風やパネルヒータ等の加熱源の温度条件や、加熱装置を通過する回路基板の搬送速度等を含むリフロー加熱条件を、被加熱物の要求度に応じて適切に設定しなければならない。   Responding to recent environmental protection demands, tin-silver-copper system that does not contain harmful lead, tin-zinc-bismuth system, etc. Lead-free solder tends to be used. However, the lead-free solder generally has a melting point as high as about 220 ° C. as compared with lead-based solder, which has a relatively low melting point of about 190 ° C., and this must be heated to a higher temperature than before when reflowing. Don't be. On the other hand, in order to prevent thermal destruction of electronic parts and the like mounted on the circuit board, it is required that the heat resistance limit temperature (heat resistance guarantee temperature) of each of these parts is not exceeded during reflow heating. For example, in an aluminum electrolytic capacitor, this heat-resistant limit temperature is about 240 ° C. If the heating temperature is too low, soldering of the parts cannot be guaranteed, and conversely if the temperature is too high, thermal destruction of the parts will occur. Therefore, in order to perform highly reliable solder bonding with a reflow device, the solder is heated to a temperature higher than the melting point, and at the same time, the circuit board and the component to be heated do not strictly exceed their respective heat resistance limit temperatures. Temperature management is required. For this reason, the reflow heating conditions including the temperature conditions of the heating source such as hot air and the panel heater, the conveyance speed of the circuit board passing through the heating device, and the like must be appropriately set according to the required degree of the object to be heated. .

加熱装置で使用される加熱方式には、電気、又はガスや石油の燃焼による熱源からの熱風を被加熱物に吹き付ける対流式と、遠赤外線などを被加熱物に照射する輻射式とがある。熱処理装置、焼結装置、焼成装置、溶解装置、焼却装置など各加熱装置においては、それぞれの用途に応じて適切な加熱方式が採られている。特に上述した半田接合を目的とした半田リフロー装置などの厳格な温度管理が要求される場合、比較的温度制御が容易な対流式加熱が用いられる傾向にある。   As a heating method used in the heating device, there are a convection type in which hot air from a heat source generated by combustion of electricity or gas or petroleum is blown to the object to be heated, and a radiation type in which far infrared rays are irradiated on the object to be heated. In each heating apparatus such as a heat treatment apparatus, a sintering apparatus, a baking apparatus, a melting apparatus, and an incineration apparatus, an appropriate heating method is adopted according to each application. In particular, when strict temperature control is required for a solder reflow apparatus or the like for the purpose of solder bonding described above, convection heating with relatively easy temperature control tends to be used.

従来、リフロー条件の設定に際しては、回路基板の少なくとも1箇所に温度測定用の熱電対を取付け、この測定点における加熱時の温度変化を測定する。そして、各測定点で所望の温度プロファイルに沿った温度測定結果が得られるまでリフロー装置の加熱条件を逐次変更しながら検証を繰り返し、適切なリフロー条件を設定していた。リフロー条件を変更した場合には加熱装置の温度が安定するまでの待ち時間を必要とし、また、適切な加熱条件を見出すまでには、一般にこの温度測定を少なくとも10回ほど繰り返されていた。このため、温度条件の設定作業には長時間を要するほか、1つの測定結果に基いて加熱条件を補正するには熟練作業者の勘と経験を必要としていた。この試行錯誤の結果、加熱条件が得られたとしても、果たしてこれが加熱装置の最適な条件か、すなわち余裕を持って要求条件をクリアしている加熱条件であるかの判断はできなかった。   Conventionally, when setting the reflow conditions, a thermocouple for temperature measurement is attached to at least one location on the circuit board, and the temperature change during heating at this measurement point is measured. And verification was repeated while changing the heating condition of the reflow device successively until a temperature measurement result along a desired temperature profile was obtained at each measurement point, and appropriate reflow conditions were set. When the reflow conditions are changed, a waiting time is required until the temperature of the heating device is stabilized, and this temperature measurement is generally repeated at least about 10 times until an appropriate heating condition is found. For this reason, it takes a long time to set the temperature condition, and the intuition and experience of a skilled worker are required to correct the heating condition based on one measurement result. As a result of this trial and error, even if the heating condition was obtained, it could not be determined whether this was the optimum condition of the heating apparatus, that is, the heating condition that cleared the required condition with a margin.

このような長時間の工数を必要とし、経験者の勘と経験に頼るリフロー条件の設定プロセスを改善する方策の幾つかが従来技術で提案されている。1例として、物性値の明らかな試験部材を加熱装置内で加熱してその温度変化を測定し、加熱装置の加熱特性をパラメータとして前記温度変化を微分方程式を用いて計算し、測定値と計算値との偏差が最小となるよう加熱装置の加熱特性を示す値を変化させて繰り返し計算することにより、最適な加熱特性を決定する方法が開示されている(例えば特許文献1参照。)。   Several measures for improving the reflow condition setting process that require such a long man-hour and rely on the intuition and experience of the experienced person have been proposed in the prior art. As an example, a test member with a clear physical property value is heated in a heating device and its temperature change is measured, and the temperature change is calculated using a differential equation with the heating characteristic of the heating device as a parameter. There has been disclosed a method for determining an optimum heating characteristic by repeatedly calculating a value indicating a heating characteristic of a heating device so that a deviation from the value is minimized (see, for example, Patent Document 1).

また、他の例として、複数の加熱源に加熱条件を設定して被加熱物を加熱して被加熱物の複数の検出点の温度を検出、1つの加熱源における加熱条件の変化量と被加熱物の各検出点における検出温度の変化量との関係を各加熱源について算定し、この結果に基いて被加熱物の温度を目標温度にするための加熱条件を算出して加熱源を制御する方法が開示されている(例えば特許文献2参照。)。   As another example, the heating conditions are set for a plurality of heating sources, the object to be heated is heated to detect the temperatures at a plurality of detection points of the object to be heated, and the amount of change in the heating conditions in one heating source The relationship between the detected temperature change at each detection point of the heated object is calculated for each heating source, and the heating source is controlled by calculating the heating conditions for setting the temperature of the object to be heated to the target temperature based on this result. Is disclosed (for example, see Patent Document 2).

しかしながら、上記いずれの方法においても、最適加熱条件の決定や加熱源を制御するために被加熱物(あるいは試験部材)の物性値を必要としており、したがってこれら物性値データを入手してこれを入力する必要がある。特に昨今では1つのプリント基板に100個ほどの電子部品が実装されることも多く、基板、部品品種の切り替りが激しい状況下、被加熱物の測定対象個々についてそれぞれこのような物性値入力の手間を要する方法は多大の工数を要し、現場では実施しずらいのが現状である。また、被加熱物が混合物や組み合せ部品等である場合には、物性値そのものの入手が困難なケースもあり得た。   However, in any of the above methods, the physical property value of the object to be heated (or the test member) is required to determine the optimum heating condition and control the heating source. There is a need to. In particular, in recent years, there are many cases where about 100 electronic components are mounted on one printed circuit board. Under such a situation that the switching of the board and the component type is severe, such physical property value input is individually performed for each measurement target of the object to be heated. The time-consuming method requires a great amount of man-hours and is difficult to implement at the site. In addition, when the object to be heated is a mixture or a combination part, it may be difficult to obtain the physical property value itself.

さらに従来技術では、複数の加熱区域を持つ加熱装置において、各加熱区域ごとの境界条件温度と熱風温度とを測定し、両者間の差の内で最小の差分だけ境界条件温度を変動させることにより境界条件温度を調整する方法が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。しかしながらこの方法によれば、各加熱区域の境界において1つのファクタに基いて温度プロファイルを平行移動させて調整するだけであり、特にピーク温度が前記境界に存在していない温度プロファイルや複雑なカーブを描く温度プロファイルの各位置において精度の高い加熱シミュレーションを得ることは困難である。また、加熱装置全体が1つの温度制御で行われるため複数の測定点ごとの加熱状況は考慮されていないという問題点がある。   Further, in the prior art, in a heating apparatus having a plurality of heating zones, the boundary condition temperature and hot air temperature for each heating zone are measured, and the boundary condition temperature is changed by the smallest difference among the differences between the two. A method for adjusting the boundary condition temperature is disclosed (for example, see Patent Document 3). However, according to this method, only the temperature profile is translated and adjusted based on one factor at the boundary of each heating zone, and in particular, a temperature profile or a complex curve in which the peak temperature does not exist at the boundary. It is difficult to obtain a highly accurate heating simulation at each position of the drawn temperature profile. Moreover, since the whole heating apparatus is performed by one temperature control, there exists a problem that the heating condition for every several measurement point is not considered.

ところで、1つの回路基板上に実装される多種類の部品は、その仕様に応じて形状が異なっている。特に背の高い部品は搬送時に加熱源により接近した位置を通過するため、その上端部は相対的に温度上昇が激しい。一方、背の低い部品は加熱源から離れているため、これとは逆に温度上昇がやや緩慢となり、例えば回路基板上で半田接合される部分は加熱源から離れる位置にあることから温度上昇が相対的に遅れ勝ちとなる。半田溶融を確実にするために加熱温度を上昇させれば、これによって半田接合部よりも高い位置にある部品の先端部分が先に加熱されてこの部分で熱破壊を起こす危険性を伴う。   By the way, many types of components mounted on one circuit board have different shapes according to their specifications. In particular, a tall component passes through a position closer to the heating source during transportation, and therefore, the temperature rise is relatively severe at the upper end portion. On the other hand, since the short components are far from the heating source, the temperature rise is somewhat slow, and for example, the part to be soldered on the circuit board is located away from the heating source, so the temperature rise Relatively late. If the heating temperature is raised in order to ensure solder melting, this leads to a risk that the tip portion of the component located at a position higher than the solder joint will be heated first, causing thermal destruction at this portion.

このため従来技術では、加熱源を回路基板の表裏面双方側にそれぞれ設け、その間を搬送される回路基板を表裏両面の加熱源を利用して加熱すると共に、特に半田接合部がより接近する裏面側(下側)にある加熱源の温度を表面側(上側)の加熱源温度よりも高目に設定し、半田接合部の加熱を促進させ、加えて部品の先端部分の熱破壊を防止する方法が知られている(例えば特許文献4参照。)。このように表裏面間の加熱温度に差異を設けた場合、リフロー条件の設定プロセスはより煩雑となることから一般にこれを簡便に行なうシミュレーション方法は知られておらず、また、行なわれていたとしても、前記被加熱物の物性値を入力することを必要とし、しかも信頼性が必ずしも満足できるものではなかった。
特開2002−45961号公報 特開平4−109695号公報 米国特許第6,283,379号公報 特開平4−109695号公報
For this reason, in the prior art, a heating source is provided on both the front and back sides of the circuit board, and the circuit board conveyed between them is heated using the heating sources on both the front and back sides, and in particular, the back side where the solder joint is closer. Set the temperature of the heating source on the side (lower side) higher than the temperature of the heating source on the front side (upper side) to accelerate the heating of the solder joints and, in addition, prevent thermal destruction of the tip part of the component A method is known (see, for example, Patent Document 4). If there is a difference in the heating temperature between the front and back surfaces in this way, the reflow condition setting process becomes more complicated, so there is generally no known simulation method for performing this in general. However, it is necessary to input the physical property value of the object to be heated, and the reliability is not always satisfactory.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-45961 JP-A-4-109695 US Pat. No. 6,283,379 JP-A-4-109695

したがって本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、被加熱物の物性値を用いることなく、また、試行錯誤による被加熱物サンプルの加熱と測定を繰り返すことなく、被加熱物の表裏間に温度差を設ける場合を含む加熱装置の加熱条件を効率的に見出すことができる熱解析方法、並びに当該熱解析方法を実施する加熱装置、加熱制御装置を提供することを目的としている。   Therefore, in view of the above-mentioned conventional problems, the present invention does not use the physical property value of the object to be heated, and repeats heating and measurement of the object to be heated by trial and error between the front and back sides of the object to be heated. It is an object of the present invention to provide a thermal analysis method capable of efficiently finding out the heating conditions of the heating device including the case where a temperature difference is provided, a heating device that implements the thermal analysis method, and a heating control device.

本発明は更に、上述の熱解析方法を実施することができるコンピュータ読み取り可能な記録媒体、前記記録媒体に記録されるプログラム、さらには当該熱解析方法を実施可能な加熱制御装置、及び加熱装置を提供することを目的としている。   The present invention further includes a computer-readable recording medium capable of implementing the above-described thermal analysis method, a program recorded on the recording medium, a heating control device capable of performing the thermal analysis method, and a heating device. It is intended to provide.

本発明は、加熱装置の任意の測定位置における表裏温度差を含む加熱温度と加熱時間、及び被加熱物の任意の測定点の温度のデータから、各測定位置及び各測定点ごとの加熱特性を1つの定数として数値化結果を求めることにより上述の課題を解決するもので、具体的には以下の内容を含む。   The present invention calculates the heating characteristics for each measurement position and each measurement point from the data of the heating temperature and heating time including the front and back temperature difference at any measurement position of the heating device, and the temperature of the arbitrary measurement point of the object to be heated. The above-mentioned problem is solved by obtaining a numerical result as one constant, and specifically includes the following contents.

すなわち、本発明にかかる1つの態様は、被加熱物を表裏から加熱する加熱源を備えた加熱装置の少なくとも1つの任意の測定位置における表裏異なる加熱温度及び当該測定位置における加熱時間と、被加熱物の少なくとも1つの任意の測定点における温度測定結果とに基き、前記被加熱物及び前記加熱装置の物理的特性を含む加熱特性を、前記各測定位置及び各測定点ごとに1つの定数として数値化することを特徴とする熱解析方法に関する。前記数値化結果を使用すれば、与えられた表裏異なる加熱温度を含む加熱条件により前記加熱装置で加熱される被加熱物の温度プロファイルをシミュレートすることができ、あるいは逆に、前記加熱装置に搬入された被加熱物を予め定められた要求条件に適合した温度プロファイルに沿って加熱するための前記加熱装置の表裏異なる加熱温度を含む加熱条件を見出すことができる。前記加熱装置は、複数の加熱区域から構成されていてもよい。また、前記数値化結果を使用すれば、加熱装置に搬入され、加熱される被加熱物の複数の測定点間の許容温度ばらつきを含む要求条件を満たすための最も適した前記表裏の加熱源の相異なる加熱温度をシミュレーションにより見出すこともできる。   That is, according to one aspect of the present invention, a heating device including a heating source that heats an object to be heated from the front and back, at least one arbitrary measurement position at different measurement temperatures, a heating time at the measurement position, and a heating target Based on the temperature measurement result at at least one arbitrary measurement point of the object, the heating characteristics including the physical characteristics of the object to be heated and the heating device are numerical values as one constant for each measurement position and each measurement point. The present invention relates to a thermal analysis method characterized by: By using the numerical result, it is possible to simulate a temperature profile of an object to be heated that is heated by the heating device according to heating conditions including different heating temperatures, or conversely, to the heating device. It is possible to find a heating condition including different heating temperatures of the heating device for heating the carried object to be heated along a temperature profile adapted to predetermined requirements. The heating device may be composed of a plurality of heating zones. In addition, if the numerical result is used, the most suitable heating source on the front and back sides for satisfying the requirement including the allowable temperature variation between the plurality of measurement points of the heated object that is carried into the heating device and heated is used. Different heating temperatures can also be found by simulation.

前記測定位置における表裏いずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度をTa、当該測定位置における前記測定点の初期温度をTint、到達温度をTs、当該測定位置での加熱時間をtとしたとき、前記数値化された結果は、

Figure 0004360867
で表されるm値とすることができる。前記m値を利用して、
Ts=Ta−(Ta−Tint)e−mt (但し、eは自然対数の底)
で表される加熱基本式を基に、与えられた被加熱物の温度Tsを満たすための加熱装置の前記加熱温度Taと加熱時間tとを求めること、もしくは与えられた加熱装置の前記加熱温度Taと加熱時間tとを用いて被加熱物の到達温度Tsを求めることができる。 When the heating temperature of the heating source serving as the reference of either the front or back at the measurement position is Ta, the initial temperature of the measurement point at the measurement position is Tint, the ultimate temperature is Ts, and the heating time at the measurement position is t The numerical result is
Figure 0004360867
It can be set as m value represented by these. Using the m value,
Ts = Ta- (Ta-Tint) e -mt ( However, e is the base of the natural logarithm)
The heating temperature Ta and the heating time t of the heating device for satisfying the given temperature Ts of the object to be heated are obtained based on the heating basic formula represented by: or the heating temperature of the given heating device The ultimate temperature Ts of the object to be heated can be obtained using Ta and the heating time t.

前記被加熱物の複数の測定点間の許容温度ばらつきを含む要求条件を満たすための最も適した前記表裏相異なる各加熱温度を見出すため、前記加熱装置の表裏相異なる加熱温度によって測定点近傍に形成される局部加熱温度と、前記両加熱温度の前記局部加熱温度に対する影響度の指標である温度差係数とを、前記m値を利用して算出する。前記局部加熱温度をTx、表裏各加熱源の加熱温度をTa、Tb(Ta<Tb)、前記加熱源に対応した各温度差係数をRa、Rbとしたとき、前記局部加熱温度Tx、各温度差係数Ra、Rbはそれぞれ:

Figure 0004360867
で表される。 In order to find the most suitable heating temperatures different from each other in order to satisfy the requirements including the allowable temperature variation between the plurality of measurement points of the object to be heated, the heating device is close to the measurement points by the different heating temperatures of the front and back surfaces. The local heating temperature to be formed and the temperature difference coefficient that is an index of the degree of influence of the both heating temperatures on the local heating temperature are calculated using the m value. When the local heating temperature is Tx, the heating temperatures of the front and back heating sources are Ta, Tb (Ta <Tb), and the temperature difference coefficients corresponding to the heating sources are Ra, Rb, the local heating temperature Tx, each temperature The difference coefficients Ra and Rb are respectively:
Figure 0004360867
It is represented by

本発明にかかる他の態様は、被加熱物を表裏から加熱する加熱源を備えている、少なくとも第1の加熱段階と第2の加熱段階とを含む複数の加熱区域からなる加熱装置へ搬入される被加熱物を予め定められた要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱するための加熱条件を見出す熱解析方法であって、
被加熱物サンプル・前記各加熱段階の加熱条件を表裏間に加熱温度差を設けずに特定し、
被加熱物の要求条件を設定し、
前記加熱条件で被加熱物サンプルを加熱して加熱装置の各加熱区域ごとに少なくとも1つの任意の測定位置で前記被加熱物サンプルの複数の測定点の温度を測定し、
前記複数の測定点の温度のばらつきが前記各加熱段階毎に予め定められたいずれの閾値よりも小さい場合、前記各測定位置における加熱温度及び加熱時間と、前記各測定点における測定温度とを基に前記各測定位置及び各測定点ごとに加熱特性値を求め、
前記各加熱段階のいずれか1つ以上において前記複数の測定点の温度のばらつきが前記各加熱段階ごとに予め定められた閾値よりも大きい場合、当該加熱段階における表裏間の
加熱温度に予め定められた温度差を設けた加熱条件を特定し直し、
前記特定し直した加熱条件で被加熱物サンプルを再度加熱して前記加熱装置の少なくとも1つの任意の測定位置で前記被加熱物サンプルの複数の測定点の温度を測定し、
前記各測定位置における表裏いずれか一方の基準となる加熱温度及び加熱時間と、前記各測定点における測定温度とを基に各測定位置及び各測定点ごとの加熱特性値を求め、
前記表裏間の加熱温度差(0を含む)を維持した状態でそれぞれ前記加熱温度、前記加熱時間のいずれか一方もしくは双方を変化させた新たな加熱条件を設定し、
前記加熱特性値を利用し、加熱温度と被加熱物の温度との関係を表す加熱基本式を用いて前記新たな加熱条件における前記各測定位置及び各測定点ごとの温度を算出し、
前記算出された結果による温度プロファイルが各加熱段階の要求条件を満たしている場合には、前記新たな加熱温度と加熱時間に基いて加熱条件を確定し、
前記算出された結果の温度プロファイルが前記各加熱段階のいずれか1つ以上の要求条件を満たしていない場合には、当該加熱段階における加熱条件を、前記表裏の加熱温度差(0を含む)を維持した状態で設定し直し、前記手順を繰り返すことにより加熱条件を見出すことを特徴とする熱解析方法に関する。
Another aspect of the present invention is carried into a heating apparatus comprising a plurality of heating zones including at least a first heating stage and a second heating stage, which includes a heating source for heating an object to be heated from the front and back sides. A thermal analysis method for finding a heating condition for heating an object to be heated along a temperature profile that conforms to a predetermined requirement,
Specify the sample to be heated and the heating conditions for each heating stage without providing a heating temperature difference between the front and back sides.
Set the requirements for the object to be heated,
Heating the sample to be heated under the heating condition to measure the temperature at a plurality of measurement points of the sample to be heated at at least one arbitrary measurement position for each heating section of the heating device;
When the variation in temperature at the plurality of measurement points is smaller than any threshold value predetermined for each heating stage, the heating temperature and the heating time at each measurement position and the measurement temperature at each measurement point are used. To determine the heating characteristic value for each measurement position and each measurement point,
When the variation in temperature at the plurality of measurement points is greater than a predetermined threshold value for each heating stage in any one or more of the heating stages, the heating temperature between the front and back sides in the heating stage is predetermined. Re-specify the heating conditions with different temperature differences,
Reheating the object sample to be heated under the re-specified heating conditions, and measuring temperatures of a plurality of measurement points of the object sample to be heated at at least one arbitrary measurement position of the heating device;
Obtain the heating characteristic value for each measurement position and each measurement point based on the heating temperature and the heating time as a reference of either front or back at each measurement position, and the measurement temperature at each measurement point,
Set a new heating condition in which either or both of the heating temperature and the heating time are changed while maintaining the heating temperature difference (including 0) between the front and back surfaces,
Utilizing the heating characteristic value, using the heating basic equation representing the relationship between the heating temperature and the temperature of the object to be heated, calculate the temperature for each measurement position and each measurement point in the new heating condition,
If the calculated temperature profile satisfies the requirements for each heating stage, determine the heating conditions based on the new heating temperature and heating time,
When the calculated temperature profile of the result does not satisfy any one or more of the required conditions of each heating stage, the heating condition in the heating stage is expressed as the heating temperature difference (including 0) between the front and back sides. The present invention relates to a thermal analysis method characterized in that the heating condition is found by re-setting in a maintained state and repeating the above procedure.

前記被加熱物は印刷されたクリーム半田上に複数の部品を装着した回路基板、前記第1の加熱段階は予熱段階、前記第2の加熱段階はリフロー段階、前記加熱条件を見出す熱解析は、前記クリーム半田を加熱溶融して前記回路基板に前記部品を接合する適切なリフロー加熱条件を見出すものとすることができる。この場合、前記予め定められた閾値は、予熱段階で約5℃、リフロー段階で約8℃、また前記予め定められた温度差は、予熱段階で約10℃、リフロー段階で約20℃とすることができる。加熱特性値、加熱基本式は上述したものと同様である。   The object to be heated is a circuit board having a plurality of components mounted on a printed cream solder, the first heating stage is a preheating stage, the second heating stage is a reflow stage, and thermal analysis for finding the heating conditions is as follows: Appropriate reflow heating conditions for joining the component to the circuit board by heating and melting the cream solder can be found. In this case, the predetermined threshold is about 5 ° C. in the preheating stage, about 8 ° C. in the reflow stage, and the predetermined temperature difference is about 10 ° C. in the preheating stage and about 20 ° C. in the reflow stage. be able to. The heating characteristic value and the heating basic formula are the same as those described above.

