JP4437904B2 - 感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システム - Google Patents
感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4437904B2 JP4437904B2 JP2003290691A JP2003290691A JP4437904B2 JP 4437904 B2 JP4437904 B2 JP 4437904B2 JP 2003290691 A JP2003290691 A JP 2003290691A JP 2003290691 A JP2003290691 A JP 2003290691A JP 4437904 B2 JP4437904 B2 JP 4437904B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- magnetic
- magnetic tag
- tag
- electromagnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims description 311
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 74
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 83
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 32
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 12
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 11
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000005330 Barkhausen effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 17
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 6
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229910017944 Ag—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241001517546 Etrema Species 0.000 description 1
- 229910002549 Fe–Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001329 Terfenol-D Inorganic materials 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000010259 detection of temperature stimulus Effects 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013611 frozen food Nutrition 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000697 metglas Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
本発明は感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システムに関し、例えば、ある物品が所定温度以上の環境下に置かれたか否かを検出するシステムに適用し得るものである。
電子部品には、その動作を保証する保存温度や使用温度の定格値（管理温度）が提示されている。パーソナルコンピュータや携帯電話機等の電子部品の耐熱温度は約１５０℃〜２５０℃と低く、近年、鉛フリーを担う半田として多用されているＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系溶融温度とほぼ同じである。そのため、電子部品の性能を維持させるために、熱に直接にさらされる製造過程の一つである半田漕工程などを経た後においては、温度の定格値を超過したか否かの温度履歴を調べる必要がある。
そのため、従来においては、電子部品に特定温度で変色する感熱シールを貼り付けてその変色状態を目視検査したり、直接に温度センサを当てて測定することが行われている。感熱シールの利用などは、他の物体の温度管理でも同様になされている（特許文献１参照）
特開平１１−２９６０８６
ところが、電子部品に感熱シールを貼り付けて、その変色状態に基づいて温度検出する方法は、測定精度が低い欠点がある。また、大量生産の電子部品では目視検査のために、作業効率が悪く、生産性が低い問題がある。