本発明にかかる更に他の態様は、被加熱物を表裏から加熱する加熱源を備えた複数の加熱区域から構成される加熱装置内に搬送され、加熱される被加熱物が、第1の加熱段階と第2の加熱段階のそれぞれに対して予め定められた要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱されるよう、前記複数の加熱区域ごとの前記表裏間の加熱温度差を含む加熱条件を見出すための手順を定めるプログラムであって、コンピュータに、
前記複数の各加熱区域の少なくとも1つの任意の測定位置における前記表裏間の加熱温度差を含む加熱温度及び加熱時間と、前記被加熱物を加熱して得られた複数の測定点における温度測定結果とに基いて算出された前記各測定位置及び各測定点ごとの加熱特性値を獲得する手順と、
前記少なくとも1つの測定点の内、前記加熱時に前記第1の加熱段階で最高温度を示した測定点を抽出し、当該測定点が第1の加熱段階の要求温度をオーバしていないかを確認する確認手順Aと、
前記確認手順Aで、前記測定点が前記第1の加熱段階の要求温度をオーバしているときには、第1の加熱段階の加熱温度を前記表裏間の加熱温度差を維持したままで予め定められた基準で下げる加熱条件の補正を加えた上、前記加熱特性値を用いて再度各測定点の温度を算出し、これまでの手順を繰り返す手順と、
前記確認手順Aで、前記測定点が前記第1の加熱段階の要求温度をオーバしていないときには、当該測定点が前記第1の加熱段階の要求加熱時間をクリアしているかを確認する確認手順Bと、
前記確認手順Bで、前記測定点が前記第1の加熱段階の要求加熱時間まで達していないときには、前記第1の加熱段階の加熱温度を前記表裏間の加熱温度差を維持したまま予め定められた基準で上げる、もしくは加熱時間を予め定められた基準で長くする加熱条件の補正を加えた上、前記加熱特性値を用いて再度各測定点の温度を算出し、これまでの手順を繰り返す手順と、
前記確認手順Bで、前記測定点が前記第1の加熱段階の要求加熱時間をオーバしているときには、前記第1の加熱段階の加熱温度を前記表裏間の加熱温度差を維持したまま予め定められた基準で下げる、もしくは加熱時間を予め定められた基準で短くする加熱条件の補正を加えた上、前記加熱特性値を用いて再度各測定点の温度を算出し、これまでの手順を繰り返す手順と、
前記確認手順Bで、前記測定点が前記第1の加熱段階の要求加熱時間をクリアしているときは、他の測定点を含めて全ての測定点が前記第1の加熱段階の要求条件をクリアしているかを確認する確認手順Cと、
前記確認手順Cで、前記第1の加熱段階の要求条件をクリアしていない測定点が見つかったときには、前記第1の加熱段階の加熱温度を前記表裏間の加熱温度差を維持したまま予め定められた基準で上げる、もしくは加熱時間を予め定められた基準で長くする加熱条件の補正を加えた上、前記加熱特性値を用いて再度各測定点の温度を算出してこれまでの手順を繰り返す手順と、
前記確認手順Cで、全ての測定点が前記第1の加熱段階の要求条件をクリアしていることが確認された後、次に、前記加熱時において前記第2の加熱段階で最低温度を示した測定点である基準測定点を抽出する手順と、
前記抽出された基準測定点が第2の加熱段階における要求条件の内、被加熱物の最高温度が到達すべき必要到達温度と被加熱物が耐えられる限界である耐熱限界温度との両要求条件をクリアする加熱条件を、前記第2の加熱段階にある加熱区域に対して前記各加熱特性値を用いて予め定められたアルゴリズムで検索する手順と、
前記検索の結果得られた加熱条件が、被加熱物を予め定められた温度で予め定められた時間だけ維持するための加熱保持温度及び同時間の要求条件をクリアしているかを確認する確認手順Dと、
前記確認手順Dで、前記検索の結果得られたいずれの加熱条件も前記加熱保持温度及び同時間の時間要件をクリアしていないときには、加熱時間を予め定められた基準で長くする加熱条件の補正を加えた上、前記加熱特性値を用いて再度各測定点の温度を算出してこれまでの手順を繰り返す手順と、
前記確認手順Dで、前記検索の結果得られた加熱条件の内、加熱保持温度及び同時間の時間条件をクリアしているものがあれば、これらが他の要求条件である被加熱物が予め定められた温度で予め定められた時間だけ耐えられる耐熱上限温度及び同時間の要求条件をクリアしているものであるかを確認する確認手順Eと、
前記確認手順Eで、いずれの加熱条件も耐熱条件温度及び時間の時間条件をクリアしていないときには、加熱時間を予め定められた基準で短くする加熱条件の補正を加えた上、前記加熱特性値を用いて再度各測定点の温度を算出してこれまでの手順を繰り返す手順と、
前記確認手順Eで、加熱条件が耐熱上限温度及び同時間の時間条件をクリアしているものがあるときには、その加熱条件の内の前記加熱保持温度及び同時間の時間条件を最も短い時間でクリアした温度プロファイルの加熱条件を適切な加熱条件として仮設定する手順と、
前記仮設定された加熱条件に基き、前記加熱特性値を利用して他の測定点の温度を算出し、全ての測定点が第2の加熱段階の要求条件を全てクリアしているかを確認する確認手順Fと、
前記確認手順Fで、第2の加熱段階の要求条件をクリアしていない他の測定点が見つかったときには、加熱時間を予め定められた基準で短くする加熱条件の補正を加えた上、前記加熱特性値を用いて各測定点の温度を算出して再度これまでの手順を繰り返す手順と、
前記確認手順Fで、全ての測定点が第2の加熱段階の要求条件をクリアしているときには、前記仮設定された加熱条件を適切な加熱条件であると確定する手順と、を実行させることを特徴とするプログラムに関する。前記第1及び第2の加熱段階は、いずれか一方のみを実施するものであってもよく、あるいは更に第3以降の更なる加熱段階が加わってもよい。
Still another embodiment according to the present invention is such that the heated object that is conveyed and heated in the heating device configured by a plurality of heating zones provided with a heating source for heating the heated object from the front and back is the first heating. A heating condition including a heating temperature difference between the front and back surfaces of each of the plurality of heating zones so as to be heated along a temperature profile that meets a predetermined requirement for each of the stage and the second heating stage; A program that defines the procedure for finding out
A heating temperature and a heating time including a heating temperature difference between the front and back surfaces in at least one arbitrary measurement position of each of the plurality of heating zones, and temperature measurement results at a plurality of measurement points obtained by heating the object to be heated. Obtaining a heating characteristic value for each measurement position and each measurement point calculated based on
Of the at least one measurement point, the measurement point that showed the maximum temperature in the first heating stage during the heating is extracted, and it is confirmed whether the measurement point has exceeded the required temperature of the first heating stage Confirmation procedure A to
In the confirmation procedure A, when the measurement point exceeds the required temperature of the first heating stage, the heating temperature of the first heating stage is determined in advance while maintaining the heating temperature difference between the front and back sides. After adding the correction of the heating condition to be lowered by the standard, the temperature of each measurement point is calculated again using the heating characteristic value, and the procedure so far is repeated;
In the confirmation procedure A, when the measurement point does not exceed the required temperature for the first heating stage, a confirmation procedure for confirming whether the measurement point clears the required heating time for the first heating stage. B and
In the confirmation procedure B, when the measurement point does not reach the required heating time of the first heating stage, the heating temperature of the first heating stage is determined in advance while maintaining the heating temperature difference between the front and back sides. A procedure for repeating the above procedure by calculating the temperature at each measurement point again using the heating characteristic value after adding the correction of the heating condition to increase the heating time by a predetermined reference or to increase the heating time by a predetermined reference. When,
In the confirmation procedure B, when the measurement point exceeds the required heating time of the first heating stage, the heating temperature of the first heating stage is determined in advance while maintaining the heating temperature difference between the front and back sides. Add the correction of the heating condition to lower by the specified standard or shorten the heating time by the predetermined standard, calculate the temperature at each measurement point again using the heating characteristic value, and repeat the procedure so far Procedure and
In the confirmation procedure B, when the measurement point has cleared the required heating time of the first heating stage, all the measurement points including other measurement points satisfy the required conditions of the first heating stage. Confirmation procedure C to confirm whether it has been cleared,
When a measurement point that does not satisfy the requirements of the first heating stage is found in the confirmation procedure C, the heating temperature of the first heating stage is determined in advance while maintaining the heating temperature difference between the front and back sides. After correcting the heating conditions to increase the heating time by a predetermined standard or to increase the heating time by a predetermined standard, calculate the temperature of each measurement point again using the heating characteristic value and repeat the procedure so far Procedure and
After confirming that all the measurement points have cleared the requirements for the first heating stage in the confirmation procedure C, the minimum temperature is indicated in the second heating stage during the heating. A procedure for extracting reference measurement points that are measured points;
Among the requirements for the extracted reference measurement point in the second heating stage, both the required temperature that the maximum temperature of the object to be heated must reach and the heat-resistant limit temperature that is the limit that the object to be heated can withstand A procedure for searching for a heating condition for clearing with a predetermined algorithm using the respective heating characteristic values for the heating zone in the second heating stage,
Confirmation procedure for confirming whether the heating condition obtained as a result of the search clears the heating holding temperature for maintaining the object to be heated at a predetermined temperature for a predetermined time and the required condition at the same time. D,
In the confirmation procedure D, when any heating condition obtained as a result of the search does not satisfy the heating holding temperature and the time requirement for the same time, the heating condition is corrected to increase the heating time by a predetermined reference. In addition, the procedure of repeating the previous procedure by calculating the temperature of each measurement point again using the heating characteristic value,
In the confirmation procedure D, if there is a heating condition obtained as a result of the search that satisfies the heating holding temperature and the time condition at the same time, an object to be heated whose other requirements are preliminarily Confirmation procedure E for confirming whether the heat-resistant upper limit temperature that can withstand a predetermined time at a predetermined temperature and the requirements for the same time are cleared, and
In the confirmation procedure E, when none of the heating conditions have cleared the heat-resistant condition temperature and the time condition of the time, the heating characteristic value is added after correcting the heating condition to shorten the heating time by a predetermined reference. Calculate the temperature of each measurement point again using and repeat the previous procedure,
In the confirmation procedure E, when the heating condition clears the heat-resistant upper limit temperature and the simultaneous time condition, the heating holding temperature and the simultaneous time condition among the heating conditions are cleared in the shortest time. To temporarily set the heating conditions of the temperature profile as appropriate heating conditions,
Based on the temporarily set heating condition, the temperature of other measurement points is calculated using the heating characteristic value, and it is confirmed that all measurement points have cleared all the requirements of the second heating stage. Confirmation procedure F,
In the confirmation procedure F, when another measurement point that does not satisfy the requirement of the second heating stage is found, the heating condition is corrected by shortening the heating time with a predetermined reference, and then the heating is performed. Calculate the temperature of each measurement point using the characteristic value and repeat the previous procedure again,
In the confirmation procedure F, when all the measurement points have cleared the requirements for the second heating stage, the procedure for determining that the temporarily set heating conditions are appropriate heating conditions is executed. Relates to a program characterized by The first and second heating steps may be performed only in one of them, or a third and subsequent further heating steps may be added.

本発明にかかる更に他の態様は、被加熱物を表裏から加熱する加熱源を備えた第1の加熱段階と第2の加熱段階とから構成される加熱装置内に搬送され、加熱される被加熱物が、前記第1及び第2の加熱段階のそれぞれに対して予め定められた要求条件に適合して加熱されるよう、前記第1及び第2の加熱段階におけるそれぞれの表裏間の適切な加熱温度差を見出す手順を定めるプログラムであって、コンピュータに、
前記各加熱段階の少なくとも1つの測定位置において表裏間に加熱温度差なしの加熱温度、及び加熱時間を含む加熱条件下で加熱された被加熱物サンプルの複数の測定点の温度を測定し、この時の加熱条件、及び測定結果から算出された前記各測定位置及び各測定点ごとの加熱特性値を獲得する手順と、
前記第1及び第2の加熱段階の表裏の加熱源に対して予め個別に定められた温度差を設けた加熱条件で被加熱物サンプルを再度加熱して前記各測定位置及び各測定点ごとの温度を測定し、前記加熱特性値を用いて各測定位置における各測定点近傍の局部加熱温度を算出する手順と、
前記表裏にある加熱源の内のいずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度と、前記算出された局部加熱温度とから、当該基準となる加熱源の前記局部加熱温度に対する影響度の指標である温度差係数を求める手順と、
前記第1及び第2の加熱段階における前記予め個別に定められた温度差の範囲内で、各々の加熱段階の加熱温度差を予め定められた一定の段差ごとに変化させた両加熱段階の温度差の任意の組み合わせにかかるシミュレーション加熱条件を設定する手順と、
前記各シミュレーション加熱条件で加熱する際の前記局部加熱温度を前記温度差係数を基に算出し、当該算出された局部加熱温度に基いて前記各測定位置及び測定点毎の温度を前記加熱特性値を用いてそれぞれシミュレーションにより算出する手順と、
前記シミュレーション結果から、前記第1及び第2の加熱段階のそれぞれに対して予め定められた要求条件に最適な第1及び第2の加熱段階の表裏間の温度差の組み合わせを見出す手順と、を実行させることを特徴とするプログラムに関する。両プログラムにおける加熱特性値、加熱基本式は、上述したものと同様である。
Still another embodiment according to the present invention is such that the object to be heated is conveyed and heated in a heating device comprising a first heating stage and a second heating stage having a heating source for heating the object to be heated from the front and back. Appropriate between the front and back of each of the first and second heating stages so that the heated object is heated in conformity with predetermined requirements for each of the first and second heating stages. A program that defines the procedure for finding the heating temperature difference.
The temperature of a plurality of measurement points of the sample to be heated heated under the heating condition including the heating time including the heating time at the at least one measurement position of each heating stage without any heating temperature difference is measured, and this Heating conditions, and a procedure for obtaining heating characteristic values for each measurement position and each measurement point calculated from the measurement results;
The object to be heated is heated again under the heating condition in which a temperature difference determined in advance is individually set for the front and back heating sources of the first and second heating stages, and the measurement position and the measurement point are A procedure for measuring a temperature and calculating a local heating temperature in the vicinity of each measurement point at each measurement position using the heating characteristic value;
From the heating temperature of any one of the heating sources on the front and back sides and the calculated local heating temperature, an index of the degree of influence on the local heating temperature of the reference heating source A procedure for obtaining a temperature difference coefficient;
The temperature of both heating stages in which the heating temperature difference of each heating stage is changed for each predetermined step within the range of the temperature difference determined in advance in the first and second heating stages. A procedure to set simulation heating conditions for any combination of differences;
The local heating temperature at the time of heating under the simulation heating conditions is calculated based on the temperature difference coefficient, and the temperature at each measurement position and measurement point is calculated based on the calculated local heating temperature as the heating characteristic value. The procedure of calculating each by using simulation,
From the simulation results, a procedure for finding a combination of temperature differences between the front and back surfaces of the first and second heating stages, which is optimal for the predetermined requirements for each of the first and second heating stages. The present invention relates to a program characterized by being executed. The heating characteristic value and the heating basic formula in both programs are the same as those described above.

本発明にかかる更に他の態様は、被加熱物を予め定められた要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱するための加熱条件を見出すプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムが上述したいずれかのプログラムであることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。本発明にかかる更に他の態様は、当該記録媒体を読み取ることにより前記加熱装置を制御する加熱制御装置、及び当該加熱制御装置を使用する加熱装置に関する。前記加熱装置には、例えばリフロー装置、熱処理装置、焼結装置、焼成装置、焼却装置、溶解装置が含まれる。   Still another embodiment of the present invention is a computer-readable recording medium that records a program for finding a heating condition for heating an object to be heated along a temperature profile that meets a predetermined requirement, The present invention relates to a computer-readable recording medium, wherein the program is any one of the programs described above. Still another embodiment of the present invention relates to a heating control device that controls the heating device by reading the recording medium, and a heating device that uses the heating control device. Examples of the heating device include a reflow device, a heat treatment device, a sintering device, a baking device, an incineration device, and a melting device.

本発明にかかる熱解析方法によれば、被加熱物の温度管理が必要な加熱装置の表裏の加熱温度差を含む加熱条件を、長時間を要する試行錯誤を繰り返して見出す必要はなく、短時間でのシミュレーションを実施して容易に見出すことができ、熱解析に要する工数の低減と生産時においては設備の稼働率の向上、生産品質の向上を図ることができる。   According to the thermal analysis method according to the present invention, it is not necessary to repeatedly find a heating condition including a heating temperature difference between the front and back sides of a heating apparatus that requires temperature control of an object to be heated by repeated trial and error that requires a long time. It can be easily found by performing a simulation at the same time, and it is possible to reduce the number of man-hours required for thermal analysis, improve the operating rate of equipment and improve the production quality during production.

また、従来提案されているシミュレーション手法と比較した場合、被加熱物の物性値をその都度入力する手間が省略され、より効率的な加熱条件の設定、もしくは熱解析が可能となる。特に、被加熱物の物性値が何らかの理由で得られない場合においても熱解析が可能となることから有利である。加熱装置、被加熱物の各物理的特性を踏まえた本発明にかかる加熱特性値(m値)を使用することから、加熱装置の各測定位置及び被加熱物の各測定点に特有な加熱特性を反映させた精度の高いシミュレーションの実施が可能となる。   Further, when compared with a conventionally proposed simulation method, the trouble of inputting the physical property value of the object to be heated each time is omitted, and more efficient heating condition setting or thermal analysis becomes possible. In particular, it is advantageous because thermal analysis is possible even when the physical property value of the object to be heated cannot be obtained for some reason. Since the heating characteristic value (m value) according to the present invention based on each physical characteristic of the heating device and the object to be heated is used, the heating characteristic specific to each measurement position of the heating apparatus and each measurement point of the object to be heated It is possible to carry out a highly accurate simulation reflecting the above.

さらに、本発明にかかるプログラム、もしくはコンピュータ読み取り可能なプログラムを記録した記録媒体によれば、シミュレーションの結果に基く加熱条件の補正に際し、要求条件をクリアする蓋然性の高い加熱条件の補正をコンピュータ自身で設定することができ、熟練作業者の勘と経験に頼ることなく、短時間で適切な加熱補正条件を見出すことができる。また、要求条件に適合するように加熱する最も適した表裏加熱源間の温度差を、シミュレーションによって見出すことがでる。   Furthermore, according to the recording medium on which the program according to the present invention or the computer-readable program is recorded, when correcting the heating condition based on the simulation result, the computer itself corrects the heating condition with a high probability of clearing the required condition. It can be set, and appropriate heating correction conditions can be found in a short time without relying on the intuition and experience of skilled workers. In addition, the most suitable temperature difference between the front and back heating sources for heating to meet the required conditions can be found by simulation.

前記記録媒体を備えた加熱制御装置、又は当該加熱制御装置を備えた本発明に係る加熱装置によれば、被加熱物を所定の要求条件で加熱すべき表裏の加熱源間の温度差を含む加熱条件を短時間で容易に見出すことができ、設備の稼働率を高め、製品の歩留まり率を向上させることができる。   According to the heating control device provided with the recording medium or the heating device according to the present invention provided with the heating control device, the temperature difference between the front and back heating sources that should heat the object to be heated under a predetermined requirement is included. Heating conditions can be found easily in a short time, the operating rate of equipment can be increased, and the yield rate of products can be improved.

以下、本発明にかかる第1の実施の形態の熱解析方法につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、半田接合を目的としたリフロー装置を対象としているが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。図1は、リフロー装置(上)とこのリフロー装置で加熱される被加熱物の温度プロファイル(下)の1例を対応させて表示している。被加熱物である回路基板1は、搬送装置8によって図の右側からリフロー装置10内に搬入され、リフロー装置10を矢印2に示す図の左方向に搬送の後、左側からリフロー装置10外に搬出される。図1に示すリフロー装置の例では、装置内が加熱区域IからVIIまでの7つに区分され、各加熱区域I〜VIIごとにそれぞれ設けられた加熱源7a、7bから温度管理された熱風を被加熱物の表裏両面に矢印5で示すように上下から吹き付け、これによって被加熱物である回路基板1を適切な温度まで加熱している。   Hereinafter, a thermal analysis method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a reflow apparatus intended for solder bonding is targeted, but application of the present invention is not limited to this. FIG. 1 shows one example of a reflow apparatus (upper) and a temperature profile (lower) of an object to be heated heated by the reflow apparatus. The circuit board 1 to be heated is carried into the reflow device 10 from the right side of the drawing by the transfer device 8, and after the reflow device 10 is transferred in the left direction of the drawing indicated by the arrow 2, it is moved out of the reflow device 10 from the left side. It is carried out. In the example of the reflow apparatus shown in FIG. 1, the inside of the apparatus is divided into seven sections from the heating sections I to VII, and hot air whose temperature is controlled from the heating sources 7 a and 7 b respectively provided for the respective heating sections I to VII. As shown by arrows 5 on both the front and back surfaces of the object to be heated, spray is applied from above and below, thereby heating the circuit board 1 as the object to be heated to an appropriate temperature.

図1の下側に示すグラフは、前記リフロー装置10内で加熱される回路基板1の温度変化、すなわち温度プロファイルを示している。図の右側から室温Trでリフロー装置に搬入された回路基板1は、加熱区域I、IIにおける加熱によって徐々に温度が上昇し、加熱区域IIIで予熱温度T0に至り、加熱区域IV、Vの間でこの予熱温度T0にて時間t0の間保たれる。   The graph shown on the lower side of FIG. 1 shows a temperature change, that is, a temperature profile of the circuit board 1 heated in the reflow apparatus 10. The circuit board 1 carried into the reflow apparatus at room temperature Tr from the right side of the figure gradually increases in temperature by heating in the heating zones I and II, reaches the preheating temperature T0 in the heating zone III, and between the heating zones IV and V. Thus, the preheating temperature T0 is maintained for a time t0.

その後、回路基板1は加熱区域VIに至って半田溶融に必要な加熱保持温度T2まで加熱され、加熱区域VIIでその温度が時間t2以上維持されて半田を確実に溶融させた後、加熱区域外へ搬出され、回路基板1は徐々に温度を下げて室温に至る。この温度下降の間に溶融した半田が凝固して電子部品が回路基板1に半田接合される。加熱区域VIIを出た後の温度下降を促進するため、エアもしくは冷風を吹き付ける冷却装置11が用いられることもある。なお、図示の温度プロファイルは単なる1例であって、各加熱区域I〜VIIの加熱条件を変化させることで、これ以外の温度プロファイルとすることも可能である。   Thereafter, the circuit board 1 reaches the heating zone VI and is heated to the heating holding temperature T2 necessary for melting the solder, and the temperature is maintained for at least time t2 in the heating zone VII to surely melt the solder, and then to the outside of the heating zone. When the circuit board 1 is unloaded, the circuit board 1 gradually decreases in temperature and reaches room temperature. The molten solder solidifies during this temperature drop, and the electronic component is soldered to the circuit board 1. In order to accelerate the temperature drop after leaving the heating zone VII, a cooling device 11 that blows air or cold air may be used. The illustrated temperature profile is merely an example, and other temperature profiles can be obtained by changing the heating conditions of the heating zones I to VII.

ここで、電子部品の熱破壊を回避しつつ半田接合を確実に行うためには、リフロー装置10での加熱において、一般に図1にも一部を表示する以下のaからgに示す要求条件を満たすことが好ましい。以下は半田リフローを前提としたものであり、加熱目的が異なる場合には、他の要求条件となることもあり得る。
a.加熱保持温度及び同時間(T2、t2):被加熱物を一定目的のために所定の温度で所定の時間だけ維持する。半田リフローにおいては、半田を溶融点以上の温度に保持するための温度と時間。
b.必要到達温度(Treq):被加熱物の最高温度が到達すべき温度。半田リフローにおいては、半田を完全な液相にするために必要な到達温度。
c.耐熱限界温度(Tmax):被加熱物が耐えられる限界の温度。半田リフローにおいては、電子部品等の被加熱物の耐熱許容限界温度。
d.耐熱上限温度及び同時間(T1、t1):被加熱物が所定温度において耐えられる時間。半田リフローにおいては、電子部品等の被加熱物が所定の温度以上に曝されるときの限界時間。
e.予熱温度及び同時間(T0、t0):被加熱物が最終目的の加熱前に所定の温度で所定時間維持されるときの要求温度と時間。半田リフローにおいては、クリーム半田のフラックス活性化に適した温度と時間。
f.リフロー温度ばらつき(ΔTmax):被加熱物の複数の測定点間のピーク温度のばらつきの限界。半田リフローにおいては、各電子部品間で局部的な加熱偏差をなくす。図1は1つの測定点の温度プロファイルのみを示しているため、複数の測定点間のばらつきであるΔTmaxは図示されていない。
g.予熱温度ばらつき(ΔT0):予熱段階における測定点間の到達温度のばらつき。同じく、図1には表示されていない。
Here, in order to surely perform solder joining while avoiding thermal destruction of electronic components, the following requirements a to g, which are generally shown in FIG. It is preferable to satisfy. The following is based on the premise of solder reflow, and if the heating purpose is different, other requirements may occur.
a. Heating holding temperature and the same time (T2, t2): The object to be heated is maintained at a predetermined temperature for a predetermined time for a certain purpose. In solder reflow, the temperature and time to keep the solder at a temperature above the melting point.
b. Necessary temperature (Treq): Temperature at which the maximum temperature of the object to be heated is to be reached. In solder reflow, the ultimate temperature required to bring the solder into a complete liquid phase.
c. Heat-resistant limit temperature (Tmax): The limit temperature that an object to be heated can withstand. In solder reflow, the allowable temperature limit for heat of electronic parts.
d. Heat-resistant upper limit temperature and the same time (T1, t1): The time that the object to be heated can withstand at a predetermined temperature. In solder reflow, the time limit when an object to be heated such as an electronic component is exposed to a predetermined temperature or higher.
e. Preheating temperature and same time (T0, t0): Required temperature and time when the object to be heated is maintained at a predetermined temperature for a predetermined time before the final target heating. In solder reflow, the temperature and time suitable for flux activation of cream solder.
f. Reflow temperature variation (ΔTmax): Limit of variation in peak temperature between a plurality of measurement points of an object to be heated. In solder reflow, local heating deviations between electronic components are eliminated. Since FIG. 1 shows only the temperature profile of one measurement point, ΔTmax which is a variation between a plurality of measurement points is not shown.
g. Preheating temperature variation (ΔT0): Variation in temperature reached between measurement points in the preheating stage. Similarly, it is not displayed in FIG.

被加熱物である回路基板1がリフロー装置10内を加熱されながら搬送される間に、回路基板1に設けられた1つもしくはそれ以上の測定点において、上述の要求条件が全て満足されるような各加熱区域I〜VIIにおける加熱源7a、7bの加熱条件を設定する必要がある。   While the circuit board 1 to be heated is transported while being heated in the reflow apparatus 10, all the above-mentioned requirements are satisfied at one or more measurement points provided on the circuit board 1. It is necessary to set the heating conditions of the heating sources 7a and 7b in each of the heating zones I to VII.

ここで、一般に、熱源によって被加熱物が加熱される場合の両者の関係を表す温度変化式を導入する。図2は、被加熱物1上での測定点となる測定対象(ここでは電子部品)と、測定対象に加えられる熱量Qとを示している。このときの加熱方式は熱風による対流式加熱であるとする。測定対象は、表面積S、厚みD、体積Vとし、測定対象の物性値が密度ρ、比熱C、対流加熱の熱伝達率h、また、加熱するための熱風の温度をTa、測定対象の温度をTsとすると、熱量Qは、
Q=h(Ta−Ts)S ・・・・・・・・・・・・・・式1
と表される。
Here, in general, a temperature change equation representing the relationship between the two when the object to be heated is heated by a heat source is introduced. FIG. 2 shows a measurement target (in this case, an electronic component) serving as a measurement point on the object to be heated 1 and a heat quantity Q applied to the measurement target. It is assumed that the heating method at this time is convection heating by hot air. The measurement object is a surface area S, a thickness D, and a volume V. The physical property value of the measurement object is density ρ, specific heat C, heat transfer coefficient h of convection heating, the temperature of hot air for heating is Ta, and the temperature of the measurement object Is Ts, the heat quantity Q is
Q = h (Ta-Ts) S
It is expressed.

Δt秒間における測定対象の表面温度Tsの温度変化量ΔTは一般に、

Figure 0004360867
と表され、右辺の{ }をはずして変形すると、
Figure 0004360867
となる。ここで右辺の後半部分は輻射加熱による要因を示しており、αは被加熱物の放射線吸収率、εは被加熱物の放射線放射率、Fは熱放射の加熱源と被加熱物との形状係数、Thは輻射加熱の加熱源温度(表面温度)をそれぞれ表わしている。 The amount of temperature change ΔT of the surface temperature Ts of the measurement target in Δt seconds is generally
Figure 0004360867
And remove the {} on the right side and transform it,
Figure 0004360867
It becomes. Here, the latter half of the right side shows the factor due to radiation heating, α is the radiation absorption rate of the object to be heated, ε is the radiation emissivity of the object to be heated, and F is the shape of the heat radiation source and the object to be heated. The coefficient, Th, represents the heating source temperature (surface temperature) for radiation heating.

対流加熱においては輻射加熱による要因をほぼ無視できることから、式3の右辺後半部分を省略すると、対流加熱における前記関係式は、

Figure 0004360867
で概略表わすことができる。 In convection heating, since the factor due to radiant heating can be almost ignored, if the latter half of the right side of Equation 3 is omitted, the relational expression in convection heating is
Figure 0004360867
Can be schematically represented by

ここで、

Figure 0004360867
とおき、式4を書き換えると、
Figure 0004360867
となる。初期値t=0での表面温度TsをTintとして式6を書き換えると、
Ts=Ta−(Ta−Tint)e−mt ・・・・・・・・式7
となる。ここで、TsとTintはいずれも被加熱物の表面温度で、Tintが加熱開始時の初期温度、Tsが加熱後の到達温度を示している。また、eは自然対数の底である。本明細書においてはこの加熱源の加熱温度Taと被加熱物の表面到達温度Tsとの関係を示す式7を「加熱基本式」と呼ぶものとする。 here,
Figure 0004360867
And rewriting equation 4,
Figure 0004360867
It becomes. Rewriting Equation 6 with the surface temperature Ts at the initial value t = 0 as Tint,
Ts = Ta- (Ta-Tint) e -mt ········ formula 7
It becomes. Here, Ts and Tint are both surface temperatures of the object to be heated, Tint is the initial temperature at the start of heating, and Ts is the temperature reached after heating. E is the base of the natural logarithm. In this specification, Equation 7 indicating the relationship between the heating temperature Ta of the heating source and the surface temperature Ts of the object to be heated is referred to as a “heating basic equation”.

この式7を用いてmを逆算すると、

Figure 0004360867
と表わすことができる。lnは自然対数である。この式8のうち、右辺の加熱時間t、加熱温度Ta、初期温度Tint、到達温度Tsはいずれも測定可能であり、これらの測定結果を用いればmの値が算出可能となる。すなわち、被加熱物を一旦加熱してこれらの値を測定すれば、式5に示すような密度ρ、比熱物性値C、熱伝達率hなどの物性値を使用することなく式8を用いてmの値を算出可能であることが分かる。本明細書において、このmの値を「m値」と呼ぶものとする。式8を用いて求められるm値は、実際に加熱装置によって被加熱物を測定した結果に基く値であり、加熱装置と被加熱物上の測定対象との両物理的特性を反映した加熱特性を1つの定数として数値化した値となる。 When m is calculated backward using Equation 7,
Figure 0004360867
Can be expressed as In is a natural logarithm. In Equation 8, the heating time t, the heating temperature Ta, the initial temperature Tint, and the ultimate temperature Ts on the right side can be measured, and the value of m can be calculated using these measurement results. That is, once the object to be heated is heated and these values are measured, Equation 8 is used without using physical properties such as density ρ, specific heat property C, and heat transfer coefficient h as shown in Equation 5. It can be seen that the value of m can be calculated. In this specification, the value of m is referred to as “m value”. The m value obtained using Equation 8 is a value based on the result of actually measuring the object to be heated by the heating device, and the heating characteristics reflecting both physical characteristics of the heating device and the object to be measured on the object to be heated. Is a numerical value as a constant.

上述した加熱する際における加熱装置と被加熱物に絡む物理的特性の例としては、以下のものが含まれ得る。
加熱装置:加熱装置の構造、加熱装置の容積、加熱源の種類、加熱区域の数及び配置 、加熱源の応答性、熱干渉、外乱、など。
被加熱物:物性値(表面積S、厚みD、密度ρ、比熱C、熱伝達率h、…)、形状、 初期温度、表面状態など、とくに回路基板にあっては実装密度、実装位置 、基板表面の回路配置など。
本明細書においては、これら加熱に関連する加熱装置及び被加熱物の両物理的特性を含めて「加熱特性」と呼ぶもので、前記m値は、これらの加熱特性を数値化した「加熱特性値」であるといえる。
The following may be contained as an example of the physical characteristic which concerns on the heating apparatus at the time of heating mentioned above, and a to-be-heated material.
Heating device: heating device structure, heating device volume, type of heating source, number and arrangement of heating zones, responsiveness of heating source, thermal interference, disturbance, etc.
Object to be heated: physical property values (surface area S, thickness D, density ρ, specific heat C, heat transfer coefficient h,...), Shape, initial temperature, surface condition, etc. Especially for circuit boards, mounting density, mounting position, board Circuit layout on the surface.
In this specification, both the heating device related to the heating and the physical characteristics of the object to be heated are referred to as “heating characteristics”, and the m value is the “heating characteristics” obtained by quantifying these heating characteristics. Value.

加熱装置で被加熱物を加熱する際、前記加熱特性に起因して同じ被加熱物であってもその場所によって加熱される状況が異なるのが常である。被加熱物の物性値のみを入力して利用する従来技術による熱解析では、被加熱物と加熱装置との間の物性値以外のこれら加熱特性が無視されるため、シミュレーション結果にばらつきを生じさせる原因となり得る。本願発明では、これらの加熱特性による影響因子を各測定点ごとに加味したm値を定めることができる。すなわち、このm値を使用することにより、単に被加熱物の物性値を使用してシミュレートする場合に比べて加熱実態により即した精度の高い結果を得ることができる。   When heating an object to be heated with a heating device, the situation of being heated depending on the place is usually different due to the heating characteristics. In the conventional thermal analysis that uses only the physical property value of the object to be heated, these heating characteristics other than the property value between the object to be heated and the heating device are ignored, resulting in variations in simulation results. It can be a cause. In the present invention, it is possible to determine the m value in consideration of the influence factors due to these heating characteristics for each measurement point. In other words, by using this m value, it is possible to obtain a highly accurate result that is more suitable for the actual heating condition than in the case of simulating simply by using the physical property value of the object to be heated.

図3は、前記m値を求めるために加熱される被加熱物サンプル1(以下、「サンプル基板1」という。)の概要を示している。サンプル基板1には複数の電子部品3が装着され、この内、測定対象となる電子部品3a、3b、3cには温度測定用の熱電対4がそれぞれ取り付けられている。当該熱電対4は、その測定結果を記録するための外部の記録装置6に接続される。この測定結果は、記録装置6から更に図示しないA/D変換器を介してコンピュータや加熱制御装置に接続可能である。図3では電子部品3a、3b、3cの3つの測定点のみが測定対象となっているが、この数は任意に設定可能である。一般に、回路基板に搭載されている部品の加熱時の要求条件を一覧にし、その中から上下限温度条件に近い部品を複数個抽出して測定対象として選択すること、さらには熱容量が大きく、したがって加熱時の到達温度が低くなり勝ちな大型部品などを測定対象として選択することが好ましい。また、1つの部品に対して複数箇所(例えば背の高い部品の上端部と下部の接合部)の測定対象を設けることもできる。   FIG. 3 shows an outline of a heated object sample 1 (hereinafter referred to as “sample substrate 1”) that is heated to obtain the m value. A plurality of electronic components 3 are mounted on the sample substrate 1, and among these electronic components 3a, 3b, and 3c to be measured, thermocouples 4 for temperature measurement are respectively attached. The thermocouple 4 is connected to an external recording device 6 for recording the measurement result. This measurement result can be connected from the recording device 6 to a computer or a heating control device via an A / D converter (not shown). In FIG. 3, only three measurement points of the electronic components 3a, 3b, and 3c are to be measured, but this number can be arbitrarily set. In general, list the requirements for heating the components mounted on the circuit board, extract multiple components close to the upper and lower limit temperature conditions from them, and select them as the object to be measured. It is preferable to select, as a measurement target, a large component that tends to have a low reached temperature during heating. In addition, a plurality of measurement objects (for example, the upper and lower joints of a tall component) can be provided for one component.

図4は、上述の構成にかかるサンプル基板1を実際にリフロー装置10に搬入して加熱し、リフロー装置10内の1つの加熱区域、図示の例では図1の加熱区域Iにおけるm値を算出する際の各温度測定位置を示している。図の縦軸が測定点の温度、横軸が時間を示す。なお、本明細書では、温度を測定する対象となる測定対象の被加熱物上における場所を「測定点」、温度を測定する加熱装置内の場所(すなわち、各測定点に対してm値を算出すべき場所)を「測定位置」と呼んで両者を区別するものとする。図示の横軸は時間で表されているが、搬送される被加熱物が時間tを経過するごとに測定位置を通過するものと見ることができる。図の例では加熱区域I内にn個に均等配分された各測定位置があり、被加熱物はこの各測定位置において時間tずつ加熱され、この加熱によって順次昇温する。この測定位置の分布は均等配分に限定されることなく、任意に定めることができる。   FIG. 4 actually carries the sample substrate 1 according to the above-described configuration into the reflow apparatus 10 and heats it, and calculates the m value in one heating area in the reflow apparatus 10, in the illustrated example, the heating area I in FIG. Each temperature measurement position is shown. In the figure, the vertical axis indicates the temperature at the measurement point, and the horizontal axis indicates time. In this specification, the location on the heated object to be measured, which is the target for measuring the temperature, is the “measurement point”, and the location in the heating apparatus for measuring the temperature (that is, the m value is set for each measurement point). The place to be calculated) is called “measurement position” to distinguish between the two. Although the horizontal axis in the figure is represented by time, it can be seen that the heated object to be transported passes through the measurement position every time t. In the example shown in the figure, there are n measurement positions equally distributed in the heating area I, and the object to be heated is heated at each measurement position by time t, and the temperature is sequentially raised by this heating. The distribution of the measurement positions is not limited to the uniform distribution and can be arbitrarily determined.

室温Trで搬入されたサンプル基板が、加熱区域I内の各測定位置において温度Taの熱風によって時間tずつ加熱され、Trから徐々に昇温する段階の各測定位置における測定対象部品(すなわち、測定点)3a、3b、3cの表面温度Tsをそれぞれ測定することにより、式8を使用して各測定点ごとに合計n個のm値(m1、m2、m3、…、mn)を求める。なお、式7、8において、1つの測定位置における初期温度Tintは、直前の測定位置における到達温度Tsである。   The sample substrate carried in at room temperature Tr is heated at each measurement position in the heating zone I by hot air at a temperature Ta for a time t, and the measurement target component at each measurement position (ie, measurement) at a stage where the temperature gradually rises from Tr. Point) By measuring the surface temperatures Ts of 3a, 3b, and 3c, respectively, a total of n m values (m1, m2, m3,. In Equations 7 and 8, the initial temperature Tint at one measurement position is the ultimate temperature Ts at the immediately previous measurement position.

図4では電子部品3cに対するm値のみを示しているが、他の電子部品3a、3bに対しても温度測定結果を基に各n個のm値を求める。本願発明者らの行った実験では1つの加熱区域において各測定点ごとにn=100、すなわち100箇所の測定位置を定め、100個のm値を求めている。このように多数のm値を求めるのは、同一加熱区域内においても熱風温度のばらつき、風速分布のばらつきがあり、またリフロー装置10の出入口付近や加熱区域の境界付近においては外気による影響や加熱区域間の熱干渉が考えられることから、より細かく測定位置を細分化して加熱特性値を求め、後のシミュレーションの精度を高めるようにするものである。逆に、加熱装置の概要特性を把握するためだけであれば、極端には加熱区域ごとに1つのm値のみを求めることであっても、あるいは加熱装置全体で最もクリティカルとなる箇所について1つのm値のみを求めることであってもよい。   Although FIG. 4 shows only the m value for the electronic component 3c, n m values are obtained for the other electronic components 3a and 3b based on the temperature measurement results. In an experiment conducted by the inventors of the present application, n = 100, that is, 100 measurement positions are determined for each measurement point in one heating zone, and 100 m values are obtained. In this way, a large number of m values are obtained because of variations in hot air temperature and wind speed distribution even in the same heating zone, and influences by outside air and heating near the entrance / exit of the reflow device 10 and the boundary of the heating zone. Since thermal interference between the areas is considered, the measurement position is subdivided more finely to obtain the heating characteristic value, and the accuracy of the subsequent simulation is increased. On the contrary, if it is only for grasping | ascertaining the general | schematic characteristic of a heating apparatus, even if it is calculating | requiring only one m value for every heating area, it is one about the most critical location in the whole heating apparatus. Only the m value may be obtained.

図4は加熱区域Iについて示しているが、他の加熱区域II〜VIIに対しても同様に測定位置を細分化してそれぞれの位置における表面温度を測定し、各測定位置におけるm値を求める。各加熱区域を同様に100に区分したとすれば、測定点3箇所について合計で100区分×7加熱区域×3測定点=2100個のm値が求まり、この各値がコンピュータや加熱制御装置に入力される。   Although FIG. 4 shows the heating area I, the measurement positions are similarly subdivided for the other heating areas II to VII, the surface temperature at each position is measured, and the m value at each measurement position is obtained. Assuming that each heating zone is similarly divided into 100, a total of 100 segments × 7 heating zones × 3 measuring points = 2100 m values are obtained for three measurement points, and these values are obtained by a computer or a heating control device. Entered.

ところで、図3に示すように、測定点(測定対象部品)3a、3b、3cは部品の種類に応じてその形状、高さが異なっている。特に、図3の測定点3cに示すような背の高い部品においては、加熱時にその上端部分が加熱源7aに接近することから、相対的にこの先端部分の温度上昇が激しくなる。このような温度上昇による部品の熱破壊を回避し、かつ、回路基板との間の確実な半田接合を得るため、上述したように、図1に示す上下方向に設けられた加熱源7a、7bの内、一般に下側(回路基板の裏側)にある加熱源7bの加熱温度を上側(同、表側)の加熱源7aのそれよりも高く設定し、温度差を設けて加熱することが行なわれている。   By the way, as shown in FIG. 3, the measurement points (measurement target parts) 3a, 3b, 3c have different shapes and heights depending on the types of parts. In particular, in the case of a tall part as shown at the measurement point 3c in FIG. 3, since the upper end portion approaches the heating source 7a at the time of heating, the temperature rise at the distal end portion becomes relatively intense. In order to avoid the thermal destruction of the component due to such a temperature rise and to obtain a reliable solder joint with the circuit board, as described above, the heating sources 7a and 7b provided in the vertical direction shown in FIG. In general, the heating temperature of the heating source 7b on the lower side (the back side of the circuit board) is set to be higher than that of the upper (the same side) heating source 7a, and heating is performed with a temperature difference. ing.

このように被加熱物の表裏にある加熱源7a、7b間で温度差を設けてサンプル基板1を加熱した場合、先の式8で求められたm値は、この表裏間の温度差をも包含した加熱特性値として算出される。本願発明者等の行った実験によれば、両加熱源7a、7bの加熱温度間の温度差が一定の限度内(たとえば約20℃以内)であれば、式8に示すm値の定義において、後述するように加熱温度Taを表裏いずれか一方の加熱源の加熱温度で代表して表しても大きな誤差は生じないことが分かった。また、両加熱源7a、7bの加熱温度間の温度差を同じ値に維持したままで加熱温度を変化させた場合、そのm値を使用して精度の高いシミュレーションができることが分かった。したがって本実施の形態において、被加熱物を加熱する表裏間の加熱温度に差がある場合においても、特記なき場合にはm値の定義にある加熱温度Taは、表側にある加熱源7aの加熱温度を指すものとする。裏側の加熱源7bの加熱温度をTb(Ta<Tb)、表裏間の温度差をDとすれば、裏側の加熱温度Tbは、Tb=Ta+Dで表される。この裏側の加熱温度Tbの方を基準の加熱温度Taと定義することも勿論可能である。   Thus, when the sample substrate 1 is heated by providing a temperature difference between the heating sources 7a and 7b on the front and back of the object to be heated, the m value obtained by the above equation 8 also includes the temperature difference between the front and back. Calculated as the included heating characteristic value. According to the experiments conducted by the inventors of the present application, if the temperature difference between the heating temperatures of both the heating sources 7a and 7b is within a certain limit (for example, within about 20 ° C.), As will be described later, it has been found that even if the heating temperature Ta is represented by the heating temperature of either one of the front and back heating sources, no large error occurs. Further, it was found that when the heating temperature was changed while the temperature difference between the heating temperatures of both the heating sources 7a and 7b was maintained at the same value, a highly accurate simulation could be performed using the m value. Therefore, in this embodiment, even when there is a difference in the heating temperature between the front and back sides for heating the object to be heated, the heating temperature Ta in the definition of the m value is the heating of the heating source 7a on the front side unless otherwise specified. It shall refer to temperature. If the heating temperature of the back side heating source 7b is Tb (Ta <Tb) and the temperature difference between the front and back sides is D, the back side heating temperature Tb is expressed by Tb = Ta + D. Of course, the heating temperature Tb on the back side can be defined as a reference heating temperature Ta.

次に、以上のようにして求まった各測定位置と測定点に対するm値を利用して、リフロー装置10の加熱条件を変化させた場合の被加熱物の温度プロファイルのシミュレーションを行う方法について説明する。上述したように、本実施の形態では、式5に示すような熱伝導率h、密度ρ、比熱Cなどの物性値を用いることなく、サンプル基板の加熱、実測に基いて加熱特性値であるm値を算出する。このようにして算出されたm値は、各加熱測定位置と各測定点に特有な加熱特性を反映された値となるため、m値を用いることで加熱条件の変化後の温度プロファイルを、従来技術のようなサンプル基板の加熱によって検証するまでもなく、効率的に、しかも高い精度でシミュレーションを行うことが可能となる。   Next, a method for simulating the temperature profile of the object to be heated when the heating conditions of the reflow apparatus 10 are changed using the m values for each measurement position and measurement point obtained as described above will be described. . As described above, in the present embodiment, the heating characteristic value is based on the heating and actual measurement of the sample substrate without using physical properties such as the thermal conductivity h, the density ρ, and the specific heat C as shown in Equation 5. m value is calculated. Since the m value calculated in this way is a value reflecting the heating characteristics peculiar to each heating measurement position and each measurement point, the temperature profile after the change of the heating condition can be obtained by using the m value. The simulation can be performed efficiently and with high accuracy without being verified by heating the sample substrate as in the technology.

図5(a)〜(e)は、リフロー装置を使用した本実施の形態によるシミュレーションの実験結果1を示している。図5(a)はサンプル基板1をリフロー装置10に搬入して加熱し、温度測定を行った際の各加熱区域における加熱温度を示している。このときの狙いの要求条件は以下の通りであった。
a.加熱保持温度及び同時間(T2、t2):220℃、20秒以上
b.必要到達温度(Treq) :230℃
c.耐熱限界温度(Tmax) :240℃
d.耐熱上限温度及び同時間(T1、t1):200℃、40秒以下
e.予熱温度及び同時間(T0、t0) :160℃〜190℃、60秒〜120秒
f.リフロー温度ばらつき(ΔTmax) :8℃以内
g.予熱温度ばらつき(ΔT0) :5℃以内
FIGS. 5A to 5E show the experimental result 1 of the simulation according to the present embodiment using the reflow apparatus. FIG. 5A shows the heating temperature in each heating zone when the sample substrate 1 is carried into the reflow apparatus 10 and heated to measure the temperature. The requirements for aiming at this time were as follows.
a. Heating holding temperature and the same time (T2, t2): 220 ° C., 20 seconds or more b. Required temperature (Treq): 230 ° C
c. Heat-resistant limit temperature (Tmax): 240 degreeC
d. Heat-resistant upper limit temperature and the same time (T1, t1): 200 ° C., 40 seconds or less e. Preheating temperature and same time (T0, t0): 160 ° C. to 190 ° C., 60 seconds to 120 seconds f. Reflow temperature variation (ΔTmax): within 8 ° C. g. Preheating temperature variation (ΔT0): Within 5 ° C

サンプル基板1は図5(a)の右側に示す加熱区域Iから搬入され、以下順に加熱区域II〜VIIを通過してリフロー装置10外へ搬出される。この内、加熱区域I〜Vまでの第1の加熱段階は予熱段階、加熱区域VI、VIIの第2の加熱段階はリフロー段階である。図5(a)に示す加熱例では、加熱装置に設けられた表裏の加熱源7a、7bによる加熱温度Ta、Tbの間に温度差はなく、予熱段階では予熱温度の上限値である190℃、リフロー領域では耐熱限界温度である240℃としている。又、このときのサンプル基板1を搬送する搬送装置の搬送速度vは1.25m/分であった。なお、被加熱物が搬送装置で搬送される場合には、このように加熱時間tの代わりに、搬送速度vを用いて管理することもできる。すなわち、該当する測定位置の長さをlとすれば、v=l/tで置換することができる。   The sample substrate 1 is carried in from the heating zone I shown on the right side of FIG. 5A, and is subsequently carried out of the reflow apparatus 10 through the heating zones II to VII in order. Of these, the first heating stage from the heating zones I to V is the preheating stage, and the second heating stage from the heating zones VI and VII is the reflow stage. In the heating example shown in FIG. 5 (a), there is no temperature difference between the heating temperatures Ta and Tb by the front and back heating sources 7a and 7b provided in the heating device, and the upper limit value of the preheating temperature is 190 ° C. In the reflow region, the heat resistant limit temperature is 240 ° C. Further, the transfer speed v of the transfer device for transferring the sample substrate 1 at this time was 1.25 m / min. In addition, when a to-be-heated material is conveyed with a conveying apparatus, it can also manage using the conveyance speed v instead of the heating time t in this way. That is, if the length of the corresponding measurement position is 1, it can be replaced with v = 1 / t.

サンプル基板1を前記加熱条件に設定されたリフロー装置10に搬入して加熱し、サンプル基板1のそれぞれの測定点についてリフロー装置10の各測定位置における表面到達温度Tsを測定する。その温度測定結果に基き、まず、前記要求条件の内、f、gに示すリフロー温度ばらつきΔTmax、及び予熱温度ばらつきΔT0が満足されているか否かがチェックされる。ここでは、いずれの温度ばらつきも前記f、gに示す条件を満たしていたものとして、以下のシミュレーションのステップに進む。f、gの条件が満足されているということは、各測定点間における温度ばらつきが僅かであることを意味し、したがって加熱源7a、7bの間に温度差を設ける必要がないことを意味する。すなわち、Ta=Tbとして以下のシミュレーションを行なう。この際のm値は、加熱装置の加熱温度Ta、加熱時間t(ここでは搬送速度v)とから式8を使用して算出される。   The sample substrate 1 is carried into the reflow apparatus 10 set to the heating condition and heated, and the surface temperature Ts at each measurement position of the reflow apparatus 10 is measured for each measurement point of the sample substrate 1. Based on the temperature measurement result, first, it is checked whether or not the reflow temperature variation ΔTmax and the preheating temperature variation ΔT0 shown in f and g are satisfied among the required conditions. Here, it is assumed that all temperature variations satisfy the conditions indicated by f and g, and the process proceeds to the following simulation steps. Satisfying the conditions of f and g means that the temperature variation between the measurement points is small, and therefore it is not necessary to provide a temperature difference between the heating sources 7a and 7b. . That is, the following simulation is performed with Ta = Tb. The m value at this time is calculated using Equation 8 from the heating temperature Ta of the heating device and the heating time t (here, the conveyance speed v).

図5(b)は、搬送装置の搬送速度vを同一(1.25m/分)としたままで加熱区域I、II、VIの温度をそれぞれ変更させてシミュレーションを行う際の加熱条件を示している。上述の通り、表裏の加熱温度Ta、Tb間には温度差を設けていない。図5(c)は、この変更された加熱条件を基に行ったシミュレーションの結果を示している。このシミュレーションは、各測定位置において求められたそれぞれの測定点のm値を使用して、式7の加熱基本式により被加熱物の各測定点における表面温度Tsを算出することにより得られる。   FIG. 5 (b) shows the heating conditions when the simulation is performed by changing the temperatures of the heating zones I, II, and VI while keeping the transport speed v of the transport device the same (1.25 m / min). Yes. As described above, no temperature difference is provided between the front and back heating temperatures Ta and Tb. FIG. 5C shows the result of a simulation performed based on this changed heating condition. This simulation is obtained by calculating the surface temperature Ts at each measurement point of the object to be heated by the heating basic equation of Equation 7 using the m value of each measurement point obtained at each measurement position.

図示の例では測定点が3箇所(測定点3a、3b、3c)で、シミュレーション結果の表示項目としてf.目標温度ばらつき(ΔTmax)、c.耐熱限界温度(Tmax、ここでは各測定点における「ピーク(最高)温度」)、a.加熱保持温度及び同時間(t2、ここでは「220℃以上の時間」)、d.耐熱上限温度及び同時間(t1、ここでは「200℃以上の時間」)の4項目を表している。シミュレーションでは被加熱物の1つの測定点に対してm値を測定した700箇所の測定位置における表面温度Tsが全て算出されているため、図示する項目以外にもデータ入手は勿論可能である。例えば、図示の例ではリフロー段階のデータのみを表示しているが、予熱段階(例えば、加熱区域IIIでの中央値など)のデータも必要に応じて入手可能である。   In the illustrated example, there are three measurement points (measurement points 3a, 3b, 3c) and f. Target temperature variation (ΔTmax), c. Heat-resistant limit temperature (Tmax, here "peak (maximum) temperature" at each measurement point), a. Heating holding temperature and the same time (t2, here “time of 220 ° C. or more”), d. It represents four items of the heat-resistant upper limit temperature and the same time (t1, here, “time of 200 ° C. or more”). In the simulation, all surface temperatures Ts at 700 measurement positions at which m values are measured at one measurement point of the object to be heated are calculated, and therefore it is of course possible to obtain data other than the items shown in the figure. For example, in the illustrated example, only the data of the reflow stage is displayed, but data of the preheating stage (for example, the median value in the heating zone III) can be obtained as necessary.

図5(d)は、図5(c)に示すものと同一測定点及び測定位置における同一項目について、検証目的で実際にサンプル基板1を加熱したときの測定結果を示している。また、図5(e)は、図5(c)のシミュレーション結果とこの図5(d)の実測結果との差を示している。図5(e)の結果からも分かるように、シミュレーションと実測との間において最大の温度差は測定点3bにおける2.4℃(228.1℃−225.7℃)、最大の時間差は測定点3aにおける2.4秒(28.0秒−25.6秒)と僅かな差しか認められない。リフロー装置や測定装置自身のばらつきがあることも考慮すれば、この差は極めて僅少であって、本実施の形態にかかるシミュレーションの精度の高さを示している。   FIG. 5D shows the measurement results when the sample substrate 1 is actually heated for verification purposes with respect to the same items at the same measurement points and measurement positions as those shown in FIG. FIG. 5E shows a difference between the simulation result of FIG. 5C and the actual measurement result of FIG. 5D. As can be seen from the result of FIG. 5 (e), the maximum temperature difference between the simulation and the actual measurement is 2.4 ° C. (228.1 ° C.-225.7 ° C.) at the measurement point 3b, and the maximum time difference is the measurement. A slight difference of 2.4 seconds (28.0 seconds to 25.6 seconds) at the point 3a is recognized. Considering that there are variations in the reflow device and the measurement device itself, this difference is extremely small, indicating the high accuracy of the simulation according to the present embodiment.

なお、図5(c)、(d)中に丸印を付してある測定点3bのピーク(最高)温度が、必要到達温度(Treq)、すなわち半田を完全な液相とするに必要な温度(230℃)条件をクリアしておらず、したがって更なるリフロー温度の上昇、もしくは搬送速度の低減の検討が必要であることを示している。   Note that the peak (maximum) temperature at the measurement point 3b marked with a circle in FIGS. 5 (c) and 5 (d) is the required ultimate temperature (Treq), that is, necessary for making the solder into a complete liquid phase. This indicates that the temperature (230 ° C.) condition is not cleared, and therefore it is necessary to consider further increasing the reflow temperature or reducing the conveyance speed.

図6は、図5(c)、(d)に示す測定点3aにおいて、本実施の形態によって得られるm値を使用したシミュレーション結果に基く温度プロファイルと、これと同一の条件でサンプル基板1をリフロー装置10で実際に加熱して得られた結果の温度プロファイルとを対比している。縦軸が温度、横軸が時間(右から左)で、シミュレーションにおいては各加熱区域ごとに100箇所(計700箇所)の測定位置において得られたm値を使用して測定点の温度を算出し、これをプロットして温度プロファイルを作成している。図からも明らかなように、計700箇所の温度シミュレーションを行うことでほぼ正確な温度プロファイルが求められることがわかる。   FIG. 6 shows a temperature profile based on the simulation result using the m value obtained by the present embodiment at the measurement point 3a shown in FIGS. 5C and 5D, and the sample substrate 1 under the same conditions. The temperature profile obtained by actually heating with the reflow apparatus 10 is compared. The vertical axis is temperature and the horizontal axis is time (from right to left). In the simulation, the temperature at the measurement point is calculated using m values obtained at 100 measurement positions (total of 700 positions) for each heating zone. Then, this is plotted to create a temperature profile. As is apparent from the figure, it is understood that a nearly accurate temperature profile can be obtained by performing a temperature simulation at a total of 700 locations.