また、温度センサを用いて温度検出する方法は、高精度の測定ができる反面、大量生産の基板上の電子部品の温度履歴を管理するには、電子部品それぞれに温度センサを接触させるなど装置も複雑となり、現実的方法とは言い難い。
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであり、被測定物の温度履歴を非接触にて簡単かつ高精度に検出することができる感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システムを提供することを目的とする。
かかる課題を解決するため、第１の本発明の感温磁性体タグは、温度履歴の測定対象である被測定物に取り付けられ、上記被測定物の管理温度近傍の所定温度を超えたか否かを検出するものであって、第１の磁性体と、この第１の磁性体に近接して設けられた第２の磁性体とを備え、上記第１の磁性体が、上記被測定物の管理温度近傍にキュリー温度を有する磁化された硬質磁性体であり、上記第２の磁性体が、上記第１の磁性体のキュリー温度より高い領域にキュリー温度を有し、かつ、飽和磁束密度が上記第１の磁性体の残留磁束密度より低いものであることを特徴とする。
この場合において、上記第２の磁性体は、ヒシテリシス曲線が上記第１の磁性体に比して急傾斜であり、かつ、高調波信号が励起される化合物で形成された軟質磁性体であること、又は、大バルクハウゼン効果を有する化合物で形成されていることが好ましい。
また、第２の本発明の感温磁性体タグは、温度履歴の測定対象である被測定物に取り付けられ、上記被測定物の管理温度近傍の所定温度を超えたか否かを検出するものであって、第１の磁性体と、この第１の磁性体に近接して設けられた第２の磁性体とを備え、上記第１の磁性体が、上記被測定物の管理温度近傍にキュリー温度を有する磁化された硬質磁性体であり、上記第２の磁性体が、上記第１の磁性体のキュリー温度より高い領域にキュリー温度を有し、かつ、飽和磁束密度が上記第１の磁性体の残留磁束密度より低い磁歪材料でなるものであることを特徴とする。
第１及び第２の本発明の感温磁性体タグにおいて、接着層を有し、上記被測定物に貼着し得ることも好ましい。
第３の本発明は、第１の本発明の感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かの温度履歴情報を得る感温磁性体タグ読取装置であって、上記磁性体タグに交流の電磁界を照射する電磁界照射手段と、上記電磁界照射手段から上記磁性体タグに照射された電磁界を検知して電気信号に変換する電磁界検知手段と、上記電磁界検知手段が得た電気信号に基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力する信号処理手段とを有することを特徴とする。
ここで、上記信号処理手段が、上記電磁界検知手段が得た電気信号に、照射交流電磁界と同じ周波数を基本周波とした場合における、所定次数の高調波信号が所定レベル以上存在するか否かに基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力することが好ましい。
又は、上記信号処理手段が、上記電磁界検知手段が得た電気信号に含まれている、照射交流電磁界と同じ周波数を基本周波とした場合における、複数の次数の高調波信号及び又は基本周波信号のレベル分布に基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力することが好ましく、しかも、上記信号処理手段が、予め記憶している基準のレベル分布情報との照合により、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力することが好ましい。
第４の本発明は、第２の本発明の感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かの温度履歴情報を得る感温磁性体タグ読取装置であって、上記磁性体タグに交流電磁界又はパルス電磁界を照射する電磁界照射手段と、上記電磁界照射手段から上記磁性体タグに電磁界が照射された際の上記磁性体タグからの音波を検知して電気信号に変換する音波検知手段と、上記音波検知手段が得た電気信号に基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力する信号処理手段とを有することを特徴とする。
ここで、上記信号処理手段が、上記音波検知手段が得た電気信号が所定レベル以上であるか否かに基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力することが好ましい。
第３の本発明や第４の本発明の感温磁性体タグ読取装置において、上記信号処理手段が、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを表示する表示部を有していることは好ましい。
第５の本発明の温度履歴検出システムは、交流電磁界の照射下で高調波を発する第１の本発明の感温磁性体タグと、第３の本発明の感温磁性体タグ読取装置とを有することを特徴とする。
第６の本発明の温度履歴検出システムは、交流電磁界又はパルス電磁界の照射下で音波を発する第２の本発明の感温磁性体タグと、第４の本発明の感温磁性体タグ読取装置とを有することを特徴とする。