次に、図7(a)〜(e)は、本実施の形態にかかるシミュレーションの他の実験結果2を示している。先の図5(a)〜(e)に示す例では表裏の加熱温度Ta、Tb間で温度差は設けられなかった。ここでは、当初のサンプル基板1の加熱でリフロー温度ばらつきΔTmaxが8℃以内の要求条件を満たさなかったことから、図7(a)に示すようにリフロー加熱段階の加熱区域VI、VIIで表裏間に20℃の温度差を設け、再度サンプル基板1の加熱を行なっている。図7(a)に示す加熱条件でサンプル基板1を加熱して各測定位置及び各測定点ごとの温度測定を行い、その結果に基いて各m値が算出される。   Next, FIGS. 7A to 7E show another experimental result 2 of the simulation according to the present embodiment. In the example shown in FIGS. 5A to 5E, there was no temperature difference between the front and back heating temperatures Ta and Tb. Here, since the reflow temperature variation ΔTmax did not satisfy the required condition of 8 ° C. or less in the initial heating of the sample substrate 1, as shown in FIG. A temperature difference of 20 ° C. is provided in the sample substrate 1 and the sample substrate 1 is heated again. The sample substrate 1 is heated under the heating conditions shown in FIG. 7A to measure the temperature at each measurement position and each measurement point, and each m value is calculated based on the result.

次に、図7(b)は、シミュレーションを行う場合の加熱条件を示している。図示のように、ここではリフロー段階の加熱区域VI、VIIの表裏の加熱温度Ta、Tbをそれぞれ20℃ずつ上げ、また、予熱段階の加熱区域Vの表裏の加熱温度を10℃ずつ上げている。上述したように、ここで重要なのは表裏にある各加熱源7a、7bの加熱温度Ta、Tb間の温度差は、m値を算出した時の温度差(予熱段階で0、リフロー段階で20℃)のままに維持されることである。すなわち、表裏間の温度差を設けて算出されたm値を用い、その温度差に基く加熱特性をそのまま利用してシミュレーションを行うものとしている。   Next, FIG.7 (b) has shown the heating conditions in the case of performing a simulation. As shown in the figure, the heating temperatures Ta and Tb on the front and back sides of the heating zones VI and VII in the reflow stage are increased by 20 ° C., respectively, and the heating temperature on the front and back sides of the heating zone V in the preheating stage is increased by 10 ° C. . As described above, what is important here is that the temperature difference between the heating temperatures Ta and Tb of the heating sources 7a and 7b on the front and back is the temperature difference when the m value is calculated (0 in the preheating stage, 20 ° C. in the reflow stage) ). That is, the m value calculated by providing a temperature difference between the front and back is used, and the simulation is performed using the heating characteristic based on the temperature difference as it is.

図7(c)は、この上述したシミュレーションによって得られた結果であり、又図7(d)は検証目的でこれと同一の加熱条件で実際に回路基板1を加熱して測定した結果を、また図7(e)は、この両者間の差をそれぞれ示している。なお、この実験結果2では、測定点の数を3a〜3eの5点としている。図7(e)からも明らかなように、シミュレーションと実測の間の差異は、温度で最大1.2℃(234.8℃−233.6℃)、時間で最大2.0秒(32.0秒−30.0秒)と、先の図5(e)に示す差異と比べても遜色はなく、加熱源7a、7b間に温度差が設けられていても、当該温度差を維持したままでその温度差に基くm値を利用することにより、極めて精度の高いシミュレーション結果が得られることを示している。   FIG. 7C shows the result obtained by the above-described simulation, and FIG. 7D shows the result obtained by actually heating the circuit board 1 under the same heating conditions for the purpose of verification. FIG. 7E shows the difference between the two. In the experimental result 2, the number of measurement points is 5 from 3a to 3e. As is apparent from FIG. 7 (e), the difference between the simulation and the actual measurement is 1.2 ° C. at maximum (234.8 ° C.-233.6 ° C.) and 2.0 seconds at maximum (32. 0 seconds-30.0 seconds) and the difference shown in FIG. 5 (e) is not inferior, and even if a temperature difference is provided between the heating sources 7a and 7b, the temperature difference is maintained. It is shown that an extremely accurate simulation result can be obtained by using the m value based on the temperature difference as it is.

本願発明者らが行なった実験によれば、リフロー段階での温度ばらつきΔTmaxが約8℃以上となった場合には、表裏の加熱源7a、7bの加熱温度Ta、Tb間に温度差を設けずに加熱条件を変化させると適切な加熱条件を見出すのが困難なケースが多かった。逆にΔTmaxが約8℃を越えた場合、表裏の加熱温度Ta、Tbに約20℃の温度差を設けることで適切な加熱条件を容易に見出せること、また、加熱温度を変化させる場合にもこの温度差(約20℃)を不変とすることでm値をそのまま利用して精度の高いシミュレーションができることを見出した。   According to experiments conducted by the present inventors, when the temperature variation ΔTmax in the reflow stage is about 8 ° C. or more, a temperature difference is provided between the heating temperatures Ta and Tb of the heating sources 7a and 7b on the front and back sides. In many cases, it was difficult to find an appropriate heating condition when the heating condition was changed. Conversely, when ΔTmax exceeds about 8 ° C, appropriate heating conditions can be easily found by providing a temperature difference of about 20 ° C between the heating temperatures Ta and Tb on the front and back sides, and also when changing the heating temperature. It has been found that by making this temperature difference (about 20 ° C.) unchanged, a highly accurate simulation can be performed using the m value as it is.

温度ばらつきΔTmaxを約8℃にするのは、鉛フリー半田を用いる厳しい温度制約が設けられている場合であって、例えば従来の鉛半田を用いるなどの温度制約が緩やかな場合には、ΔTmaxが10℃、あるいはそれ以上となっても被加熱物表裏の加熱温度Ta、Tb間に差を設ける必要がない場合もあり得る。また、表裏間の温度差を約20℃とする条件も、温度制約が緩やかである場合には更に温度差を大きくすることができる。但し、シミュレーションの加熱条件を変化させる場合にあっても表裏間の温度差はそのままの値に保つことが好ましい。   The temperature variation ΔTmax is set to about 8 ° C. when severe temperature restrictions using lead-free solder are provided. For example, when temperature restrictions such as using conventional lead solder are moderate, ΔTmax is Even when the temperature is 10 ° C. or higher, it may not be necessary to provide a difference between the heating temperatures Ta and Tb on the front and back sides of the article to be heated. In addition, the temperature difference between the front and back surfaces can be further increased when the temperature constraint is moderate. However, even when changing the heating conditions of the simulation, it is preferable to keep the temperature difference between the front and back surfaces as it is.

なお、図示されていないが、本願発明者らの行なった他の実験では、予熱段階における温度ばらつきΔT0が約5℃を越えた場合には、予熱段階の表裏の加熱温度Ta、Tb間にも温度差を設けることが好ましく、また、その時の温度差は約10℃とすることが好ましい。この場合においても、この約10℃の温度差でサンプル基板1を加熱して算出されたm値を使用してシミュレーションを行い、シミュレーションの加熱条件設定の際にはこの温度差(10℃)をそのままの値に保つことが好ましい。また、鉛半田を用いるなどの温度制約が緩やかな場合には、温度ばらつきΔT0は8℃、あるいはそれ以上とすることもできる。   Although not shown, in other experiments conducted by the inventors of the present application, when the temperature variation ΔT0 in the preheating stage exceeds about 5 ° C., the heating temperatures Ta and Tb between the front and back sides in the preheating stage are also included. It is preferable to provide a temperature difference, and the temperature difference at that time is preferably about 10 ° C. Even in this case, a simulation is performed using the m value calculated by heating the sample substrate 1 with the temperature difference of about 10 ° C., and this temperature difference (10 ° C.) is set when setting the heating conditions for the simulation. It is preferable to keep the value as it is. Further, when the temperature restriction such as the use of lead solder is gentle, the temperature variation ΔT0 can be set to 8 ° C. or higher.

以上のシミュレーションを行なう熱解析方法につき、図8のフローチャートを参照して再度説明する。この熱解析方法は、例えばリフロー加熱などの生産プロセスにおいて、加熱装置の生産条件を設定する方法に適用可能である。まずステップ#1で、サンプル・加熱装置の条件を設定する。この中には、各加熱区域I〜VIIの加熱温度条件、加熱時間(搬送速度)、サンプル基板の温度測定点、及び各加熱区域における測定位置の設定が含まれる。ステップ#1においては、表裏の加熱源7a、7bの加熱温度Ta、Tbの間には温度差は設けられていない。次にステップ#2において、要求条件が入力される。ここでは、上述した各要求条件a〜gにあるT0、T1、T2、Tmax、Treq、ΔTmax、ΔT0、t0、t1、t2が含まれることが好ましいが、これ以外の要求条件とすることであってもよい。   The thermal analysis method for performing the above simulation will be described again with reference to the flowchart of FIG. This thermal analysis method can be applied to a method of setting production conditions of a heating device in a production process such as reflow heating. First, in step # 1, conditions for the sample / heating device are set. This includes the setting of the heating temperature conditions of each of the heating zones I to VII, the heating time (conveyance speed), the temperature measurement point of the sample substrate, and the measurement position in each heating zone. In Step # 1, no temperature difference is provided between the heating temperatures Ta and Tb of the front and back heating sources 7a and 7b. Next, in step # 2, a required condition is input. Here, it is preferable that T0, T1, T2, Tmax, Treq, ΔTmax, ΔT0, t0, t1, and t2 in each of the above-described requirement conditions a to g are included. May be.

以上の条件設定に基き、ステップ#3でサンプル基板1を実際にリフロー装置10に搬入してステップ#1の加熱条件で加熱し、サンプル基板1の各測定点における表面温度Ts(初期温度Tint含む)を温度測定装置を用いて測定する。ステップ#4で、前記の測定結果、測定点間の温度ばらつきが要求条件を満たしているかがチェックされる。前記例でいえば、予熱段階の温度のばらつきΔT0が5℃以内か、リフロー加熱段階のばらつきTmaxが8℃以内かがチェックされる。これらのばらつきが許容範囲にない場合、ステップ#5で表裏にある加熱源7a、7bの加熱温度Ta、Tb間に温度差Dを設ける。例えば、予熱段階での温度ばらつきΔT0が許容範囲外であるとき、予熱段階にある裏側の加熱温度Tbをステップ#1で設定した温度に対して10℃引き上げる。同じく、リフロー段階でのばらつきΔTmaxが許容範囲外であるとき、リフロー段階にある裏側の加熱温度Tbをステップ#1で設定した温度に対して20℃引き上げる。このような表裏間に温度差を設けた加熱条件で再度ステップ#3に戻ってサンプル基板1を加熱し、各測定点の温度を測定する。なお、予熱段階の温度差10℃、リフロー段階の温度差20℃は1例であって、加熱目的に応じて予め他の温度差を設定しておくこともできる。   Based on the above condition settings, the sample substrate 1 is actually carried into the reflow apparatus 10 in step # 3 and heated under the heating conditions in step # 1, and the surface temperature Ts (including the initial temperature Tint) at each measurement point of the sample substrate 1 is measured. ) Using a temperature measuring device. In step # 4, it is checked whether the measurement result and the temperature variation between the measurement points satisfy the required conditions. In the above example, it is checked whether the temperature variation ΔT0 in the preheating stage is within 5 ° C. or the variation Tmax in the reflow heating stage is within 8 ° C. If these variations are not within the allowable range, in step # 5, a temperature difference D is provided between the heating temperatures Ta and Tb of the heating sources 7a and 7b on the front and back sides. For example, when the temperature variation ΔT0 in the preheating stage is outside the allowable range, the heating temperature Tb on the back side in the preheating stage is raised by 10 ° C. with respect to the temperature set in step # 1. Similarly, when the variation ΔTmax in the reflow stage is outside the allowable range, the heating temperature Tb on the back side in the reflow stage is raised by 20 ° C. with respect to the temperature set in step # 1. Under such heating conditions in which a temperature difference is provided between the front and back surfaces, the process returns to step # 3 again to heat the sample substrate 1 and measure the temperature at each measurement point. The temperature difference of 10 ° C. in the preheating stage and the temperature difference of 20 ° C. in the reflow stage are examples, and other temperature differences can be set in advance according to the heating purpose.

ステップ#4で、予熱段階、リフロー段階のいずれの温度ばらつきも許容範囲内となれば、ステップ#6で、そのときの加熱条件と測定結果とから各測定点及び各測定位置ごとの加熱特性値であるm値を算出する。m値を算出する際の演算方法は、式8に示すこれまで説明した内容と同じである。但し、表裏の加熱源7a、7b間に温度差がある場合の式8における加熱温度Taは、表裏の加熱源7a、7bの内のいずれかを基準に定める。ここでは表側にある加熱源7aの加熱温度Taを基準に定めるものとして説明をするが、裏側の加熱温度Tbを基準に定めることでもよい。繰り返しとなるが、本実施の形態のm値を算出するために、被加熱物の物性値を入力することは不要である。また、得られたm値は加熱装置及び被加熱物の物理的特性をも含めた加熱特性値となり、表裏の加熱源の間に温度差がある場合には当該温度差をも包含した加熱特性値となる。   If any temperature variation in the preheating stage and the reflow stage is within the allowable range in step # 4, in step # 6, the heating characteristic value for each measurement point and each measurement position from the heating condition and the measurement result at that time. M value which is is calculated. The calculation method for calculating the m value is the same as the contents described so far shown in Expression 8. However, the heating temperature Ta in Formula 8 when there is a temperature difference between the front and back heating sources 7a and 7b is determined based on one of the front and back heating sources 7a and 7b. Here, the description will be made assuming that the heating temperature Ta of the heating source 7a on the front side is set as a reference, but the heating temperature Tb on the back side may be set as a reference. Again, it is not necessary to input the physical property value of the object to be heated in order to calculate the m value of the present embodiment. In addition, the obtained m value is a heating characteristic value including the physical characteristics of the heating device and the object to be heated. If there is a temperature difference between the heating sources on the front and back, the heating characteristic including the temperature difference is also included. Value.

次にシミュレーション段階に移行し、ステップ#7でシミュレーション条件を設定する。ここでは各加熱区域ごとの加熱温度、加熱時間(搬送速度)を任意に設定することができる。但し、ステップ5で表裏面の加熱源間に温度差を設けた場合には、当該温度差を同一に保ったままで平行移動させた加熱温度Ta、Tbを設定する。後述するように加熱が対流式である場合には、この他にも熱風の速度変化量を設定することも可能である。ステップ#8では、ステップ#6で算出されたm値を使用し、前記シミュレーション条件に基いてシミュレートした結果に基いて温度プロファイルを作成する。図6に示すシミュレーションプロファイルでは1つの測定点のみの結果を示しているが、同様な温度プロファイルが各測定点全てについて求められる。この全てのプロファイルを基に、まずステップ#9で第1の加熱段階で要求条件をクリアしているかがチェックされる。第1の加熱段階はリフロー加熱の例では予熱段階に相当する。ここで、全ての測定点における温度が要求条件T0、t0(先の例で150〜190℃、60〜120秒)を満たしているかがチェックされる。   Next, the process proceeds to the simulation stage, and simulation conditions are set in step # 7. Here, the heating temperature and heating time (conveying speed) for each heating zone can be set arbitrarily. However, when a temperature difference is provided between the heating sources on the front and back surfaces in step 5, the heating temperatures Ta and Tb that are translated while maintaining the same temperature difference are set. As will be described later, when the heating is a convection type, it is also possible to set the speed change amount of the hot air. In step # 8, the m value calculated in step # 6 is used, and a temperature profile is created based on the result of simulation based on the simulation conditions. Although the simulation profile shown in FIG. 6 shows the result of only one measurement point, a similar temperature profile is obtained for all the measurement points. Based on all the profiles, it is first checked in step # 9 whether the required conditions are cleared in the first heating stage. The first heating stage corresponds to the preheating stage in the example of reflow heating. Here, it is checked whether or not the temperatures at all measurement points satisfy the required conditions T0 and t0 (150 to 190 ° C. and 60 to 120 seconds in the previous example).

全ての測定点でこの要求条件が満たされていない場合には、ステップ#7に戻って加熱温度の変更など再度のシミュレーション条件の設定を行う。上述のように、当初のシミュレーション条件において、第1の加熱段階の加熱条件を要求条件の上限(先の例では190℃)と同じ温度に設定しておれば、通常は被加熱物がこれ以上の温度になることは考えられず、したがってここで要求条件がクリア出来ないということは要求条件温度を下回っていることを意味する。したがって、第1の加熱段階の要求条件がクリアされていないときの再度のシミュレーション条件設定では加熱温度を上げるか、もしくは加熱時間を長くする(搬送速度を遅くする)補正を加える。一般に、予熱などを目的とする第1の加熱段階は、最終目的である第2の加熱段階に比べて要求条件がより緩やかである。表裏の加熱温度Ta、Tb間に温度差がある場合には、当該温度差はここでも同一に保たれる。   If this requirement is not satisfied at all measurement points, the process returns to step # 7 to set simulation conditions again, such as changing the heating temperature. As described above, if the heating conditions in the first heating stage are set to the same temperature as the upper limit of the required conditions (190 ° C. in the previous example) in the initial simulation conditions, the object to be heated is usually higher than this. Therefore, if the required condition cannot be cleared here, it means that the temperature is lower than the required temperature. Therefore, in the simulation condition setting again when the requirements for the first heating stage are not cleared, correction is performed to increase the heating temperature or lengthen the heating time (decrease the conveyance speed). In general, the first heating stage for the purpose of preheating or the like has milder requirements than the second heating stage, which is the final objective. If there is a temperature difference between the front and back heating temperatures Ta and Tb, the temperature difference is kept the same here.

次にステップ#10で、第2の加熱段階での要求条件がクリアされているかがチェックされる。リフロー加熱の例では、通常はこの第2の加熱段階であるリフロー段階の加熱が電子部品などを高温破壊することなく確実に半田接合するよう全加熱行程を通して最も厳格な温度管理が要求される。なお、図示の例では第1と第2の2つの加熱段階をステップ#9、#10に示しているが、要求条件が別途定められた第3、第4以降の加熱段階があってもよい。また、要求条件が1つの加熱段階のみに設定されている場合には、ステップ#9又は#10のいずれかの加熱段階が省略されてもよい。   Next, in step # 10, it is checked whether the requirements in the second heating stage are cleared. In the example of reflow heating, the most stringent temperature control is required throughout the entire heating process so that the heating in the reflow stage, which is usually the second heating stage, reliably solders the electronic components without destroying them at high temperatures. In the illustrated example, the first and second heating stages are shown in steps # 9 and # 10. However, there may be third and fourth and subsequent heating stages in which required conditions are separately determined. . Further, when the required condition is set to only one heating stage, the heating stage of either step # 9 or # 10 may be omitted.

ステップ#10におけるチェックの結果、設定された要求条件が満たされていない場合には、ステップ7に戻って再度シミュレーション条件の設定を行う。例えば、シミュレーションの結果が図5(c)に示すものとなれば、同図の丸印で囲った測定点3bの必要到達温度(Treq)が要求条件温度である230℃をクリアしていない。このような場合には要求条件をクリアさせるため、ステップ#7でリフロー段階における加熱区域の加熱温度を上げるか、もしくは加熱時間を長くする(搬送速度を遅くする)などの加熱条件の変更を行う。表裏の加熱温度Ta、Tbの間に温度差を設けている場合には、当該温度差が維持されるのはこれまでと同様である。図1の下側にある図からも明らかなように、このリフロー段階では各種の要求条件が錯綜しており、適切なシミュレーション条件の設定には多くの要因を配慮する必要がある。   As a result of the check in step # 10, if the set required condition is not satisfied, the process returns to step 7 to set the simulation condition again. For example, if the simulation result is as shown in FIG. 5C, the required temperature (Treq) at the measurement point 3b surrounded by a circle in the same figure does not clear the required temperature of 230 ° C. In such a case, in order to clear the required conditions, in step # 7, the heating conditions such as increasing the heating temperature in the reflow stage or increasing the heating time (decreasing the conveying speed) are changed. . When a temperature difference is provided between the front and back heating temperatures Ta and Tb, the temperature difference is maintained as before. As is clear from the diagram on the lower side of FIG. 1, various requirements are complicated in this reflow stage, and many factors need to be taken into consideration in setting appropriate simulation conditions.

従来技術においては、サンプル基板を実際に加熱し、測定した結果に基いて熟練作業者が次の加熱条件を設定し直し、再度サンプル加熱を行って測定することの繰り返しであった。しかしながら本実施の形態においては、一度算出されたm値を用いて机上でシミュレーションを行うことができる。表裏の加熱源に加熱温度差を設けた場合であっても、この温度差を保ったままでの加熱条件を設定することで精度の高いシミュレーションを効率的に行うことができる。このためある程度任意に設定した条件で繰り返し確認することであっても短時間でこれを行うことができる。1つの例として、従来技術により10回の加熱条件変更による加熱結果を実測により検証するには、上述した加熱装置が安定するまでの待ち時間などを含めて通常約5時間を要したのに対し、本実施の形態によるシミュレーションを用いればこれを1時間ほどで終えることができる。この適切な加熱条件を見出す操作をコンピュータで行えば更に効率的となることは明らかであるが、これに関しては後の実施の形態で説明する。   In the prior art, the sample substrate was actually heated, and based on the measurement results, the skilled worker re-sets the next heating condition, repeated the sample heating, and repeated measurement. However, in the present embodiment, a simulation can be performed on a desk using the m value calculated once. Even when a heating temperature difference is provided between the front and back heating sources, a highly accurate simulation can be performed efficiently by setting the heating conditions while maintaining this temperature difference. For this reason, even if it confirms repeatedly on the conditions set arbitrarily to some extent, this can be performed in a short time. As an example, in order to verify the heating result by changing the heating conditions 10 times according to the conventional technique by actual measurement, it usually took about 5 hours including the waiting time until the above-described heating device is stabilized. If the simulation according to the present embodiment is used, this can be completed in about one hour. It is clear that the operation of finding the appropriate heating condition can be performed more efficiently by a computer, but this will be described in a later embodiment.

ステップ#10でリフロー領域における要求条件が全てクリアされておれば、破線で示す矢印に従ってステップ#13でシミュレーション結果に基く加熱条件の設定が完了する。ステップ#11、#12では、ステップ#10で設定された条件に基き、実際にサンプル基板を用いて検証加熱を行い、要求条件がクリアされているかの検証を行うものとしている。このステップ#11、#12はオプションであり、シミュレーションの精度が高いものであることが立証されておればこれらを省略することもできる。ステップ#11、#12のサンプル基板による検証加熱で万一要求条件が満たされていなかった場合には、ステップ#6に戻ってこの検証加熱の際の測定データを使用してm値を算出し直し、再度シミュレーションを行う。このような加熱条件を変更したシミュレーションの繰り返しにより、より精度の高い温度予測を得ることができる。   If all the required conditions in the reflow region are cleared in step # 10, the setting of the heating condition based on the simulation result is completed in step # 13 according to the arrow indicated by the broken line. In steps # 11 and # 12, based on the conditions set in step # 10, verification heating is actually performed using a sample substrate to verify whether the required conditions are cleared. Steps # 11 and # 12 are optional and can be omitted if it is proved that the accuracy of the simulation is high. If the required conditions are not satisfied by the verification heating using the sample substrates in steps # 11 and # 12, the process returns to step # 6 and the m value is calculated using the measurement data during the verification heating. Correct and perform the simulation again. By repeating the simulation in which such heating conditions are changed, a more accurate temperature prediction can be obtained.

また、サンプル基板1の加熱やシミュレーションの結果、例えば測定点の1つにおいて被加熱物が耐熱限界温度(Tmax)240℃を越え、他の測定点の1つにおいて必要到達温度(Treq)230℃に至らないような極端な状況(大きな温度ばらつき)も有り得る。このような場合、例えば搬送装置の搬送速度v(もしくは加熱時間t)を変化させることにより救済可能なケースもあるが、既に設定条件が限界で新たな補正条件の設定が難しいこともあり得る。本願発明では、このような場合においても幾つかのシミュレーションを短時間で行い、その結果、所定の条件のクリアが見込めない場合には早期に条件設定不能の判断を行うことができる。従来技術における試行錯誤では、このような場合においても繰り返して条件の模索を行うこととなり、時間的なロスを発生させていた。   Further, as a result of heating or simulation of the sample substrate 1, for example, the object to be heated exceeds the heat-resistant limit temperature (Tmax) 240 ° C. at one of the measurement points, and the required ultimate temperature (Treq) 230 ° C. at one of the other measurement points. There may be an extreme situation (large temperature variation) that does not lead to. In such a case, for example, there may be cases where repair can be made by changing the transport speed v (or heating time t) of the transport device, but it may be difficult to set a new correction condition because the set condition is already limited. In the present invention, even in such a case, several simulations are performed in a short time, and as a result, if the clearing of the predetermined condition cannot be expected, it is possible to determine early that the condition cannot be set. In trial and error in the prior art, the search for conditions is repeated even in such a case, and a time loss is generated.

以上、本実施の形態にかかる熱解析方法について説明してきたが、上述の熱解析方法は更に適用範囲を広げて利用することができる。その1例として、加熱区域における熱風の風速の変化によるシミュレーションが挙げられる。上述の実施の形態においては、熱風の風速は一定(例えば5m/秒)であるとしている。これに対し、同一温度の熱風を吹き付ける場合であってもその風速が変化した場合には対象物に対する熱伝達に影響があることが知られている。この熱風の風速と熱伝達の関係は、一般に実験によって求めることができ、場合によっては統計的データが入手可能である。   As described above, the thermal analysis method according to the present embodiment has been described. However, the above-described thermal analysis method can be used by further expanding the application range. One example is a simulation based on a change in the speed of hot air in the heating zone. In the above-described embodiment, the wind speed of the hot air is constant (for example, 5 m / second). On the other hand, it is known that even when hot air having the same temperature is blown, if the wind speed changes, heat transfer to the object is affected. The relationship between the wind speed and heat transfer of the hot air can generally be obtained by experiments, and statistical data is available in some cases.

1例として図9は、本願発明者らが実験によって得た加熱時の熱風の風速と加熱特性値であるm値との関係を示している。図の横軸が熱風の風速(m/秒)で、縦軸がm値を示している。実験結果から、縦軸m値をy、横軸風速をxとすると、この両者の関係は、
y=0.0006x−0.0009x+0.0377 ・・・式9
の近似式で表される。このような関係を予め入手しておくことにより、シミュレーション条件の設定時において熱風の風速を変化させても、これによるm値の変化を式9によって補正し、その他は上述してきたものと全く同じ手順によって補正後のm値を使用してシミュレーションを実施することができる。
As an example, FIG. 9 shows the relationship between the velocity of hot air during heating and the m value that is a heating characteristic value obtained by the inventors of the present application through experiments. In the figure, the horizontal axis represents the hot air velocity (m / sec), and the vertical axis represents the m value. From the experimental results, if the vertical m value is y and the horizontal wind speed is x, the relationship between the two is
y = 0.006x 2 −0.0009x + 0.0377 Equation 9
It is expressed by the approximate expression of By obtaining such a relationship in advance, even if the velocity of the hot air is changed when setting the simulation conditions, the change in m value due to this is corrected by Equation 9, and the rest is exactly the same as described above. The simulation can be performed using the m value after correction according to the procedure.

また、本発明に係る加熱特性値(m値)のその他の適用の例として、上述の実施の形態では熱風を被加熱物に吹き付ける対流加熱を前提としているが、これを遠赤外線放射などを利用した輻射による加熱に対して適用することが挙げられる。式3で示したように、Δt時間で加熱される被加熱物の温度変化量ΔTは一般に、

Figure 0004360867
で表される。右辺の前半部分は対流による要素を示し、後半部分は輻射による要素を示している。対流による加熱をベースとした式4では、輻射加熱による影響をほぼ無視できるとして右辺の輻射加熱要素の後半部分を省略している。これと同様に、輻射による加熱の場合には、右辺の対流加熱要素の前半部分を省略して
Figure 0004360867
と表すことができる。この式10を前記式4に置き換えて輻射による加熱をベースとした場合の加熱特性値を求め、あとは先の実施の形態で説明した内容と同じ手順により、この加熱特性値をもとにして輻射加熱の場合における各種のシミュレーションを行うことが可能である。 In addition, as an example of other application of the heating characteristic value (m value) according to the present invention, the above-described embodiment is premised on convection heating in which hot air is blown onto an object to be heated. Application to heating by radiated light. As shown in Equation 3, the temperature change ΔT of the heated object heated in Δt time is generally
Figure 0004360867
It is represented by The first half of the right side shows elements due to convection, and the latter half shows elements due to radiation. In Equation 4 based on convection heating, the latter half of the radiant heating element on the right side is omitted because the influence of radiant heating can be almost ignored. Similarly, in the case of heating by radiation, the first half of the convective heating element on the right side is omitted.
Figure 0004360867
It can be expressed as. The formula 10 is replaced with the formula 4 to obtain a heating characteristic value based on heating by radiation, and the rest is based on the heating characteristic value by the same procedure as described in the previous embodiment. Various simulations in the case of radiant heating can be performed.

本発明に係る加熱特性値すなわちm値の更なる応用として、対象物を冷却する場合への適用がある。図1に示す加熱装置において、装置出口側に前述した冷却装置11を示している。被加熱物である回路基板などを長く高温に放置することを避ける必要がある場合、エアもしくは冷風を被加熱物に吹き付けて冷却を促進させることができる。この冷却装置においても、全く同様に吹き付けるエアもしくは冷風の温度、冷却時間を定め、被加熱物(被冷却物)の測定点における温度を測定してm値を求め、あとは同様にしてこのm値を使用して温度シミュレーションを行うことができる。   As a further application of the heating characteristic value, that is, the m value according to the present invention, there is an application to cooling an object. In the heating apparatus shown in FIG. 1, the cooling apparatus 11 described above is shown on the apparatus outlet side. When it is necessary to avoid leaving a circuit board or the like to be heated for a long time at a high temperature, cooling can be promoted by blowing air or cold air onto the heated object. Also in this cooling device, the temperature of air to be blown or cold air and the cooling time are determined in the same manner, the temperature at the measurement point of the object to be heated (cooled object) is measured to obtain the m value, and the m The value can be used to perform a temperature simulation.

なお、図1では加熱装置内で被加熱物を搬送装置で搬送する形式の加熱装置としているが、本実施の形態は、他の形式、例えば搬送装置を持たず、搬入された被加熱物を移動することなしに一定時間の加熱区分ごとに加熱装置の加熱温度を変化させることによって所定の温度プロファイルに沿った加熱を行う形式の加熱装置に対しても適用可能である。したがって、図1に示す加熱区域は必ずしも物理的に分離された異なる区域を意味せず、前記一定時間ごとの加熱区分もそれぞれ図示の加熱区域に相当するものと解釈しなければならない。   In FIG. 1, the heating device is of a type in which the object to be heated is conveyed by the conveying device in the heating device. The present invention is also applicable to a heating apparatus that performs heating according to a predetermined temperature profile by changing the heating temperature of the heating apparatus for each heating section for a certain time without moving. Accordingly, the heating zones shown in FIG. 1 do not necessarily mean different zones that are physically separated, and the heating sections at regular intervals should be interpreted as corresponding to the heating zones shown in the drawing.

また、上述した実施の形態では与えられた温度プロファイル(要求条件)を得るための適切な加熱条件を設定する場合のシミュレーションについて述べているが、これとは逆に加熱条件を与え、この加熱条件によって加熱される被加熱物の温度プロファイルを求めるシミュレーションも勿論可能である。これは各測定位置に応じた加熱温度Ta、加熱時間tを加熱基本式(式7)に入力することによって得られ、これを複数の測定位置(先の例では合計700箇所)ごとに算出することによって例えば図6に示すような温度プロファイルのシミュレーション結果を得ることができる。表裏の加熱源7a、7bの間に温度差が設けられている場合にも、m値を求めた際の基準となる加熱温度(上述の例では表側の加熱温度Ta)に対応した加熱条件を与え、この温度差を維持したままで当該m値を使用することによって同様の温度プロファイルのシミュレーションが可能である。   In the above-described embodiment, a simulation is described in which an appropriate heating condition for obtaining a given temperature profile (required condition) is set. Conversely, a heating condition is given and this heating condition is set. Of course, a simulation for obtaining a temperature profile of an object to be heated heated by the above is also possible. This is obtained by inputting the heating temperature Ta and the heating time t corresponding to each measurement position into the heating basic formula (Formula 7), and this is calculated for each of a plurality of measurement positions (total of 700 in the previous example). Thus, for example, a simulation result of a temperature profile as shown in FIG. 6 can be obtained. Even when a temperature difference is provided between the front and back heating sources 7a and 7b, the heating conditions corresponding to the heating temperature (the heating temperature Ta on the front side in the above example) serving as a reference when the m value is obtained are set. A similar temperature profile can be simulated by using the m value while maintaining this temperature difference.

次に、本発明にかかる第2の実施の形態の熱解析方法について図面を参照して説明する。先の実施の形態では、各温度のばらつきΔT0、ΔTmaxが許容範囲を越える場合に、表裏の加熱源の間に予め定められた温度差(例えば、予熱段階で10℃、リフロー段階で20℃)を設け、この予め定められた温度差を維持したままで加熱温度を変化させて熱解析を行なうものとしている。本実施の形態ではこれを改め、表裏の加熱温度Ta、Tb間に設けるべき適切な温度差Dをシミュレーションによって求めるものとしている。使用する加熱装置は、図1に示すものと同様であってよく、また、被加熱物の加熱要求条件は先の実施の形態で示したものと同様とする。なお、以下の説明では鉛フリー半田を使用するリフロー加熱を例にしているが、他の熱解析においても同様に適用可能である。   Next, a thermal analysis method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the previous embodiment, when the temperature variations ΔT0 and ΔTmax exceed the allowable range, a predetermined temperature difference between the front and back heating sources (for example, 10 ° C. in the preheating stage and 20 ° C. in the reflow stage). The thermal analysis is performed by changing the heating temperature while maintaining the predetermined temperature difference. In the present embodiment, this is corrected, and an appropriate temperature difference D to be provided between the front and back heating temperatures Ta and Tb is obtained by simulation. The heating apparatus to be used may be the same as that shown in FIG. 1, and the heating requirement conditions of the object to be heated are the same as those shown in the previous embodiment. In the following description, reflow heating using lead-free solder is taken as an example, but the present invention can be similarly applied to other thermal analysis.

図10は、本実施の形態にかかる熱解析方法の手順を示すフローチャートである。図において、ステップ#1からステップ#3までは、図8に示す先の実施の形態と同様である。すなわち、両加熱源7a、7bの加熱温度Ta、Tb間に温度差を設けていない加熱条件でサンプル基板1を加熱し、次にステップ#4でそのときのm値を算出する。   FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the thermal analysis method according to the present embodiment. In the figure, step # 1 to step # 3 are the same as in the previous embodiment shown in FIG. That is, the sample substrate 1 is heated under a heating condition in which there is no temperature difference between the heating temperatures Ta and Tb of both the heating sources 7a and 7b, and the m value at that time is calculated in step # 4.

ステップ#5で、表裏にある加熱源の加熱温度Ta、Tbに温度差Dを設ける。例えば、予熱段階の各加熱温度Ta、Tb間の温度差Dpに10℃、リフロー段階の各加熱温度Ta、Tb間の温度差Drに20℃など、予め定められた温度差D(Dp、Dr)を設ける。より具体的には、予熱段階での表側の加熱温度Ta=180℃、裏側の加熱温度Tb=190℃、リフロー段階での表側の加熱温度Ta=240℃、下側の加熱温度Tb=260℃とする。これらの温度差は、鉛フリー半田のリフロー加熱の例であって、他の温度差とすることも可能である。次にステップ#6で、この温度差を設けた加熱条件によりサンプル基板1を再度加熱する。このサンプル基板1の加熱時に、サンプル基板1の各測定点3、及び加熱装置の各測定位置ごとに初期温度Tint、到達温度Tsが測定される。例としてリフロー段階のある測定位置における1つの測定点3の初期温度Tintが232℃、到達温度Tsが238℃とそれぞれ測定されたとする。   In step # 5, a temperature difference D is provided between the heating temperatures Ta and Tb of the heating sources on the front and back sides. For example, a predetermined temperature difference D (Dp, Dr) such as 10 ° C. for the temperature difference Dp between the heating temperatures Ta and Tb in the preheating stage and 20 ° C. for the temperature difference Dr between the heating temperatures Ta and Tb in the reflow stage. ). More specifically, the front side heating temperature Ta = 180 ° C. in the preheating stage, the back side heating temperature Tb = 190 ° C., the front side heating temperature Ta = 240 ° C. in the reflow stage, and the lower side heating temperature Tb = 260 ° C. And These temperature differences are examples of reflow heating of lead-free solder and can be other temperature differences. Next, in step # 6, the sample substrate 1 is heated again under the heating conditions with this temperature difference. When the sample substrate 1 is heated, the initial temperature Tint and the reached temperature Ts are measured for each measurement point 3 of the sample substrate 1 and each measurement position of the heating device. As an example, it is assumed that the initial temperature Tint at one measurement point 3 at the measurement position with the reflow stage is measured at 232 ° C. and the ultimate temperature Ts is measured at 238 ° C.

次に、以上の測定結果に基き、ステップ#7で前記測定点3近傍の局部加熱温度Txを求める。この局部加熱温度Txとは、測定点3の温度Tsを上述の238℃とするに必要な測定点3の近傍に形成される局部的な仮想の加熱温度である。より具体的には、加熱基本式である式7:
Ts=Ta−(Ta−Tint)e−mt
を変形して、到達Ts(238℃)から逆に加熱温度Taを求める式に改めると、

Figure 0004360867
となる。この式11に、上述したTs=238℃、Tint=232℃、またmにはステップ#4で算出したm値をそれぞれ代入すると、例えばTa=248℃と算出される。 Next, based on the above measurement result, the local heating temperature Tx in the vicinity of the measurement point 3 is obtained in Step # 7. The local heating temperature Tx is a local virtual heating temperature formed in the vicinity of the measurement point 3 necessary for setting the temperature Ts at the measurement point 3 to 238 ° C. described above. More specifically, Formula 7 which is a heating basic formula:
Ts = Ta- (Ta-Tint) e -mt
Is transformed into an equation for obtaining the heating temperature Ta from the attainment Ts (238 ° C.).
Figure 0004360867
It becomes. If the above-described Ts = 238 ° C., Tint = 232 ° C., and m value calculated in step # 4 are substituted for m, for example, Ta = 248 ° C. is calculated.

このようにして算出されたTa=248℃という温度は、表側の加熱温度Ta=240℃と裏側の加熱温度Tb=260℃という、表裏両側にある加熱源からの異なる加熱温度によって、当該測定点3の近傍に形成される局部的な想定加熱温度であるといえる。これを局部加熱温度Txと定義する。   The temperature calculated in this way is Ta = 248 ° C., and the measurement point depends on the heating temperature Ta = 240 ° C. on the front side and the heating temperature Tb = 260 ° C. on the front side and the different heating temperatures from the heating sources on both sides. It can be said that this is a locally assumed heating temperature formed in the vicinity of 3. This is defined as the local heating temperature Tx.

次に、ステップ#8で、表裏の各加熱温度Ta、Tb(Ta<Tbとする)が局部加熱温度Txに及ぼす影響度の指標となる温度差係数Rを求める。具体的に、表側の加熱温度Taに対応する温度差係数Raは:

Figure 0004360867
また、裏側の加熱温度Tbに対応する温度差係数Rbは:
Figure 0004360867
で表される。上述した例における具体的な数値を入れれば、
Ra=(248−240)/(260−240)=0.4
Rb=(260−248)/(260−240)=0.6
となる。すなわち、当該測定点3において、局部的加熱温度に及ぼす影響度の指標は、表側の加熱源7aが0.4、裏側の加熱源7bが0.6(双方の合計で1.0)と想定される。このような温度差係数Rをそれぞれの測定点3及び測定位置において算出する。 Next, in step # 8, a temperature difference coefficient R that is an index of the degree of influence of the heating temperatures Ta and Tb (Ta <Tb) on the front and back sides on the local heating temperature Tx is obtained. Specifically, the temperature difference coefficient Ra corresponding to the heating temperature Ta on the front side is:
Figure 0004360867
Further, the temperature difference coefficient Rb corresponding to the heating temperature Tb on the back side is:
Figure 0004360867
It is represented by If we put the specific numerical values in the above example,
Ra = (248−240) / (260−240) = 0.4
Rb = (260-248) / (260-240) = 0.6
It becomes. That is, at the measurement point 3, the index of the degree of influence on the local heating temperature is assumed to be 0.4 for the front-side heating source 7a and 0.6 for the back-side heating source 7b (1.0 in total for both). Is done. Such a temperature difference coefficient R is calculated at each measurement point 3 and measurement position.

次に、ステップ#9で、以上で求められた温度差係数Rを基に、予熱段階及びリフロー段階におけるそれぞれの表裏間の加熱源7a、7bの適切な温度差Dp、Drを求めるシミュレーションを行う。ここで、予熱段階の最大の温度差Dpは10℃、リフロー段階の最大の温度差Drは20℃とし、各10℃区切りの段差でのシミュレーションを行う場合を説明する。この際の温度差Dp、Drの組み合わせは以下の6通りとなる。
a.予熱段階の温度差Dp=0 ; リフロー段階の温度差Dr=0
b.予熱段階の温度差Dp=0 ; リフロー段階の温度差Dr=10℃
c.予熱段階の温度差Dp=0 ; リフロー段階の温度差Dr=20℃
d.予熱段階の温度差Dp=10℃; リフロー段階の温度差Dr=0
e.予熱段階の温度差Dp=10℃; リフロー段階の温度差Dr=10℃
f.予熱段階の温度差Dp=10℃; リフロー段階の温度差Dr=20℃
Next, in step # 9, based on the temperature difference coefficient R obtained above, a simulation is performed to obtain appropriate temperature differences Dp, Dr of the heating sources 7a, 7b between the front and back sides in the preheating stage and the reflow stage. . Here, the case where the maximum temperature difference Dp in the preheating stage is 10 ° C., the maximum temperature difference Dr in the reflow stage is 20 ° C., and the simulation is performed at the steps separated by 10 ° C. will be described. At this time, there are the following six combinations of the temperature differences Dp and Dr.
a. Preheating stage temperature difference Dp = 0; Reflow stage temperature difference Dr = 0
b. Preheating stage temperature difference Dp = 0; Reflow stage temperature difference Dr = 10 ° C.
c. Preheating stage temperature difference Dp = 0; Reflow stage temperature difference Dr = 20 ° C.
d. Preheating stage temperature difference Dp = 10 ° C .; Reflow stage temperature difference Dr = 0
e. Temperature difference Dp = 10 ° C. in preheating stage; Temperature difference Dr = 10 ° C. in reflow stage
f. Preheating stage temperature difference Dp = 10 ° C .; Reflow stage temperature difference Dr = 20 ° C.

以上の各組み合わせにおける局部加熱温度Txを求めると、それぞれ以下の結果となる。なお、ここでは基準温度として表側の加熱温度Taを用いるものとし、具体的には予熱段階をTa=190℃、リフロー段階をTa=240℃とする。繰り返しになるが、裏側の加熱温度Tbの方を基準温度として用いることも同様に可能である。
<予熱段階:Tx=Ta+Dp×Ra>
a.Tx=190+0×0.4=190℃
b.Tx=190+0×0.4=190℃
c.Tx=190+0×0.4=190℃
d.Tx=190+10×0.4=194℃
e.Tx=190+10×0.4=194℃
f.Tx=190+10×0.4=194℃
<リフロー段階:Ta+Dr×Ra>
a.Tx=240+0×0.4=240℃
b.Tx=240+10×0.4=244℃
c.Tx=240+20×0.4=248℃
d.Tx=240+0×0.4=240℃
e.Tx=240+10×0.4=244℃
f.Tx=240+20×0.4=248℃
When the local heating temperature Tx in each of the above combinations is obtained, the following results are obtained. Here, the heating temperature Ta on the front side is used as the reference temperature. Specifically, the preheating stage is Ta = 190 ° C., and the reflow stage is Ta = 240 ° C. Again, it is equally possible to use the backside heating temperature Tb as the reference temperature.
<Preheating stage: Tx = Ta + Dp × Ra>
a. Tx = 190 + 0 × 0.4 = 190 ° C.
b. Tx = 190 + 0 × 0.4 = 190 ° C.
c. Tx = 190 + 0 × 0.4 = 190 ° C.
d. Tx = 190 + 10 × 0.4 = 194 ° C.
e. Tx = 190 + 10 × 0.4 = 194 ° C.
f. Tx = 190 + 10 × 0.4 = 194 ° C.
<Reflow stage: Ta + Dr × Ra>
a. Tx = 240 + 0 × 0.4 = 240 ° C.
b. Tx = 240 + 10 × 0.4 = 244 ° C.
c. Tx = 240 + 20 × 0.4 = 248 ° C.
d. Tx = 240 + 0 × 0.4 = 240 ° C.
e. Tx = 240 + 10 × 0.4 = 244 ° C.
f. Tx = 240 + 20 × 0.4 = 248 ° C.

加熱温度Txとしたときの測定点3の到達温度Tsは、加熱基本式である式7の
Ts=Tx−(Tx−Tint)e−mt
にそれぞれのTx、Tintの値を代入することにより得られる。初期温度であるTintは、それぞれ直前の測定位置における到達温度により求められる。同様にして、全ての測定点、測定位置においてそれぞれの温度Tsを求めることにより、ステップ#9で各測定点3の温度プロファイルを作成することができる。
The ultimate temperature Ts at the measurement point 3 when the heating temperature Tx is set is Ts = Tx− (Tx−Tint) e −mt in Equation 7, which is a basic heating equation.
Is obtained by substituting the values of Tx and Tint for. The initial temperature Tint is obtained from the temperature reached at the immediately previous measurement position. Similarly, by obtaining the respective temperatures Ts at all measurement points and measurement positions, the temperature profile of each measurement point 3 can be created in step # 9.

リフロー加熱の場合には、各測定点のピーク温度のばらつきが最小となる温度差の組み合わせが最適な加熱条件となるため、ステップ#10で、上述のa〜fの局部加熱条件の内から各測定点のピーク温度間が最少の温度差となるものを選択することによって予熱段階、リフロー段階における各最適な表裏間の加熱温度差Dp、Drを特定することができる。ステップ#9では、全ての測定点における温度プロファイルを得ることができるため、ΔTmaxが最小となる条件以外にも、加熱目的に合わせて要求条件に最も適する温度差の組み合わせをシミュレーション結果から任意に選択することができる。   In the case of reflow heating, since the combination of temperature differences that minimizes the variation in peak temperature at each measurement point is the optimal heating condition, each of the above-mentioned local heating conditions a to f is selected in step # 10. By selecting the one having the smallest temperature difference between the peak temperatures of the measurement points, the optimum heating temperature difference Dp, Dr between the front and back sides in the preheating stage and the reflow stage can be specified. In step # 9, temperature profiles at all measurement points can be obtained, so in addition to the conditions that minimize ΔTmax, a combination of temperature differences that best suits the required conditions according to the heating purpose is arbitrarily selected from the simulation results. can do.

なお、上述の例では、予熱段階とリフロー段階の温度差係数Raを仮に同じとしているが、異なる場合であれば、それぞれの温度差係数を用いることによって同様に計算可能である。また、上記の例では温度差の組み合わせを10℃区切りの段差ごととしているが、これを5℃区切り、2℃区切りなど、任意の段差ごとで同様にシミュレーションを行なうことができる。区切りをより細かくすることによって、当然ながら計算処理は多くなるがより詳細な熱解析が可能となる。   In the above-described example, the temperature difference coefficient Ra between the preheating stage and the reflow stage is assumed to be the same, but if different, it can be similarly calculated by using each temperature difference coefficient. Further, in the above example, the combination of temperature differences is set at every step of 10 ° C., but the simulation can be similarly performed at any step such as 5 ° C. and 2 ° C .. By making the breaks finer, naturally more calculation processing is required, but more detailed thermal analysis is possible.

図10において、ステップ#10で温度ばらつきΔTmaxを最小とする最適な温度差Dp、Drが求められれば、以下は、図8に示すフローチャートのステップ#7以下に示すフローを進めることによって、必要な加熱条件を求めるシミュレーションを行うことができる。すなわち、上述した図10に示すフローによって測定点3の温度ばらつきを最小とする表裏間での加熱温度差Dをシミュレーションによって見出し、以下は先の実施の形態と同様にして要求条件を満足する最適な加熱条件を見出すことができる。   In FIG. 10, if the optimum temperature difference Dp, Dr that minimizes the temperature variation ΔTmax is obtained in step # 10, the following is necessary by advancing the flow shown in step # 7 and subsequent steps of the flowchart shown in FIG. A simulation for obtaining the heating conditions can be performed. That is, the heating temperature difference D between the front and back that minimizes the temperature variation at the measurement point 3 is found by simulation according to the flow shown in FIG. 10 described below, and the following is the optimum that satisfies the requirements as in the previous embodiment. Suitable heating conditions can be found.

また、これまでの説明では、予熱段階の表裏間の加熱温度差が10℃、リフロー段階の温度差が20℃で、これを各々10℃区切りの段差で組み合わせるという比較的シンプルなシミュレーション条件としているが、例えばリフロー段階の2つの加熱区域VI、VIIを個別に10℃区切りの段差で最大各20℃まで変動させ、これと予熱段階の10℃の加熱温度差を含む3つの加熱条件の組み合わせとしたシミュレーションにするなど、より複雑なシミュレーションを行うことも可能である。   Further, in the description so far, the heating temperature difference between the front and back in the preheating stage is 10 ° C., the temperature difference in the reflow stage is 20 ° C., and these are relatively simple simulation conditions in which these are combined in steps separated by 10 ° C. However, for example, the two heating zones VI and VII in the reflow stage are individually fluctuated in steps of 10 ° C. up to 20 ° C., and this is combined with three heating conditions including a heating temperature difference of 10 ° C. in the preheating stage. It is also possible to perform a more complicated simulation such as a simulation.

また、裏側の加熱温度Tbが表側の加熱温度Taよりも高温である例のみをこれまで示しているが、加熱目的に応じ表側の加熱温度Taをより高温にする場合もあり得、この場合においても上述したロジックは同様に適用することが可能である。   In addition, only an example in which the heating temperature Tb on the back side is higher than the heating temperature Ta on the front side has been shown so far, but the heating temperature Ta on the front side may be higher depending on the heating purpose. The logic described above can also be applied in the same manner.

次に、本発明にかかる第3の実施の形態について説明する。本実施の形態では、上述の第1及び第2の実施の形態で説明した熱解析をコンピュータで実施するためのプログラム、及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。   Next, a third embodiment according to the present invention will be described. The present embodiment relates to a program for executing the thermal analysis described in the first and second embodiments by a computer, and a computer-readable storage medium storing the program.

このプログラム及び記憶媒体には、基本的に先の2つの実施の形態で示した熱解析方法を実施するための手順が含まれる。すなわち、当該プログラムの第1の態様は、
表裏に加熱温度差を設けない一定の加熱条件、加熱時間の下に被加熱物サンプルを加熱してその複数の測定点の各温度を測定し、前記複数の測定点間の温度ばらつきの大きさを予め定められた閾値と比較する手順と、
前記温度ばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合には、この時の加熱条件、及び測定結果から、式8に示す加熱特性値であるm値を求める手順、もしくは同様にして求められたm値を獲得する手順と、
前記温度ばらつきが予め定められた閾値よりも大きい場合には、被加熱物を加熱する表裏の加熱温度に予め定められた温度差を設けて再度加熱し、前記複数の測定点間の温度ばらつきの大きさが予め定められた閾値内に納まることを確認する手順と、
前記確認の後、この時の加熱条件、及び測定結果から、式8に示す加熱特性値であるm値を求める手順、もしくは同様にして求められたm値を獲得する手順と、
回路基板などの被加熱物及び加熱装置のシミュレーション加熱条件を、表裏間の加熱温度差(0を含む)を維持したままで設定する手順と、
前記設定された各加熱条件と前記求められた各m値とから、回路基板の各測定点ごとの温度を算出して温度プロファイルをシミュレートする手順と、
前記シミュレーション結果と前記要求条件とを比較して前記シミュレーション条件が要求条件をクリアできる加熱条件であるかを確認する手順と、
前記要求条件がクリアできない場合には、前記確認結果に基く次の適切な加熱条件を、前記表裏間の加熱温度差(0を含む)を維持したまま設定して再度シミュレーションを繰り返す手順と、
前記要求条件がクリアできた場合には、当該結果を加熱条件として確定する手順と、
前記表裏の加熱温度に予め定められた温度差を設けて加熱しても、複数の測定点間の温度ばらつきの大きさが前記予め定められた閾値内に納まらない場合、または、オプションとして前記シミュレーションの繰り返しが一定回数を越えた場合、適切な加熱条件の設定は不能であることを出力する手順と、
をコンピュータが実施するよう構成されている。
The program and the storage medium basically include a procedure for implementing the thermal analysis method described in the previous two embodiments. That is, the first aspect of the program is
The temperature of the measurement points is measured by heating the sample to be heated under a certain heating condition and heating time without providing a heating temperature difference between the front and back surfaces, and the magnitude of temperature variation between the measurement points. A procedure for comparing to a predetermined threshold;
When the temperature variation is smaller than a predetermined threshold value, the procedure for obtaining the m value that is the heating characteristic value shown in Equation 8 from the heating condition and the measurement result at this time, or m similarly obtained The procedure to get the value,
When the temperature variation is larger than a predetermined threshold value, the temperature difference between the plurality of measurement points is reheated by providing a predetermined temperature difference between the front and back heating temperatures for heating the object to be heated. A procedure to confirm that the size falls within a predetermined threshold;
After the confirmation, from the heating conditions at this time and the measurement result, a procedure for obtaining the m value that is the heating characteristic value shown in Equation 8, or a procedure for obtaining the m value obtained in the same manner,
A procedure for setting a simulation heating condition of an object to be heated such as a circuit board and a heating device while maintaining a heating temperature difference (including 0) between the front and back sides;
A procedure for simulating a temperature profile by calculating a temperature for each measurement point of the circuit board from each of the set heating conditions and each of the obtained m values;
A procedure for confirming whether the simulation condition is a heating condition capable of clearing the required condition by comparing the simulation result with the required condition;
If the required conditions cannot be cleared, a procedure for repeating the simulation again by setting the next appropriate heating condition based on the confirmation result while maintaining the heating temperature difference (including 0) between the front and back sides;
If the required conditions can be cleared, a procedure for determining the result as a heating condition;
Even if heating is performed by providing a predetermined temperature difference between the heating temperatures of the front and back sides, the magnitude of temperature variation between a plurality of measurement points does not fall within the predetermined threshold, or as an option, the simulation If the number of repetitions exceeds a certain number of times, a procedure for outputting that it is impossible to set appropriate heating conditions;
Is configured to be implemented by a computer.

上述の手順は、先の第1の実施の形態で説明したものと基本的に同様である。ここで、表裏の加熱温度に設けられる予め定められた温度差は、例えば鉛フリー半田のリフロー加熱の場合には、予熱段階で約10℃、リフロー段階で約20℃、それぞれ下側加熱温度を上側加熱温度よりも高くする。また、前記複数の測定点間の温度ばらつきの大きさと比較される前記閾値は、例えば鉛フリー半田のリフロー加熱の場合、予熱段階で約5℃、リフロー段階で約8℃とすることができる。   The procedure described above is basically the same as that described in the first embodiment. Here, for example, in the case of reflow heating of lead-free solder, the predetermined temperature difference provided for the front and back heating temperatures is about 10 ° C. in the preheating stage and about 20 ° C. in the reflow stage. Set higher than the upper heating temperature. Further, the threshold value to be compared with the magnitude of temperature variation between the plurality of measurement points can be set to about 5 ° C. in the preheating stage and about 8 ° C. in the reflow stage in the case of reflow heating of lead-free solder, for example.

このプログラム中には、適切なシミュレーション用加熱条件の選択と設定をコンピュータ自身が行うアルゴリズムを含めることができる。以下、そのアルゴリズムにつき詳述する。なお、以下の手順では、第1の加熱段階(以下、予熱段階とする。)、第2の加熱段階(以下、リフロー段階とする。)を含むリフロー加熱を例として説明しているが、これ以外の熱解析においても同様のアルゴリズムを適用することが可能である。   This program can include an algorithm for the computer itself to select and set an appropriate simulation heating condition. The algorithm will be described in detail below. In the following procedure, reflow heating including a first heating stage (hereinafter referred to as a preheating stage) and a second heating stage (hereinafter referred to as a reflow stage) is described as an example. It is possible to apply the same algorithm to other thermal analysis.

また、参考として、この際の被加熱物の要求条件は、下記の第1の実施の形態で示した条件と同一であるものとし、以下、必要に応じて説明の中にカッコ内に参考表示する。
a.加熱保持温度及び同時間(T2、t2):220℃、20秒以上。
b.必要到達温度(Treq) :230℃
c.耐熱限界温度(Tmax) :240℃
d.耐熱上限温度及び同時間(T1、t1):200℃、40秒以下。
e.予熱温度及び同時間(T0、t0) :160℃〜190℃、60秒〜120秒。
For reference, the requirements for the object to be heated at this time are the same as those shown in the first embodiment below. References are indicated in parentheses in the description as necessary. To do.
a. Heating holding temperature and the same time (T2, t2): 220 ° C., 20 seconds or more.
b. Required temperature (Treq): 230 ° C
c. Heat-resistant limit temperature (Tmax): 240 degreeC
d. Heat-resistant upper limit temperature and the same time (T1, t1): 200 ° C., 40 seconds or less.
e. Preheating temperature and the same time (T0, t0): 160 ° C. to 190 ° C., 60 seconds to 120 seconds.

なお、他の要求条件であるf.リフロー温度ばらつき(ΔTmax)とg.予熱温度ばらつき(ΔT0)とは、以下の説明においては便宜上要求条件から除いている。先の実施の形態で説明したように、まず表裏の加熱源の間に温度差がない状態でサンプル加熱を行い、温度ばらつきΔTmax、ΔT0が許容範囲にあるかがチェックされる。いずれかが許容範囲にない場合には表裏の加熱源間に温度差が設けられ、この加熱条件に基いて再度サンプル加熱を行なうことによってm値が算出される。上述したm値の取得は、このようにして算出された後のm値を取得することを意味している。   It should be noted that other requirements are f. Reflow temperature variation (ΔTmax) and g. The preheating temperature variation (ΔT0) is excluded from the requirement for convenience in the following description. As described in the previous embodiment, sample heating is performed in a state where there is no temperature difference between the front and back heating sources, and it is checked whether the temperature variations ΔTmax and ΔT0 are within an allowable range. When one of them is not within the allowable range, a temperature difference is provided between the front and back heating sources, and the m value is calculated by performing sample heating again based on this heating condition. Acquisition of m value mentioned above means acquiring m value after calculating in this way.

図8に示すフローチャートのステップ#3において、サンプル基板を加熱してその温度測定結果からステップ#6でm値を算出の後、ステップ#7でシミュレーション用の加熱条件の設定を行い、以下シミュレーションを行うことによってこの加熱条件が被加熱物を加熱する際の要求条件をクリアしているかを確認するものとしている。このフローにおいて、コンピュータ自身がシミュレーション用の適切な加熱条件を見出すためのアルゴリズムを含むプログラムの手順を図11に示している。   In step # 3 of the flowchart shown in FIG. 8, after heating the sample substrate and calculating the m value from the temperature measurement result in step # 6, the heating conditions for simulation are set in step # 7. By performing this, it is assumed that this heating condition clears the requirement for heating the object to be heated. In this flow, FIG. 11 shows a program procedure including an algorithm for the computer itself to find an appropriate heating condition for simulation.

図11において、まずステップ#21で加熱特性値(m値)を獲得する。これは図8に示すステップ#1〜ステップ#6で得られるもので、複数の測定点と複数の測定位置に対して求められているものとする。表裏間の加熱源に温度差がある場合には、その温度差を設けた状態で得られたm値を取得する。次に、サンプル加熱時の測定結果又はシミュレーションによる算出結果から、ステップ#22で第1の加熱段階である予熱段階で最も高い測定温度となった測定点(図4に示す例に基いてこれを3cとする)を抽出する。これは、ステップ#23において予熱段階における加熱で温度条件の許容される上限を超えてオーバシュートすることがないかをまず最も高い測定点3cで確認するものである(確認手順A)。ここでオーバシュートしておれば、予熱段階での加熱温度が前記予熱の許容される上限温度(190℃)を越えていることを意味している。この場合には、ステップ#24において予め定められた基準で加熱温度を下げる加熱条件の補正を加え、ステップ#25で改めてシミュレーションを行い、再度ステップ#22へ戻ってこれまでの手順を繰り返す。なお、表裏間の加熱源に予め温度差が設けられている場合には、加熱温度を下げる際に当該温度差がそのまま維持される。これは、以下に示す加熱温度の上昇・下降を行なう全ての操作においても同様である。また、以下、特記なき場合、加熱温度とは、基準となる表側の加熱温度(図1の上側の加熱源7aによる加熱温度)Taをいう。   In FIG. 11, first, a heating characteristic value (m value) is obtained in step # 21. This is obtained in step # 1 to step # 6 shown in FIG. 8, and is obtained for a plurality of measurement points and a plurality of measurement positions. When there is a temperature difference in the heating source between the front and back, the m value obtained in a state where the temperature difference is provided is acquired. Next, from the measurement result at the time of sample heating or the calculation result by the simulation, the measurement point (this is based on the example shown in FIG. 4) at which the highest measurement temperature is obtained in the preheating stage which is the first heating stage in Step # 22. 3c). In step # 23, it is first confirmed at the highest measurement point 3c whether or not overheating exceeding the allowable upper limit of the temperature condition is caused by heating in the preheating stage (confirmation procedure A). If overshooting occurs here, it means that the heating temperature in the preheating stage exceeds the upper limit temperature (190 ° C.) for the preheating. In this case, correction of the heating condition for lowering the heating temperature is added in step # 24, a simulation is performed again in step # 25, and the process returns to step # 22 again to repeat the procedure so far. In addition, when the temperature difference is previously provided in the heating source between front and back, when the heating temperature is lowered, the temperature difference is maintained as it is. The same applies to all operations for raising and lowering the heating temperature described below. Further, hereinafter, unless otherwise specified, the heating temperature refers to a reference heating temperature on the front side (heating temperature by the upper heating source 7a in FIG. 1) Ta.

予熱段階での加熱温度を下げる際の前記予め定められた基準の1つは、加熱温度を予熱段階の許容される上限温度(190℃)まで引き下げることである。その他の基準としては、測定結果又は算出結果による温度と前記許容される上限温度(190℃)との温度差を算出し、この温度差に一定の比率(1を含む)を乗じた温度分だけこれまでの加熱温度を引き下げることである。このような基準を予め定めておくことで、ステップ#24ではコンピュータ自身が加熱温度の補正を加えることができる。   One of the predetermined criteria for lowering the heating temperature in the preheating stage is to lower the heating temperature to an allowable upper limit temperature (190 ° C.) in the preheating stage. As other criteria, the temperature difference between the temperature based on the measurement result or the calculation result and the allowable upper limit temperature (190 ° C.) is calculated, and the temperature difference is multiplied by a certain ratio (including 1). It is to lower the heating temperature so far. By setting such a reference in advance, in step # 24, the computer itself can correct the heating temperature.

なお、図示していないが、ステップ#22で抽出された最も高い測定温度となった測定点が予熱段階における加熱で許容される下限温度(160℃)まで達してない場合には、逆にステップ#24において予め定められた基準で加熱温度を上げる加熱条件の補正を加える必要があり、その後、ステップ#25で改めてシミュレーションを行い、再度ステップ#22へ戻ってこれまでの手順を繰り返す。一般に被加熱物の温度は加熱温度と同一、もしくはこれよりも低くなるため、許容下限温度以下の加熱温度条件を予め設定することは一般には考え難い。したがって、これは万一の救済手段である。加熱温度を上げる際の前記予め定められた基準は、上述した加熱温度を引き下げる場合の基準に準ずるものとすることができる。   Although not shown in the figure, if the measurement point having the highest measurement temperature extracted in step # 22 has not reached the lower limit temperature (160 ° C.) allowed for heating in the preheating stage, the step is reversed. In # 24, it is necessary to correct the heating condition for raising the heating temperature based on a predetermined standard. After that, simulation is performed again in step # 25, and the process returns to step # 22 again to repeat the procedure so far. In general, since the temperature of the object to be heated is the same as or lower than the heating temperature, it is generally difficult to set a heating temperature condition equal to or lower than the allowable lower limit temperature. Therefore, this is an emergency remedy. The predetermined standard for raising the heating temperature can be based on the standard for lowering the heating temperature described above.

ステップ#23で測定点3cが予熱上限温度を越えていなければ、次にステップ#26で、予熱時間t0(60秒以上)に達しているが確認される(確認手順B)。これがクリアされていない場合には、加熱装置に搬入された被加熱物が早めに予熱温度(190℃)まで昇温できるよう、ステップ#27で予め定められた基準で加熱温度を上げる補正、もしくは予め定められた基準で加熱時間を長くする(搬送速度を遅くする)補正を行う。   If the measurement point 3c does not exceed the preheating upper limit temperature in step # 23, it is confirmed in step # 26 that the preheating time t0 (60 seconds or more) has been reached (confirmation procedure B). If this is not cleared, a correction for increasing the heating temperature based on a reference determined in advance in step # 27 so that the object to be heated carried into the heating device can be raised to the preheating temperature (190 ° C.) earlier, or Correction for increasing the heating time (decreasing the conveyance speed) is performed according to a predetermined standard.

図12は、ステップ#27における加熱温度を上げるための予め定められた基準の1例を示している。図は被加熱物の温度プロファイルを示しており、縦軸は温度、横軸は時間(右から左)を示す。時間は加熱区域I〜VIIの経過で示している。加熱装置に温度Trで搬入された被加熱物は、加熱区域IからVの第1の加熱(予熱)段階で順次昇温され、図示の例では加熱区域IIIの途中で予熱温度T0(160〜190℃)に達し、その後時間tだけこの予熱温度で保持される。この保持時間tが要求条件t0(60秒)を満たしていない(t<t0)場合、前記の基準として、この予熱温度T0に到達した加熱区域(図示の例ではIII)よりも前の加熱区域(同、I、II)の加熱温度を例えば1℃上昇させる加熱条件の補正を行うものとする。この加熱温度の補正に基いて再度シミュレーションを行い、その結果にて未だ保持時間tがt0を満たしていない場合には、同様な操作で再度1℃上昇させ、これをt0がクリアできるまで繰り返す。なお、この上昇させる温度幅1℃は任意であり、これより大きくしても小さくしてもよい。   FIG. 12 shows an example of a predetermined reference for increasing the heating temperature in step # 27. The figure shows the temperature profile of the object to be heated, with the vertical axis representing temperature and the horizontal axis representing time (from right to left). Time is shown in the course of heating zones I-VII. The objects to be heated carried into the heating device at the temperature Tr are sequentially heated in the first heating (preheating) stage of the heating zones I to V, and in the illustrated example, the preheating temperature T0 (160 to 160) is halfway through the heating zone III. 190 ° C.) and then held at this preheating temperature for time t. When the holding time t does not satisfy the required condition t0 (60 seconds) (t <t0), the heating zone before the heating zone (III in the illustrated example) that has reached the preheating temperature T0 is used as the reference. The heating conditions for increasing the heating temperature (I, II) by 1 ° C., for example, are corrected. The simulation is performed again based on the correction of the heating temperature, and if the holding time t does not yet satisfy t0 as a result, the temperature is again raised by 1 ° C. by the same operation, and this is repeated until t0 can be cleared. Note that the temperature range of 1 ° C. to be raised is arbitrary, and may be larger or smaller than this.

ステップ#27における加熱時間を長くするための予め定められた基準の例としては、同じく図12において、要求時間t0に対する算出された時間tの比率(t/t0、<1)をこれまでの搬送速度に乗ずる、あるいは、この比率でこれまでの加熱時間を除するなどの基準とすることができる。加熱温度、加熱時間のどちらで加熱条件の補正を行うか、もしくはこの双方で補正を行うかは任意に選択することができる。   As an example of a predetermined reference for increasing the heating time in step # 27, similarly, in FIG. 12, the ratio of the calculated time t to the required time t0 (t / t0, <1) is conveyed so far. It can be used as a criterion such as multiplying the speed or dividing the heating time so far by this ratio. It can be arbitrarily selected whether the heating condition or the heating time is used to correct the heating condition or both.

なお、図11、12には示していないが、予熱温度の保持時間が逆に要求条件t0をオーバしている場合(>120秒)には、上述とは逆に、加熱温度T0(190℃)に達した加熱区域よりも前にある各加熱区域の加熱温度を予め定められた基準で下げる補正を加えること、もしくは予熱段階の加熱時間を予め定められた基準で短くする補正を加えることにより、同様に対応することができる。この際の加熱温度を下げる、もしくは加熱時間を短くするための予め定められた補正の基準は、上述した加熱温度を上げる、もしくは加熱時間を長くする際の基準に準じたものとすることができる。予熱段階の時間条件は緩やかであり、通常このような方向の補正を行う必要はなく、したがってこれは万一の場合の救済対策である。   Although not shown in FIGS. 11 and 12, when the preheating temperature holding time is over the required condition t0 (> 120 seconds), the heating temperature T0 (190 ° C.) is contrary to the above. By adding a correction to lower the heating temperature of each heating area before the heating area that has reached) by a predetermined standard, or by correcting to shorten the heating time in the preheating stage by a predetermined standard Can respond as well. The predetermined correction standard for lowering the heating temperature or shortening the heating time at this time can be based on the standard for increasing the heating temperature or increasing the heating time. . The time condition of the preheating stage is moderate, and it is usually unnecessary to perform correction in such a direction.

ステップ#26で、最高温度測定点3cが予熱段階の要求条件をクリアできれば、次にステップ#28でその他の測定点が要求条件である予熱温度及び同時間を全てクリアできているかが確認される(確認手順C)。最高温度測定点3cが同条件をクリアしているため、クリアできていない測定点があればそれは加熱不足であることを意味している。この場合にはステップ#29で予め定められた基準で加熱時間を長くする(搬送速度を遅くする)、又は加熱温度を高くする補正を加え、ステップ#25に戻って補正後の新たな条件によりこれまでの手順を繰り返す。ステップ#29における補正の際の予め定められた基準としては、例えば時間未達である測定点の要求時間t0(60秒)に対する算出された時間tの比率(t/t0、<1)の内、最も1に近い値をこれまでの搬送速度に乗ずる、あるいは、この最も1に近い値でこれまでの加熱時間を除するなどの基準を予め定めておく。あるいは加熱温度を高くする場合には、前記要求下限温度(160℃)を満足しない測定結果又は算出結果の温度と当該許容下限温度との温度差を算出し、このうちの最も大きい温度差に一定の比率(1を含む)を乗じて得られる温度分だけこれまでの加熱温度を引き上げるなどの基準を予め定めておく。表裏間に温度差がある場合、当該温度差がそのまま維持されることは上述した通りである。   If the highest temperature measurement point 3c can clear the preheating stage requirements in step # 26, then it is checked in step # 28 whether all other preheating temperatures and the same time have been cleared for the other measurement points. (Confirmation procedure C). Since the maximum temperature measurement point 3c has cleared the same condition, if there is a measurement point that has not been cleared, it means that the heating is insufficient. In this case, a correction is made to increase the heating time (decrease the conveying speed) or increase the heating temperature based on the reference determined in advance in step # 29, and return to step # 25 according to the new conditions after correction. Repeat the previous steps. As a predetermined reference in the correction in step # 29, for example, within the ratio (t / t0, <1) of the calculated time t to the required time t0 (60 seconds) of the measurement point that has not reached the time. A standard such as multiplying the previous conveyance speed by the value closest to 1 or dividing the previous heating time by the value closest to 1 is set in advance. Alternatively, when the heating temperature is increased, the temperature difference between the temperature of the measurement result or calculation result that does not satisfy the required lower limit temperature (160 ° C.) and the allowable lower limit temperature is calculated, and the maximum temperature difference is constant. A standard such as raising the heating temperature so far by a temperature obtained by multiplying the ratio (including 1) is determined in advance. As described above, when there is a temperature difference between the front and back surfaces, the temperature difference is maintained as it is.

第1の加熱段階である予熱段階の要求条件が満たされたことが確認された後、次に、より厳格な温度管理が要求される第2の加熱段階のリフロー工程に至る。ステップ#28までの予熱段階における加熱条件が定まり、その結果に基いて行ったリフロー段階におけるシミュレーション結果が、図5(c)に示すようになったと仮定する。簡略化のため、ここでは測定点は3a〜3cの3点のみとしている。次のステップ#30では、リフロー段階における測定結果又はシミュレーションの結果の中から、最低温度を示す測定点を抽出する。半田接合を目的とするリフロー工程では、半田が完全な液相となる必要到達温度(230℃)まで加熱することが必要であり、最低温度の測定点であってもこの要求条件をクリアすべきことから、この最低温度を示す測定点にまず注目するものである。図5(c)に示す例では測定点3b(ピーク(最高)温度:228.1℃)がこれに相当し(以下、これを「第1の基準測定点3b」という。)、ここではこの第1の基準測定点3bが要求条件の1つである必要到達温度Treq(230℃)を満たしていないことを示している。   After it is confirmed that the requirements for the preheating stage, which is the first heating stage, are satisfied, the reflow process for the second heating stage, which requires stricter temperature control, is then performed. It is assumed that the heating conditions in the preheating stage up to step # 28 are determined, and the simulation result in the reflow stage performed based on the result is as shown in FIG. For simplification, only three measurement points 3a to 3c are used here. In the next step # 30, a measurement point indicating the minimum temperature is extracted from the measurement result or simulation result in the reflow stage. In the reflow process for the purpose of soldering, it is necessary to heat the solder to the required temperature (230 ° C) at which it becomes a complete liquid phase, and this requirement should be cleared even at the lowest temperature measurement point. Therefore, attention is first paid to the measurement point indicating the minimum temperature. In the example shown in FIG. 5 (c), the measurement point 3b (peak (maximum) temperature: 228.1 ° C.) corresponds to this (hereinafter referred to as “first reference measurement point 3b”). It shows that the first reference measurement point 3b does not satisfy the required ultimate temperature Treq (230 ° C.) which is one of the required conditions.

このように第1の基準測定点3bが必要到達温度条件をクリアしていない場合、温度を上昇させる方向の対応が必要となる。しかし、これに伴なって一番高い温度を示すプロファイル(図5(c)に示す例では測定点3c)の温度も上昇することを意味し、これが耐熱限界温度Tmax(240℃)を越えないようにもしておかなければならない。このため、温度上昇の補正に際して、リフロー段階におけるシミュレーション結果の一番高い温度にある測定点(以下、これを「第2の基準測定点3c」という。)を次に注目する。第1と第2の基準測定点以外の測定点(同図の例では、測定点3a)のプロファイルは、以降に述べる加熱温度条件の補正操作を行う際にも、この最高温度結果と最低温度結果とを示した両基準測定点3bと3cとの間に挟まれているものと想定しておく。   As described above, when the first reference measurement point 3b does not clear the necessary temperature condition, it is necessary to cope with the direction of increasing the temperature. However, this means that the temperature of the profile indicating the highest temperature (measurement point 3c in the example shown in FIG. 5C) also rises, and this does not exceed the heat resistant limit temperature Tmax (240 ° C.). You have to keep that in mind. For this reason, when the temperature rise is corrected, the measurement point at the highest temperature in the simulation result in the reflow stage (hereinafter referred to as “second reference measurement point 3c”) is focused next. The profile of measurement points other than the first and second reference measurement points (measurement point 3a in the example shown in the figure) is the highest temperature result and the lowest temperature when the heating temperature condition correction operation described below is performed. Assume that it is sandwiched between both reference measurement points 3b and 3c showing the results.

図11のステップ#31において、まず最低温度となった第1の基準測定点3bが、第2の加熱段階であるリフロー段階の要求条件を満たすような加熱条件の少なくとも1つをシミュレーションにより検索する。その検索方法の1例として、要求条件の内、耐熱限界温度Tmax(240℃)と必要到達温度Treq(230℃)を使った以下のアルゴリズムを用いることができる。図13(a)はその概要を示しており、図の縦軸は温度、横軸は時間を表す。ここでは図1に示すようなリフロー段階で2つの加熱区域VI、VIIを備えた加熱装置を用いる場合を示おり、時間の経緯と共に被加熱物はこの両加熱区域を図の右から左へV、VI、VIIの順に搬送される。   In step # 31 of FIG. 11, first, at least one heating condition is searched by simulation so that the first reference measurement point 3b having the lowest temperature satisfies the requirements for the reflow stage, which is the second heating stage. . As an example of the search method, the following algorithm using the heat-resistant limit temperature Tmax (240 ° C.) and the required ultimate temperature Treq (230 ° C.) among the required conditions can be used. FIG. 13A shows the outline, in which the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents time. Here, a case where a heating apparatus having two heating zones VI and VII is used in the reflow stage as shown in FIG. 1 is shown, and the object to be heated moves from the right to the left of the drawing in both heating zones as time passes. , VI, and VII.

図13(a)において、予熱段階の加熱区域I〜Vで予熱温度T0まで加熱された第1の基準測定点3bが、先行するリフロー加熱区域VIに入り、加熱区域VI、VIIを通過する間に加熱される際の狙いの温度範囲を斜線の領域Xで示している。この領域Xは、温度T0で加熱区域VIの開始点Hに搬入された測定点3bが、加熱区域VIの終了までの間に耐熱限界温度Tmaxまで加熱される温度勾配線に沿って点Eに至り、その後加熱区域VIIで点Gに至るまでTmaxに維持される上限と、同じく予熱温度T0で加熱区域VIの開始点Hに入った測定点3bが加熱区域VIIの終了までの間に必要到達温度Treqまで加熱される温度勾配線に沿って点Fに至る下限とに囲まれた領域となっている。   In FIG. 13A, while the first reference measurement point 3b heated to the preheating temperature T0 in the heating zones I to V in the preheating stage enters the preceding reflow heating zone VI and passes through the heating zones VI and VII. The target temperature range at the time of heating is indicated by a hatched region X. In this region X, the measurement point 3b carried into the start point H of the heating zone VI at the temperature T0 is moved to the point E along the temperature gradient line where the measurement point 3b is heated to the heat-resistant limit temperature Tmax before the end of the heating zone VI. Until the point G reaches the point G in the heating zone VII, and the measurement point 3b that has entered the starting point H of the heating zone VI at the preheating temperature T0 is required to reach the end of the heating zone VII. The region is surrounded by the lower limit reaching the point F along the temperature gradient line heated to the temperature Treq.

温度プロファイルがこの領域X内に含まれていれば、第1の基準測定点3bは、少なくとも耐熱限界温度Tmaxを越えることはなく、かつ必要到達温度Treqまで加熱されており、この両要求条件をクリアしていることとなる。なお、図示の例では点Hと点E、及び点Hと点Fとを直線で結んだ温度勾配線としているが、この線はいずれも上に凸、もしくは下に凸となった曲線であっても、あるいはその他の曲線/直線の組み合せであっても、点E、点Fに至るまでの間にTmaxを越えることがないものであればよい。   If the temperature profile is included in this region X, the first reference measurement point 3b does not exceed at least the heat-resistant limit temperature Tmax and is heated to the necessary temperature Treq. It will be clear. In the example shown in the figure, the temperature gradient lines are formed by connecting the points H and E and the points H and F with straight lines, but these lines are curves that are convex upward or downward. Or any other combination of curves / straight lines as long as it does not exceed Tmax between point E and point F.

第1の基準測定点3bがこのような領域Xに収まるよう、m値を用いたシミュレーションにより加熱区域VI、VIIの加熱条件を求める。具体的には、両加熱区域VI、VIIでは予熱温度(190℃)から設備許容温度(例えば、300℃)までの間で加熱温度を変動することが可能であり、この温度範囲において例えば2℃ステップごとに各加熱区域VI、VIIの加熱温度を変動させたときのすべての組み合わせにおける測定点3bの温度プロファイルを、m値を使用したシミュレーションによって求める。そして、そのシミュレーション結果の中から領域Xに入る加熱条件の組み合せのみを検索することにより行われる。前記2℃のステップは任意であり、より細かく区分したステップとしても、より粗く区分したステップとしてもよい。   The heating conditions of the heating zones VI and VII are determined by simulation using the m value so that the first reference measurement point 3b falls within such a region X. Specifically, in both heating zones VI and VII, the heating temperature can be varied from the preheating temperature (190 ° C.) to the equipment allowable temperature (eg 300 ° C.). The temperature profile of the measurement point 3b in all combinations when the heating temperature of each heating zone VI and VII is changed for each step is obtained by simulation using m values. And it searches for only the combination of the heating conditions which enter into field X from the simulation result. The step of 2 ° C. is optional, and may be a finer step or a coarser step.

表裏の加熱温度間に例えば20℃の温度差を設けている場合、上述した加熱温度の変動は表側加熱源の加熱温度は170℃から280℃まで例えば2℃ステップごと、裏側加熱源の加熱温度はこれに対応してそれぞれ190℃から300℃まで2℃ステップごとの変動とする。この際の被加熱物の到達温度Tsは、まず第2の実施の形態で説明した温度差係数Rを用いて局部加熱温度Txを求め、次に、この局部加熱温度Txを式7に示す加熱基本式のTaに代入することによって算出することができる。   For example, when a temperature difference of 20 ° C. is provided between the heating temperatures of the front and back surfaces, the above-described variation in the heating temperature is such that the heating temperature of the front heating source is 170 ° C. to 280 ° C., for example, every 2 ° C. Corresponding to this, it is assumed that the variation is in steps of 2 ° C. from 190 ° C. to 300 ° C., respectively. The ultimate temperature Ts of the object to be heated at this time is obtained by first obtaining the local heating temperature Tx using the temperature difference coefficient R described in the second embodiment, and then, the local heating temperature Tx is heated by the equation 7 It can be calculated by substituting for Ta in the basic formula.

なお、加熱装置によってはこの第2加熱段階では1つの加熱区域VIのみであったり、3つ以上の加熱区域VI、VII、VIII、…を備えている場合もあり得る。図13(b)、(c)はこのような場合の領域Xの設定例を示している。加熱区域が1つの場合には、図13(b)に示す領域X内に入る加熱条件の検索を、当該加熱区域の加熱可能温度範囲で例えば2℃ステップでシミュレーションを行う。加熱区域が3つ(もしくは3つ以上)の場合には、例えば図13(c)に示すように先行する加熱区域VIの終了点で耐熱限界温度Tmaxに達する上限と、最終加熱区域VIIIの終了点で必要到達温度Treqに達する下限で囲まれる領域Xを設定しておき、各加熱区域の加熱可能温度範囲の全ての組み合せでシミュレーションを行う。但し、図13(a)〜(c)に示す領域Xの設定は1例を示したもので、勿論これ以外の領域設定も可能である。また、図の点Hと点E、点Hと点Fをそれぞれ結ぶ線が直線でなくてもよいことは上述と同様である。   Depending on the heating device, in the second heating stage, there may be only one heating zone VI or three or more heating zones VI, VII, VIII,. FIGS. 13B and 13C show setting examples of the region X in such a case. When there is one heating zone, the search for the heating conditions that fall within the region X shown in FIG. 13B is simulated in the heatable temperature range of the heating zone, for example, in 2 ° C. steps. When the number of heating zones is three (or more than three), for example, as shown in FIG. 13C, the upper limit of reaching the heat-resistant limit temperature Tmax at the end of the preceding heating zone VI and the end of the final heating zone VIII A region X surrounded by a lower limit that reaches the necessary reaching temperature Treq at a point is set, and the simulation is performed with all combinations of the heatable temperature ranges of the respective heating zones. However, the setting of the area X shown in FIGS. 13A to 13C is an example, and other area settings can be set as a matter of course. Also, the lines connecting the points H and E and the points H and F in the figure may not be straight lines, as described above.

図14は、このようにして検索された加熱温度の組み合せに対する第1の基準測定点3bの各温度プロファイルのシミュレーション結果を示している。図ではリフロー段階の部分のみの温度プロファイルを表している。図において、第1の基準測定点3bに対する全ての加熱温度の組み合せの中から領域Xを満たしている6本の加熱条件が見出された場合を示している。各プロファイルは、いずれもその最高温度がTmax以下、Treq以上となる要求条件を既に満たしており、また、加熱区域VI、VIIにおける加熱温度、表裏の加熱温度差、加熱時間が各プロファイルごとに一義的に対応して決まっている。   FIG. 14 shows a simulation result of each temperature profile of the first reference measurement point 3b with respect to the combination of heating temperatures searched in this way. In the figure, the temperature profile of only the reflow stage is shown. The figure shows a case where six heating conditions satisfying the region X are found from all combinations of heating temperatures with respect to the first reference measurement point 3b. Each profile already satisfies the requirements that the maximum temperature is Tmax or less and Treq or more, and the heating temperature in heating zones VI and VII, the heating temperature difference between the front and back, and the heating time are unambiguous for each profile. It has been determined in response to.

図11に戻って、次にステップ#32で、これらの見出された第1の基準測定点3bのプロファイルが、その他のリフロー段階の要求条件の1つである加熱保持温度及び同時間T2、t2(220℃、20秒以上)をクリアしているかがまず確認される(確認手順D)。この条件をクリアするものがなければ、それは加熱不足であることを意味し、その場合はステップ#33で予め定められた基準にしたがって加熱時間を長くする(搬送速度を遅くする)加熱条件の補正を加え、ステップ#25に戻ってこれまでの手順を繰り返す。   Returning to FIG. 11, next, in step # 32, the profile of the found first reference measurement point 3b is one of the requirements of the other reflow stage, that is, the heating holding temperature and the same time T2, It is first confirmed whether t2 (220 ° C., 20 seconds or more) has been cleared (confirmation procedure D). If there is nothing to clear this condition, it means that the heating is insufficient. In this case, the heating condition is lengthened in accordance with the standard determined in advance in step # 33 (correcting the heating speed). And return to step # 25 to repeat the previous procedure.

ステップ#33における前記加熱時間を長くする補正を行う際の予め定められた基準の1例としては、加熱保持温度及び同時間の時間要件t2(20秒)に対するこれに対応した測定結果又は算出結果の時間の比率(t/t2、<1)をこれまでの搬送速度に乗ずる、もしくはこの比率でこれまでの加熱時間を除するなどの基準を予め定めておくことにより対応する。   As an example of a predetermined reference when performing the correction to increase the heating time in Step # 33, the measurement result or calculation result corresponding to the heating holding temperature and the time requirement t2 (20 seconds) at the same time This is done by multiplying the time ratio (t / t2, <1) by the previous conveyance speed or by setting a standard such as dividing the previous heating time by this ratio.

ステップ#32で第1の基準測定点3bのプロファイルが前記条件をクリアしているものがあれば、次にステップ#34で、リフロー段階の他の要求条件である耐熱上限温度及び同時間の時間条件t1(40秒以下)をクリアしているかが確認される(確認手順E)。この条件をクリアしているものがなければ、それは加熱オーバであることを意味しており、この場合にはステップ#35で予め定められた基準で加熱時間を短くする(搬送速度を早くする)加熱条件の補正を加え、ステップ#25に戻ってこれまでの手順を繰り返す。この場合の予め定められた基準としては、例えば前記耐熱上限温度及び同時間の時間要件t1に対するクリアしていない加熱条件におけるこれに対応した時間の比率(t/t1、>1)の内、最も1に近い値を元の搬送速度に乗ずること、あるいは前記最も1に近い値で元の加熱時間を除することなどを予め決めておく。   If there is one in which the profile of the first reference measurement point 3b has cleared the above condition in step # 32, then in step # 34, the other heat treatment upper limit temperature and the time between them are the other requirements of the reflow stage. It is confirmed whether the condition t1 (40 seconds or less) is cleared (confirmation procedure E). If there is nothing that satisfies this condition, it means that the heating is over. In this case, the heating time is shortened based on the reference determined in advance in step # 35 (the conveyance speed is increased). The heating condition is corrected, and the process returns to step # 25 to repeat the procedure so far. The predetermined standard in this case is, for example, the ratio (t / t1,> 1) of the time ratio (t / t1,> 1) corresponding to this in the heating condition that is not cleared with respect to the heat-resistant upper limit temperature and the time requirement t1 between the same. A value close to 1 is multiplied by the original transport speed, or the original heating time is divided by the value closest to 1 in advance.

ステップ#34で第1の基準測定点3bのプロファイルが前記条件をクリアしているものがあれば、そのクリアしたものの中から加熱保持温度及び同時間の時間条件t2(20秒以上)を最も短い時間でクリアした第1基準測定点3bのプロファイルA(図14参照)を抽出する。第1の基準測定点3bはサンプル加熱時に最低温度であり、しかもこの抽出されたプロファイルAに対応する加熱条件は基準測定点3bの全ての要求条件をクリアしているものである。これ以外の測定点3a、3cは、いずれも当該プロファイルAよりも高温側(上側、すなわち耐熱上限温度及び同時間が長くなる側)にあるものと想定されている。したがって、測定点3bに対しては最も低温側の(すなわち、最も短い時間でクリアする)プロファイルAを抽出して、ステップ#36でこのプロファイルAに対応する加熱区域VI、VIIの加熱条件をリフロー加熱条件として仮設定する。   If there is one in which the profile of the first reference measurement point 3b clears the above condition in step # 34, the heating holding temperature and the time condition t2 (20 seconds or more) between them are the shortest among those cleared. The profile A (see FIG. 14) of the first reference measurement point 3b that is cleared in time is extracted. The first reference measurement point 3b is the lowest temperature when the sample is heated, and the heating conditions corresponding to the extracted profile A satisfy all the requirements of the reference measurement point 3b. The other measurement points 3a and 3c are assumed to be on the higher temperature side (upper side, that is, the side where the heat resistant upper limit temperature and the same time are longer) than the profile A. Therefore, the profile A on the lowest temperature side (that is, cleared in the shortest time) is extracted for the measurement point 3b, and the heating conditions in the heating zones VI and VII corresponding to this profile A are reflowed in step # 36. Temporarily set as heating conditions.

次に、ステップ#37において、前記仮設定された加熱条件によってその他全ての測定点を加熱したときの温度プロファイルを前記各m値を利用してシミュレーションを行う。ステップ#38でこのシミュレーション結果に基き、これら他の測定点についてもリフロー段階の各要求条件をクリアしているかが確認される(確認手順F)。この場合において、上述したサンプル加熱で最高温度を示した第2の基準測定点3cが耐熱限界温度Tmaxなど他の要求条件を全てクリアしているかの確認をまず行う。第2の基準測定点3cがこれをクリアしていなければ、他の測定点の確認を行うまでもなく当該温度条件は適用できないことが判断できるからである。   Next, in step # 37, a simulation is performed using each m value for the temperature profile when all other measurement points are heated according to the temporarily set heating condition. In step # 38, based on the simulation result, it is confirmed whether or not each of the other measurement points satisfies the reflow stage requirements (confirmation procedure F). In this case, it is first checked whether the second reference measurement point 3c, which has shown the maximum temperature in the sample heating described above, has cleared all other required conditions such as the heat-resistant limit temperature Tmax. This is because, if the second reference measurement point 3c does not clear this, it can be determined that the temperature condition cannot be applied without confirming other measurement points.

前記第2の基準測定点3cが前記の条件を満たしていることがシミュレーションで確認されれば、その他の測定点は第1と第2の両基準測定点3b、3cの温度プロファイルの間に位置すると想定され、これらもリフロー段階の要求条件をクリアするものと想定され得る。但し、これらその他の測定点に関しても、必要に応じて同様にシミュレーションを行い、要求条件を満たしていることを確認しておくことが好ましい。   If it is confirmed by simulation that the second reference measurement point 3c satisfies the above conditions, the other measurement points are located between the temperature profiles of the first and second reference measurement points 3b and 3c. As such, they can also be assumed to clear the reflow stage requirements. However, regarding these other measurement points, it is preferable to perform a simulation in the same manner as necessary to confirm that the required conditions are satisfied.

このように、全ての測定点に関して全ての要求条件がクリアされているかがチェックされ、このクリアが確認できればステップ#39で加熱条件が確定される。逆に、ステップ#38で他の測定点に対するシミュレーションの結果、要求条件をクリア出来ない測定点が1つでも見つかった場合、再度加熱条件の補正が必要となる。この際、サンプル測定における最低温度の第1の基準測定点3bが要求条件をクリアしていることから、クリアできていない測定点は加熱オーバであることを意味している。したがってステップ#35で被加熱物の加熱時間を予め定められた基準で短くする(搬送速度を早くする)補正を加え、ステップ#25に戻って新たな条件設定により再度これまでの手順を繰り返す。   In this way, it is checked whether all the required conditions have been cleared for all the measurement points. If this clear can be confirmed, the heating conditions are determined in step # 39. On the other hand, if at least one measurement point that cannot satisfy the required conditions is found as a result of simulation for other measurement points in step # 38, the heating conditions need to be corrected again. At this time, since the first reference measurement point 3b having the lowest temperature in the sample measurement satisfies the required condition, it means that the measurement point that cannot be cleared is overheating. Therefore, in step # 35, correction is performed to shorten the heating time of the object to be heated on the basis of a predetermined reference (increase the conveyance speed), and the process returns to step # 25 to repeat the previous procedure again by setting new conditions.

ステップ#35における加熱時間を短くする補正を行う際には、加熱保持温度及び同時間t2(20秒)に対するクリアしなかった測定点のこれに対応したシミュレーション結果の時間の比率(t/t2、>1)、耐熱上限温度及び同時間t1(40秒)に対するクリアしなかった測定点のこれに対応したシミュレーション結果の時間との比率(t/t1、>1)のいずれか一方、もしくこの双方の比率の内の最も1に近い比率をこれまでの搬送速度に乗ずる、もしくはこの最も1に近い比率でこれまでの加熱時間を除するなどの基準を予め定めておくことにより対応する。   When performing the correction to shorten the heating time in Step # 35, the ratio of the simulation result corresponding to the heating holding temperature and the measurement point not cleared to the same time t2 (20 seconds) (t / t2, > 1), the ratio of the measurement point not cleared with respect to the heat-resistant upper limit temperature and the same time t1 (40 seconds) to the simulation result time corresponding to this (t / t1,> 1), or this This can be done by predetermining a criterion such as multiplying the ratio of the two ratios closest to 1 by the previous conveyance speed or dividing the heating time so far by the ratio closest to 1.

以上の手順の結果、ステップ#38の要求条件のクリアが確認できれば、ステップ#39で最終的な加熱条件を確定することができる。この確定された加熱条件で被加熱物を加熱した場合、全ての測定点において第1および第2の両加熱段階の要求条件をクリアできることが、少なくともシミュレーションにおいて確認されたこととなる。図11のフローには記されていないが、この後に同一の加熱条件で実際に被加熱物サンプルを検証加熱して各測定点の測定をし、前記の加熱条件が適切であることを検証するようにしてもよい。   As a result of the above procedure, if it is confirmed that the required condition in step # 38 is cleared, the final heating condition can be determined in step # 39. When the object to be heated is heated under this determined heating condition, it has been confirmed at least in the simulation that the requirements of both the first and second heating stages can be cleared at all measurement points. Although not described in the flow of FIG. 11, the sample to be heated is actually verified and heated under the same heating conditions, and each measurement point is measured to verify that the heating conditions are appropriate. You may do it.

なお、図11の各確認手順にそれぞれ加えられているステップ#50では、要求条件に適合できずに加熱条件が補正されてシミュレーションが繰り返される場合、同一のループでのシミュレーションの繰り返し回数nをカウントする。このnが予め定められた回数を越えた場合にはステップ#51で加熱条件設定不能であることを出力する。これはオプションの手順であり、与えられた要求条件を満たす加熱条件が見出せないことを短時間に結論付けることを可能にしている。従来技術による被加熱物サンプルを加熱して検証する手順においてはこのような判断を短時間に出すのは困難であった。ステップ#51の出力の際には、要求温度に対してどの要求条件が満足されていないかを含めた演算結果を出力することがその後の対応策を分析する上で好ましい。   In addition, in step # 50 added to each confirmation procedure of FIG. 11, when the heating condition is corrected and the simulation is repeated without being able to meet the required condition, the number n of simulation repetitions in the same loop is counted. To do. If n exceeds a predetermined number of times, it is output in step # 51 that heating conditions cannot be set. This is an optional procedure that makes it possible to conclude in a short time that no heating conditions can be found that meet the given requirements. In the procedure for heating and verifying the sample to be heated according to the conventional technique, it is difficult to make such a determination in a short time. In the output of step # 51, it is preferable to output a calculation result including which required condition is not satisfied with respect to the required temperature in analyzing subsequent countermeasures.

但し、状況によっては加熱条件設定不能との結論を出さず、要求条件を満たさないまでも、近似する加熱条件をあくまでも見出したい場合があり得る。このような場合の対応策となるアルゴリズムを以下のように設定することができる。図15(a)〜(c)は、図11に示す手順に従ってシミュレーションを重ねる過程で得られた加熱保持温度(T2)及び時間における時間(t2)と、耐熱上限温度(T1)及び時間における時間(t1)とに対応する各測定点3a〜3bの算出結果を示している。図15(a)に示す段階では、丸印で示す第2の基準測定点3cがt1(40秒以下)の要求条件を満たしておらず、図11のステップ#38がクリアされていない。このため、ステップ#35に進んで加熱時間を短くする加熱条件補正の後、再度シミュレーションが繰り返される。   However, depending on the situation, it may not be concluded that the heating condition cannot be set, and even if the required condition is not satisfied, it may be desired to find an approximate heating condition. An algorithm as a countermeasure in such a case can be set as follows. FIGS. 15A to 15C show the heating and holding temperature (T2) and time in time (t2), the heat-resistant upper limit temperature (T1) and time in time obtained in the process of repeating the simulation according to the procedure shown in FIG. The calculation result of each measurement point 3a-3b corresponding to (t1) is shown. In the stage shown in FIG. 15A, the second reference measurement point 3c indicated by a circle does not satisfy the required condition of t1 (40 seconds or less), and step # 38 in FIG. 11 is not cleared. For this reason, it progresses to step # 35 and the simulation is repeated again after the heating condition correction | amendment which shortens heating time.

図15(b)は、この再度のシミュレーションによって得られた同様内容の結果を示している。この結果を見ると、加熱時間が短く補正されたため先の第2の基準測定点3cはt1をクリア(40秒)したものの、今度は第1の基準測定点3bがt2(20秒以上)の条件を満たさなくなっている。図11のステップに従えば、これはステップ#32がクリアされないこととなり、今度はステップ#33に進んで加熱時間を長くする条件補正が加えられて、再度シミュレーションが繰り返されることとなる。しかしながらこの手順によれば、加熱時間が長くなることによって次に第2の基準測定点3cが再びt1の要求条件(40秒以下)をクリアできなくなることは明白であり、以下閉ループで同じ手順を繰り返すこととなる。   FIG. 15B shows the result of the same content obtained by this second simulation. Looking at this result, although the heating time was corrected to be short, the previous second reference measurement point 3c cleared t1 (40 seconds), but this time the first reference measurement point 3b was t2 (20 seconds or more). The condition is no longer met. If the step of FIG. 11 is followed, step # 32 will not be cleared, but this time it will progress to step # 33, the condition correction | amendment which lengthens heating time will be added, and a simulation will be repeated again. However, according to this procedure, it is clear that the second reference measurement point 3c cannot clear the requirement of t1 (40 seconds or less) again by increasing the heating time. It will be repeated.

このような場合の近似解の設定手順を図16に示す。図16は便宜的に図11の第2加熱(リフロー)段階のみを示しているが、図11と同様に第1加熱(予熱)段階を加えるものとしても良い。図16に示す手順では、図11の手順に対してステップ#52〜#54が追加されている。図16において、図15(b)の結果に至った場合、上述のようにステップ#32がクリアされないためにステップ#52に進み、第2の基準測定点3cが耐熱上限温度及び同時間の時間t1(40秒以内)の限界にあるかがチェックされる。ここでいう限界とは、t1の時間要件である40秒ギリギリであるか、あるいは既に40秒をオーバしていることをいう。第2の基準測定点3cが耐熱上限温度及び同時間の時間条件t1の限界にあれば、ステップ#33に進んで加熱時間を長くする補正をしたところで、第2の基準測定点3cがこのt1の条件をクリアできなくなることは明らかである。なお、ここで、事前に一旦ステップ#38まで進んで第2の基準測定点3cが耐熱上限温度及び同時間の時間条件(t1)をクリアできず、ステップ#35で加熱時間を短くする補正を加えた後に再度ステップ#25以降を繰り返した際にこのステップ#32がクリアできなかった場合には、既に第2の基準測定点3cはステップ#52でいう限界にあるといえる。   FIG. 16 shows an approximate solution setting procedure in such a case. Although FIG. 16 shows only the second heating (reflow) stage of FIG. 11 for convenience, the first heating (preheating) stage may be added as in FIG. In the procedure shown in FIG. 16, steps # 52 to # 54 are added to the procedure of FIG. In FIG. 16, when the result of FIG. 15B is reached, since step # 32 is not cleared as described above, the process proceeds to step # 52, where the second reference measurement point 3c is the heat resistant upper limit temperature and the time between them. It is checked whether it is at the limit of t1 (within 40 seconds). The limit here means that the time requirement of t1 is 40 seconds, or it has already exceeded 40 seconds. If the second reference measurement point 3c is within the upper limit of the heat-resistant upper limit temperature and the time condition t1 during the same period, the process proceeds to step # 33 and correction is made to increase the heating time. It is clear that the above condition cannot be cleared. Here, advance to Step # 38 in advance, the second reference measurement point 3c cannot clear the heat resistant upper limit temperature and the time condition (t1) at the same time, and the correction to shorten the heating time in Step # 35 is performed. If step # 32 cannot be cleared when step # 25 and subsequent steps are repeated after the addition, it can be said that the second reference measurement point 3c is already at the limit in step # 52.

この場合にはステップ#53に進み、第1の基準測定点3b以外はその他の要求条件をクリアしているかがチェックされる。これは先の手順のステップ#38に相当する。但し、最も高い測定温度の第2の基準測定点3cが限界にあることから、その他の測定点はこの第1と第2の基準測定点3b、3cの間にあることが想定されており、したがって図の破線で示すように、このステップ#53はスキップすることとしてもよい。   In this case, the process proceeds to step # 53, and it is checked whether other required conditions are cleared except for the first reference measurement point 3b. This corresponds to step # 38 of the previous procedure. However, since the second reference measurement point 3c having the highest measurement temperature is at the limit, the other measurement points are assumed to be between the first and second reference measurement points 3b and 3c. Therefore, this step # 53 may be skipped as indicated by the broken line in the figure.

ステップ#53がクリアされておれば、第1の基準測定点3bがt2の条件をクリアできるようステップ#54に進んで加熱時間を予め定められた基準で長くする補正を加え、この補正後の加熱条件をもってステップ#39で加熱条件設定の最終解を確定するものとする。図15(c)は、この確定された加熱条件によるシミュレーション結果を示している。加熱時間を長くしたことによって第1の基準測定点3bはt2(20秒以上)をクリアしている。しかしながら、今度は第2の基準測定点3cがt1(40秒以内)をクリアしていない状態となる。特にリフロー加熱の場合においては、半田を確実に溶融させることが主目的であるため、全ての測定点がt2をクリアすることを最優先した結果である。目的が異なる場合には、例えばt1を優先させる他のアルゴリズムとすることができる。ステップ#54における加熱時間を長くする前記予め定められた補正の基準として、例えばt2の要求時間と測定点3bの算出時間の比率(t/t2、<1、図15(b)に示す例では、18/20)をこれまでの搬送速度に乗ずる、あるいはこの比率でこれまでの加熱時間を除するなどを予め定めておく。   If step # 53 is cleared, the process proceeds to step # 54 so that the first reference measurement point 3b can clear the condition of t2, and a correction for increasing the heating time by a predetermined reference is added. It is assumed that the final solution for setting the heating condition is determined in step # 39 with the heating condition. FIG. 15C shows a simulation result under this determined heating condition. By extending the heating time, the first reference measurement point 3b clears t2 (20 seconds or more). However, this time, the second reference measurement point 3c does not clear t1 (within 40 seconds). Particularly in the case of reflow heating, since the main purpose is to surely melt the solder, it is the result that the highest priority is to clear all measurement points at t2. If the purpose is different, for example, another algorithm that prioritizes t1 can be used. As a reference for the predetermined correction for increasing the heating time in step # 54, for example, the ratio of the required time of t2 and the calculation time of the measurement point 3b (t / t2, <1, in the example shown in FIG. 15B) , 18/20) is multiplied by the conventional conveying speed, or the heating time so far is divided by this ratio.

ステップ#53で他の測定点が要求条件をクリアしていない場合、ステップ#51で初めて加熱条件設定不能と判断する。但し、これは判断の問題であり、どんな形にせよ近似解が必要な場合には、先の破線で示すように、ステップ#53のチェック手順を加えることなく、ステップ#54、#39と進んで最終解を求めるようにしても良い。   When other measurement points do not clear the required conditions in step # 53, it is determined in step # 51 that the heating condition cannot be set for the first time. However, this is a matter of judgment. If an approximate solution is required in any form, the process proceeds to steps # 54 and # 39 without adding the check procedure of step # 53 as shown by the previous broken line. You may make it ask for a final solution.

図11を参照したこれまでの説明では、加熱要求条件として第1の加熱段階と第2の加熱段階とにおける熱解析を含めたプログラムを対象しているが、これ以外の場合にも同プログラムの適用は可能である。例えば1つの加熱段階の要求条件のみが与えらる加熱においては、図11に示す第1の加熱段階、あるいは第2の加熱段階のいずれか一方を実施して加熱条件を確定してもよい。また、3つ以上の加熱段階に対して異なる要求条件がそれぞれ与えられる加熱においては、この第1、第2の各加熱段階のいずれか一方もしくは双方の各ステップを選択的に繰り返し実施し、加熱条件を確定してもよい。   In the description so far with reference to FIG. 11, the program including the thermal analysis in the first heating stage and the second heating stage is targeted as the heating requirement, but in other cases, the program Application is possible. For example, in the heating in which only the required conditions of one heating stage are given, the heating conditions may be determined by performing either the first heating stage or the second heating stage shown in FIG. In addition, in heating in which different requirements are given to three or more heating stages, either one or both of the first and second heating stages are selectively repeated, and heating is performed. Conditions may be fixed.

また、図11に示すフローでは第2の加熱段階で要求条件がクリアできず、ステップ#33又はステップ#35で加熱条件の変更を加えた場合、その後のプロセスはステップ#25まで戻って第1の加熱段階からのシミュレーションを繰り返すものとしている。これに対し、例えば第1の加熱段階と第2の加熱段階との間で、加熱時間(あるいは被加熱物の搬送速度)を含む加熱条件が独立して制御できる形式の加熱装置が利用されていれば、図11の破線で示すように、第1の加熱段階のステップ#25までフローを戻すことなく、ステップ#41で第2の加熱段階での加熱条件のみを変更させたシミュレーションを行い、あとステップ#30以下の第2の加熱段階のフローのみを繰り返すようにすることが可能である。   In the flow shown in FIG. 11, the required conditions cannot be cleared in the second heating stage, and if the heating conditions are changed in step # 33 or step # 35, the subsequent process returns to step # 25 and returns to the first. The simulation from the heating stage is repeated. On the other hand, for example, a heating device of a type in which the heating conditions including the heating time (or the conveyance speed of the object to be heated) can be independently controlled between the first heating stage and the second heating stage is used. Then, as shown by the broken line in FIG. 11, without returning the flow to step # 25 of the first heating stage, a simulation is performed in which only the heating conditions in the second heating stage are changed in step # 41, It is possible to repeat only the flow of the second heating stage after step # 30.

これまで述べた手順においては、加熱される被加熱物の要求条件、例えば耐熱限界温度Tmax、耐熱上限温度及び同時間T1、t1などを被加熱物である回路基板全体に対して1つのみ設定するものとしている。これは、複数の電子部品が温度管理の対象であるとき、その電子部品の内の熱的に最も厳しい要求条件を回路基板がクリアすべき最低条件としておけば、その他の電子部品に対しては問題を生ずることはないとの前提による。これに対し、各測定点ごとに個別の要求条件を別途入力しておき、これを補助の判断基準として利用することができる。加熱条件が熱的に非常に厳しいときには、回路基板に設定された耐熱限界温度(例えば、240℃)を測定点(すなわち、電子部品)の1つにおいてこれをオーバする(例えば245℃)事態となった場合であっても、当該電子部品がこれを上回る耐熱許容温度(例えば、250℃)を備えていれば、当該加熱条件は許容できるものと判断することもできる。特に要求条件を満たす加熱条件が見出せない場合において、このような救済ロジックを設定しておくことは加熱条件設定上、有利となる。   In the procedure described so far, only one required condition of the object to be heated, such as the heat-resistant limit temperature Tmax, the heat-resistant upper limit temperature and the same time T1, t1, is set for the entire circuit board as the object to be heated. I am going to do it. This means that when multiple electronic components are subject to temperature control, if the most severe thermal requirements of the electronic components are the minimum conditions that the circuit board should clear, It is based on the premise that it will not cause a problem. On the other hand, individual requirement conditions can be input separately for each measurement point, and this can be used as an auxiliary criterion. When the heating conditions are very severe thermally, the heat-resistant limit temperature (for example, 240 ° C.) set for the circuit board is exceeded (for example, 245 ° C.) at one of the measurement points (that is, the electronic component). Even if it becomes, if the said electronic component is provided with the heat-resistant allowable temperature (for example, 250 degreeC) exceeding this, it can also be judged that the said heating conditions are permissible. In particular, when a heating condition that satisfies the required conditions cannot be found, setting such a relief logic is advantageous in setting the heating condition.

なお、上述の説明ではリフロー加熱を例にしており、ここでは被加熱物が加熱装置の搬送装置で搬送されるため、加熱時間の長い・短いと搬送速度の早い・遅いとを互換的に表現している。例えばバッチ処理装置などの搬送装置を持たない加熱装置においては、搬送速度は関係なく、したがってこの場合には当該加熱装置内で所定温度で保持される間の加熱時間が加熱条件の対象となる。   In the above description, reflow heating is taken as an example, and here, the object to be heated is transported by the transport device of the heating device, so that long and short heating times are interchangeably expressed as fast and slow transport speeds. is doing. For example, in a heating apparatus that does not have a transport apparatus such as a batch processing apparatus, the transport speed is not relevant. Therefore, in this case, the heating time while being held at a predetermined temperature in the heating apparatus is subject to heating conditions.

次に、本実施の形態にかかる2番目の態様は、表裏間の適切な加熱温度差をシミュレーションによって見出すロジックを含むプログラムに関する。このプログラムは、
表裏に加熱温度差を設けない一定の加熱条件、加熱時間の下に被加熱物サンプルを加熱してその複数の測定点の各温度を測定し、この時の加熱条件、及び測定結果から、式8に示す加熱特性値であるm値を求める手順、もしくは同様にして求められたm値を獲得する手順と、
次に、第1の加熱段階と第2の加熱段階の各々の表裏間に予め個別に定められた温度差を設け、この温度差を含む加熱条件で前記被加熱物サンプルを再度加熱して複数の測定点の各温度を測定し、改められた加熱基本式(式11)を用いて各測定点近傍の局部加熱温度を算出する手順と、
前記表裏の加熱源の内、いずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度と前記算出された局部加熱温度との間で、当該基準となる加熱源の局部加熱温度に対する加熱影響度の指標である温度差係数を求める手順と、
第1の加熱段階(予熱段階)の温度差と第2の加熱段階(リフロー段階)の温度差とを、予め定められた一定の温度段差ごとに変化させた任意の組み合わせにかかるシミュレーション加熱条件を設定する手順と、
前記シミュレーション加熱条件と、前記温度差係数を基に算出される局部加熱温度から、加熱基本式(式7)を使用して各測定点の温度プロファイルを見出すシミュレーションを行う手順と、
前記シミュレーション結果から、加熱目的に最も適した表裏の加熱温度を見出す手順と、
をコンピュータが実施するよう構成されている。
Next, a second aspect according to the present embodiment relates to a program including a logic for finding an appropriate heating temperature difference between the front and back sides by simulation. This program
Heating the sample to be heated under a certain heating condition that does not provide a heating temperature difference between the front and back and heating time, and measuring each temperature at the multiple measurement points. A procedure for obtaining the m value which is the heating characteristic value shown in FIG. 8, or a procedure for obtaining the m value obtained in the same manner;
Next, a predetermined temperature difference is provided between the front and back of each of the first heating stage and the second heating stage, and the sample to be heated is heated again under the heating conditions including the temperature difference, and a plurality of samples are heated. Measuring each temperature at each measurement point, and calculating the local heating temperature in the vicinity of each measurement point using the revised heating basic formula (formula 11);
Between the heating temperature of any one of the front and back heating sources and the calculated local heating temperature, an index of the degree of heating influence on the local heating temperature of the reference heating source A procedure for obtaining a temperature difference coefficient;
The simulation heating condition concerning the arbitrary combination which changed the temperature difference of the 1st heating stage (preheating stage) and the temperature difference of the 2nd heating stage (reflow stage) for every predetermined fixed temperature step Steps to set,
A procedure for performing a simulation to find a temperature profile of each measurement point using the heating basic equation (Equation 7) from the simulation heating conditions and the local heating temperature calculated based on the temperature difference coefficient,
From the simulation results, a procedure for finding the most suitable heating temperature for the heating purpose,
Is configured to be implemented by a computer.

以上の内容は、先の第2の実施の形態で説明したものと基本的に同様であり、ここで、例えば鉛フリー半田のリフロー加熱の場合には、前記表裏間に設けられる予め定められた温度差は、予熱段階で約10℃、リフロー段階で約20℃とすることができる。また、局部加熱温度、温度差係数を求める計算式は、先の第2の実施の形態に示す式11、12、13と同様である。また、シミュレーション加熱条件を設定するための温度差に対する予め定められた一定の温度段差は、約10℃単位ごと、細かくても約5℃単位とすることで十分である。   The above contents are basically the same as those described in the second embodiment. Here, for example, in the case of reflow heating of lead-free solder, a predetermined value provided between the front and back surfaces is determined. The temperature difference can be about 10 ° C. in the preheating stage and about 20 ° C. in the reflow stage. Further, the calculation formulas for obtaining the local heating temperature and the temperature difference coefficient are the same as the formulas 11, 12, and 13 shown in the second embodiment. In addition, it is sufficient that the predetermined temperature difference with respect to the temperature difference for setting the simulation heating condition is about 10 ° C. units, or about 5 ° C. units at most.

以上のロジックに基いてシミュレーションを行うことにより、例えば測定点間の温度ばらつき(ΔTmax)を最小とするために最適な表裏間の温度差を見出すことができ、後はこの見出された表裏の加熱源の温度差を一定に維持したままで加熱温度を変化させることによって、図11のステップ#22以降に示す手順を同様に実施することができる。
ここで上述した手順では、測定点間の温度ばらつきΔTmaxを最小とする加熱温度差を求めるものとしているが、これはリフロー加熱の場合に適用されるものであって、加熱目的が異なる場合においては、シミュレーションによって得られた結果から他の所望する加熱温度差を選択することも可能である。例えば、シミュレーションの目的が予熱段階の温度ばらつきΔT0を最小にする加熱温度差を見出すこと、あるいは、極端には温度ばらつきΔTmaxを最大にする加熱温度差を見出すことであっても、これらの要求条件に最も適する表裏間の加熱温度差を選ぶことができる。
By performing a simulation based on the above logic, for example, the optimum temperature difference between the front and back sides can be found in order to minimize the temperature variation (ΔTmax) between the measurement points. By changing the heating temperature while keeping the temperature difference between the heating sources constant, the procedure shown in step # 22 and subsequent steps in FIG. 11 can be similarly performed.
In the above-described procedure, the heating temperature difference that minimizes the temperature variation ΔTmax between the measurement points is obtained, but this is applied in the case of reflow heating, and the heating purpose is different. It is also possible to select other desired heating temperature differences from the results obtained by simulation. For example, even if the purpose of the simulation is to find a heating temperature difference that minimizes the temperature variation ΔT0 in the preheating stage, or extremely, to find a heating temperature difference that maximizes the temperature variation ΔTmax, these requirements are satisfied. The most suitable heating temperature difference between front and back can be selected.

以上、本実施の形態にかかる各態様のプログラムを説明してきたが、冒頭に記載した記憶媒体とは、これまで述べた手順を実行するための上述した各プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体をいう。   The program of each aspect according to the present embodiment has been described above. The storage medium described at the beginning is a computer-readable storage medium storing the above-described programs for executing the procedures described so far. Say.

次に、本発明にかかる第4の実施の形態につき説明する。本実施の形態は、第1及び第2の実施の形態で述べた熱解析方法を実施する熱解析装置、及び第3の実施の形態で述べたプログラムもしくは記録媒体を利用して加熱装置の温度制御を行う加熱制御装置、及び当該加熱制御装置を使用した加熱装置に関する。図1は、本実施の形態に係る加熱装置の1例でもある。図において、加熱装置10は複数の過熱区域I〜VIIを含んでおり、各加熱区域には表裏の加熱温度が個別に制御可能な加熱源7a、7bが含まれている。被加熱物1は搬送装置8によって加熱装置10に搬入され、前記各加熱区域I〜VIIを通過する間に、所定の要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱される。   Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described. In the present embodiment, the temperature of the heating apparatus using the thermal analysis apparatus that performs the thermal analysis method described in the first and second embodiments and the program or recording medium described in the third embodiment is used. The present invention relates to a heating control device that performs control, and a heating device that uses the heating control device. FIG. 1 is also an example of a heating device according to the present embodiment. In the figure, the heating device 10 includes a plurality of superheating zones I to VII, and each heating zone includes heating sources 7a and 7b capable of individually controlling the heating temperatures on the front and back sides. The article to be heated 1 is carried into the heating device 10 by the transport device 8 and heated along a temperature profile that meets predetermined requirements while passing through the heating zones I to VII.

加熱装置10には、加熱制御装置20が接続され、もしくは一体に形成され、この加熱制御装置20は各加熱区域I〜VIIごとの加熱温度、及び被加熱物の搬送速度の制御が可能である。加熱制御装置20は、サンプル基板1の加熱よって得られた測定温度を基に、先の実施の形態で説明した加熱特性値であるm値の算出が可能である。また、この算出されたm値を基に、入力された要求条件に適合した加熱条件を算出し、その算出結果に応じて加熱装置10の加熱条件を制御することができる。この際、加熱制御装置20は、第3の実施の形態で例示したプログラムを記録した記録媒体30を利用することができる。   A heating control device 20 is connected to or integrally formed with the heating device 10, and the heating control device 20 can control the heating temperature for each heating zone I to VII and the conveyance speed of the object to be heated. . The heating control device 20 can calculate the m value that is the heating characteristic value described in the previous embodiment, based on the measured temperature obtained by heating the sample substrate 1. Further, based on the calculated m value, a heating condition suitable for the input required condition can be calculated, and the heating condition of the heating apparatus 10 can be controlled according to the calculation result. At this time, the heating control device 20 can use the recording medium 30 on which the program exemplified in the third embodiment is recorded.

図17は、このような構成にかかる加熱制御装置20の概略ブロック図を示している。加熱制御装置20は入力手段28を含み、この入力手段には加熱温度21、加熱時間22を含む加熱条件、更には被加熱物の要求条件27が入力され得る。これとは別に、加熱特性値(m値)を算出する際にはサンプル基板1を加熱装置10で加熱した際の測定温度結果23が入力される。加熱制御装置20はメモリ手段24を含み、このメモリ手段24には被加熱物の温度を算出する加熱基本式(式7)、加熱特性値であるm値の算出式(式8)などを予め記憶することができる。さらに演算手段25は、これらの情報を基にしてm値を算出することができ、更に補正された加熱条件に対応する温度を、この算出されたm値を利用してシミュレートすることができる。また、演算手段25は、表裏の加熱源の間に温度差が設けられている場合、この温度差を含む加熱温度21、測定温度23を基に、第2の実施の形態で説明した局部加熱温度、温度差係数の算出も可能である。   FIG. 17 is a schematic block diagram of the heating control device 20 according to such a configuration. The heating control apparatus 20 includes an input unit 28, to which heating conditions including a heating temperature 21 and a heating time 22 as well as a required condition 27 of an object to be heated can be input. Apart from this, when calculating the heating characteristic value (m value), the measurement temperature result 23 when the sample substrate 1 is heated by the heating device 10 is inputted. The heating control device 20 includes a memory unit 24. In the memory unit 24, a heating basic equation (Equation 7) for calculating the temperature of the object to be heated, an m value calculation equation (Equation 8) that is a heating characteristic value, and the like are stored in advance. Can be remembered. Furthermore, the calculation means 25 can calculate the m value based on these pieces of information, and can further simulate the temperature corresponding to the corrected heating condition by using the calculated m value. . In addition, when a temperature difference is provided between the heating sources on the front and back sides, the calculation unit 25 uses the local heating described in the second embodiment based on the heating temperature 21 and the measurement temperature 23 including the temperature difference. Calculation of temperature and temperature difference coefficient is also possible.

加熱制御装置20は更に記録媒体読み取り手段29を設け、記録媒体30に記録されたプログラムのアルゴリズムを利用して、前記シミュレーション結果に基いて要求条件に適合した加熱条件を見出し、これを出力手段26から出力することによって加熱装置10を制御することができる。この場合の記録媒体30は、第2の実施の形態で述べたものを利用することができる。また、表裏の加熱源の間に温度差が設けられている場合、温度差を設けて加熱して得られたサンプル基板に関するデータに基づき、記録媒体30に記録されたプログラムのロジックを利用してシミュレーションを行い、測定点の許容温度ばらつきを満たす最適な表裏間の加熱温度差を求めることができる。   The heating control device 20 is further provided with a recording medium reading means 29, and using the algorithm of the program recorded on the recording medium 30, finds the heating condition suitable for the required condition based on the simulation result, and outputs it to the output means 26. The heating device 10 can be controlled by outputting from. As the recording medium 30 in this case, the recording medium described in the second embodiment can be used. Further, when a temperature difference is provided between the front and back heating sources, the program logic recorded on the recording medium 30 is used based on the data regarding the sample substrate obtained by heating the temperature difference. A simulation can be performed to determine the optimum heating temperature difference between the front and back surfaces that satisfies the allowable temperature variation at the measurement points.

図17は、上述のように出力手段26によって加熱装置10を制御する機能を備えたものであるが、このような制御目的の出力手段26を備えず、入力手段28からの入力と、メモリ手段24に記録された情報とに基いて加熱特性値を算出し、また、この算出された加熱特性値を利用して入力された加熱条件に対応する被加熱物の温度をシミュレートする熱解析装置として利用することもできる。さらには、必要に応じて記録媒体読み取り手段29を備え、第2の実施の形態で述べた記録媒体を読み取ることによって予め定められたアルゴリズムに応じた温度シミュレーションをも行う熱解析装置とすることができる。   FIG. 17 is provided with the function of controlling the heating device 10 by the output means 26 as described above, but does not include such an output means 26 for control purposes, and the input from the input means 28 and the memory means. 24. A thermal analysis device that calculates a heating characteristic value based on the information recorded in 24, and simulates the temperature of the object to be heated corresponding to the input heating condition using the calculated heating characteristic value It can also be used as Furthermore, it is possible to provide a thermal analysis apparatus that includes a recording medium reading unit 29 as necessary, and that also performs a temperature simulation according to a predetermined algorithm by reading the recording medium described in the second embodiment. it can.

本発明は、特に部品実装の技術分野において、半田リフロー加熱を行なう適切な加熱条件を短時間で効率的に見出す際に有用であり、またこの他にも要求される温度プロファイルを満たす加熱条件をシミュレーションによって求める際、あるいは与えられた加熱条件によって得られる被加熱物の温度プロファイルをシミュレーションによって求める際などの熱解析に有用である。リフロー加熱以外の例としてより具体的には、鋼材などの熱処理に用いられる熱処理装置、焼結合金の加熱などに用いられる焼結装置、セラミック材などの焼成に用いられる焼成装置、各種材料の溶解に用いられる溶解装置、あるいは廃材の焼却に用いられる焼却装置など、凡そ温度制御、管理が必要とされる各種加熱装置に対して被加熱物を所定の温度プロファイルに沿って加熱することが要求される産業分野において広く適用が可能である。   The present invention is useful for efficiently finding out appropriate heating conditions for performing solder reflow heating in a short time, particularly in the technical field of component mounting, and in addition, other heating conditions that satisfy a required temperature profile are also provided. This is useful for thermal analysis such as when obtaining by simulation or when obtaining a temperature profile of an object to be heated obtained by given heating conditions. More specifically as examples other than reflow heating, heat treatment devices used for heat treatment of steel materials, sintering devices used for heating sintered alloys, firing devices used for firing ceramic materials, etc., melting various materials It is required to heat an object to be heated along a predetermined temperature profile for various heating devices that require temperature control and management, such as a melting device used for incineration or an incineration device used for incineration of waste materials. It can be widely applied in certain industrial fields.

本発明の実施の形態にかかる熱解析方法の適用が可能なリフロー装置と、当該リフロー装置で加熱される典型的な温度プロファイルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the typical temperature profile heated with the reflow apparatus which can apply the thermal analysis method concerning embodiment of this invention, and the said reflow apparatus. 加熱装置と被加熱物との間の熱伝達の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship of the heat transfer between a heating apparatus and a to-be-heated material. 被加熱物サンプルと、各測定点における温度測定の状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the to-be-heated material sample and the condition of the temperature measurement in each measurement point. 加熱装置の1加熱区域における加熱特性値(m値)の測定位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement position of the heating characteristic value (m value) in 1 heating area of a heating apparatus. 本発明の実施の形態にかかかる熱解析方法によるシミュレーションの実験結果1を示す表である。It is a table | surface which shows the experimental result 1 of the simulation by the thermal-analysis method concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかかる熱解析方法によるシミュレーションの結果求められる他の温度プロファイルを示すグラフである。It is a graph which shows the other temperature profile calculated | required as a result of the simulation by the thermal analysis method concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかかる熱解析方法によるシミュレーションの結果求められる温度プロファイルを示すグラフである。It is a graph which shows the temperature profile calculated | required as a result of the simulation by the thermal analysis method concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる熱解析方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the thermal analysis method concerning embodiment of this invention. 対流加熱における熱風速度と加熱特性値との関係を求めた実験結果である。It is the experimental result which calculated | required the relationship between the hot air speed in a convection heating, and a heating characteristic value. 本発明の他の実施の形態にかかる熱解析方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the thermal analysis method concerning other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施の形態に係るプログラムの実施手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the implementation procedure of the program which concerns on further another embodiment of this invention. 図11に示すプログラムの第1の加熱段階における加熱条件補正の基準例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the reference example of the heating condition correction | amendment in the 1st heating step of the program shown in FIG. 図11に示すプログラムの第2の加熱段階における加熱条件を見出すアルゴリズムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the algorithm which finds the heating conditions in the 2nd heating step of the program shown in FIG. 図11に示すプログラムの第2の加熱段階における加熱条件を見出すアルゴリズムを示す他の説明図である。FIG. 12 is another explanatory diagram showing an algorithm for finding the heating condition in the second heating stage of the program shown in FIG. 11. 本発明に係る熱解析によって得られる算出結果の例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of the calculation result obtained by the thermal analysis which concerns on this invention. 図11に示すプログラムの第2の加熱段階の代替手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the alternative procedure of the 2nd heating step of the program shown in FIG. 本発明の更に他の実施の形態に係る加熱制御装置、熱解析装置の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the heating control apparatus and thermal analysis apparatus which concern on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1.被加熱物(回路基板)、 3.部品(測定点)、 4.温度測定装置(熱電対)、 6.記録装置、 7a、7b.加熱源、 8.搬送装置、 10.加熱装置(リフロー装置)、 11.冷却装置、 20.加熱制御装置、 30.記録媒体。
1. 2. object to be heated (circuit board); 3. Parts (measurement points) 5. Temperature measuring device (thermocouple) Recording device, 7a, 7b. Heating source, 8. 10. transport device; 10. heating device (reflow device); Cooling device, 20. 30. heating control device; recoding media.

Claims (9)

被加熱物を表裏から加熱する加熱源を備えた加熱装置の少なくとも1つの任意の測定位置における表裏異なる加熱温度及び当該測定位置における加熱時間と、被加熱物の少なくとも1つの任意の測定点における温度測定結果とに基き、前記被加熱物及び前記加熱装置の物理的特性を含む加熱特性を、前記各測定位置及び各測定点ごとに1つの定数として数値化する熱解析方法において、
前記測定位置における表裏いずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度をTa、当該測定位置における前記測定点の初期温度をTint、到達温度をTs、当該測定位置での加熱時間をtとしたとき、前記数値化された結果が、
Figure 0004360867
で表されるm値であることを特徴とする熱解析方法。
A heating device having a heating source for heating the object to be heated from the front and back, at least one arbitrary measurement position at different measurement temperatures, a heating time at the measurement position, and a temperature at at least one arbitrary measurement point of the object to be heated measurement results and based on the heating characteristics including physical properties of the object to be heated and the heating device, wherein at each measurement position and thermal analysis how to quantify as a constant for each measurement point,
When the heating temperature of the heating source serving as the reference of either the front or back at the measurement position is Ta, the initial temperature of the measurement point at the measurement position is Tint, the ultimate temperature is Ts, and the heating time at the measurement position is t , The quantified result is
Figure 0004360867
The thermal analysis method characterized by being m value represented by these.
前記数値化結果を使用し、与えられた表裏異なる加熱温度を含む加熱条件により前記加熱装置で加熱される被加熱物の温度プロファイルをシミュレートすることを特徴とする、請求項1に記載の熱解析方法。   2. The heat according to claim 1, wherein the numerical result is used to simulate a temperature profile of an object to be heated that is heated by the heating device according to heating conditions including different heating temperatures. analysis method. 前記数値化結果を使用し、前記加熱装置に搬入された被加熱物を予め定められた要求条件に適合した温度プロファイルに沿って加熱するための前記加熱装置の表裏異なる加熱温度を含む加熱条件を見出すことを特徴とする、請求項1に記載の熱解析方法。   Using the numerical results, heating conditions including different heating temperatures of the heating device for heating an object to be heated carried in the heating device along a temperature profile that conforms to predetermined requirements. The thermal analysis method according to claim 1, wherein the thermal analysis method is found. 前記加熱装置が複数の加熱区域から構成され、前記複数の加熱区域を通過する被加熱物を予め定められた要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱するための前記表裏異なる加熱温度を含む加熱条件を、前記各加熱区域内の少なくとも1つの測定位置ごとに数値化された前記結果を用いて前記各加熱区域ごとに見出すことを特徴とする、請求項3に記載の熱解析方法。   The heating device is composed of a plurality of heating zones, and includes heating with different heating temperatures for heating an object to be heated that passes through the plurality of heating zones along a temperature profile that meets a predetermined requirement. The thermal analysis method according to claim 3, wherein a condition is found for each heating area using the results digitized for at least one measurement position in each heating area. 前記数値化結果を使用し、前記加熱装置に搬入され、加熱される被加熱物の複数の測定点間の許容温度ばらつきを含む要求条件を満たすための最も適した前記表裏の加熱源の相異なる加熱温度をシミュレーションにより見出すことを特徴とする、請求項1に記載の熱解析方法。   Using the numerical results, the most suitable heating source on the front and back sides to satisfy the requirements including allowable temperature variations between a plurality of measurement points of an object to be heated that is carried into the heating device and heated The thermal analysis method according to claim 1, wherein the heating temperature is found by simulation. 前記m値を利用して、Using the m value,
Ts=Ta−(Ta−Tint)eTs = Ta- (Ta-Tint) e −mt-Mt (但し、eは自然対数の底)  (However, e is the base of natural logarithm)
で表される加熱基本式を基に、与えられた被加熱物の温度Tsを満たすための加熱装置の前記加熱温度Taと加熱時間tとを求めること、もしくは与えられた加熱装置の前記加熱温度Taと加熱時間tとを用いて被加熱物の到達温度Tsを求めることを特徴とする、請求項1に記載の熱解析方法。The heating temperature Ta and the heating time t of the heating device for satisfying the given temperature Ts of the object to be heated are obtained based on the heating basic formula represented by: or the heating temperature of the given heating device The thermal analysis method according to claim 1, wherein an ultimate temperature Ts of an object to be heated is obtained using Ta and a heating time t.
前記被加熱物の複数の測定点間の許容温度ばらつきを含む要求条件を満たすための最も適した前記表裏相異なる各加熱温度を見出すため、前記加熱装置の表裏相異なる加熱温度によって測定点近傍に形成される局部加熱温度と、前記両加熱温度の前記局部加熱温度に対する影響度の指標である温度差係数とを、前記m値を利用して算出することを特徴とする、請求項6に記載の熱解析方法。In order to find the most suitable heating temperatures different from each other in order to satisfy the requirements including the allowable temperature variation between the plurality of measurement points of the object to be heated, the heating device is close to the measurement points by the different heating temperatures of the front and back surfaces. The local heating temperature to be formed and a temperature difference coefficient that is an index of the degree of influence of the both heating temperatures on the local heating temperature are calculated using the m value. Thermal analysis method. 前記局部加熱温度をTx、表裏各加熱源の加熱温度をTa、Tb(Ta<Tb)、前記加熱源に対応した各温度差係数をRa、Rbとしたとき、前記局部加熱温度Tx、各温度差係数Ra、Rbがそれぞれ:
Figure 0004360867

Figure 0004360867

Figure 0004360867
で表されることを特徴とする、請求項7に記載の熱解析方法。
When the local heating temperature is Tx, the heating temperatures of the front and back heating sources are Ta, Tb (Ta <Tb), and the temperature difference coefficients corresponding to the heating sources are Ra, Rb, the local heating temperature Tx, each temperature The difference coefficients Ra and Rb are respectively:
Figure 0004360867

Figure 0004360867

Figure 0004360867
The thermal analysis method according to claim 7, wherein
前記加熱装置の熱風の吹き出し速度を変化させる際に、予め求められた熱風の吹き出し速度とm値との関係を基に前記m値を補正することを特徴とする、請求項6から請求項8のいずれか一に記載の熱解析方法。The m value is corrected based on the relationship between the hot air blowing speed obtained in advance and the m value when the hot air blowing speed of the heating device is changed. The thermal analysis method according to any one of the above.
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