本発明によれば、感温磁性体タグからの高調波信号若しくは音波信号を非接触で検出し、この検出結果を処理して被測定物の温度履歴情報を得るので、被測定物の温度履歴を簡単かつ高精度に検出することができるようになる。
以下、本発明による感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システムの最良な実施の形態を説明する。
図１は、本発明による温度履歴検出システムの第１実施例の構成を示すブロック図である。第１実施例の温度履歴検出システムは、半田漕工程を経た電子部品の温度履歴情報を検出するものである。
図１において、第１実施例の温度履歴検出システムは、感温磁性体タグ読取装置（非接触型温度履歴検出装置）１Ａと、感温磁性体タグ（以下、単に、磁性体タグと呼ぶ）１４とでなる。
感温磁性体タグ読取装置１Ａは、プリント配線基板１０上の電子部品であるＣＰＵチップ１２に取り付けられた磁性体タグ１４の温度履歴（言い換えるとＣＰＵチップ１２の温度履歴）を検出するものであり、電磁界照射回路２０と、電磁界検知回路３０と、信号処理回路４０とから構成されている。なお、ＣＰＵチップ１２の管理温度の上限は、例えば、約２５０℃である。
磁性体タグ１４は、図２に示すように、矩形平板状の磁化された硬質磁性体１４Ａと、矩形平板状の軟質磁性体１４Ｂとが例えば接着層１４Ｃを介して面接合されて一体化されており、また、ＣＰＵチップ１２に取り付けるための感圧性接着剤、感熱性接着剤や熱硬化性接着剤などからなる接着層１４Ｄを、例えば、ＣＰＵチップ１２の管理温度に近いキュリー温度を有する硬質磁性体１４Ａ側に有している。
硬質磁性体１４Ａとしては、例えば、そのキュリー温度が約２７７℃（約５５０Ｋ）の化合物Ｍｎ２Ｓｂを適用しており、また、軟質磁性体１４Ｂとしては、例えば、そのキュリー温度が約４１５℃（約６８８Ｋ）のアモルファス金属（Ｆｅ、Ｂ、Ｓｉからなる）である光洋マテリカ（株）製の「ＭＥＴＧＬＡＳ−２６０５ ＴＣＡ」を適用する。
図２に示した磁性体タグ１４は、軟質磁性体１４Ｂである厚さ２５μｍの「ＭＥＴＧＬＡＳ−２６０５ ＴＣＡ」の片面に、エポキシ系接着剤（３ｇ／ｍ２）を塗布し、硬質磁性体１４Ａである厚さ１２μｍのＭｎ２Ｓｂ箔を積層し、接着層１４Ｄとしてシリコーン系感圧接着剤を２０ｇ／ｍ２塗布形成した後、縦１ｃｍ横２ｃｍの大きさに作製したものである。なお、軟質磁性体１４Ｂとしては、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、テトラフルオロエチレンフィルムなどの耐熱性合成樹脂フィルムの片面にアモルファス金属などの軟質磁性体をスパッタリングなどで、０．５〜２μｍの厚さに設けたものでも良い。また、接着層１４Ｄとしては、アクリル系、エポキシ系などの感圧性接着剤、感熱性接着剤や熱硬化性接着剤も用いることができる。
硬質磁性体１４Ａとしては、磁性体タグ１４がＣＰＵチップ１２の管理温度を超えた温度にさらされたか否かをキュリー温度を超えたか否かで判別できるように、そのキュリー温度が、ＣＰＵチップ１２の管理温度より僅かに高いものが選定されている。軟質磁性体１４Ｂとしては、そのキュリー温度が、硬質磁性体１４Ａのキュリー温度より十分に高いものが選定されている。
図３は、磁性体タグ１４の硬質磁性体１４Ａ及び軟質磁性体１４Ｂの単体でのヒシテリシス特性を示している。図３において、符号ＨＡ及びＨＢで図示する曲線はそれぞれ、キュリー温度を超えた温度にさらされたことがない状態での硬質磁性体１４Ａ及び軟質磁性体１４Ｂのヒステリシス特性を示している。
硬質磁性体１４Ａは、軟質磁性体１４Ｂの飽和磁界以上の残留磁束密度を有する。軟質磁性体１４Ｂは、硬質磁性体１４Ａに比して急傾斜のヒステリシス曲線を持ち、かつ、軟質磁性体１４Ｂの磁性保持力ＨＣＢは硬質磁性体１４Ａの磁性保持力ＨＣＡより十分に小さい。このような特性を有する軟質磁性体１４Ｂには、交流電磁界が照射されると高調波を発生する特徴がある。
このような２つの磁性体を面接合させて一体化すると、軟質磁性体１４Ｂは硬質磁性体１４Ａによって磁化され、そのヒステリシス曲線（ＨＢ）は、図４に示すようにほとんど一定となり、高調波が発生しなくなる。
また、硬質磁性体１４Ａは、自身のキュリー温度に達すると磁化率が急激に低下し、常温に置かれても常磁性体としての性質を持続するようになる。これにより、軟質磁性体１４Ｂは、硬質磁性体１４Ａからの磁界を受けることが激減し、自身のヒシテリス特性（図３のＨＢ）を示すようになる。
すなわち、硬質磁性体１４Ａが、自身のキュリー温度に達しない場合と、自身のキュリー温度に達した場合とで、軟質磁性体１４Ｂは、交流電磁界が照射された際の高調波の発生有無が異なっている。
このような性質を有する磁性体タグ１４は、感温磁性体タグ読取装置１Ａの電磁界の磁場内に置かれる。例えば、半田漕工程を経た製造ライン上に、感温磁性体タグ読取装置１Ａの磁場を設定する。
電磁界照射回路２０は、交流電源２２と、電磁界照射用駆動コイル２４とを有する。電磁界照射回路２０は、駆動コイル２４を介して磁性体タグ１４に交流の電磁界を照射するものであり、例えば、その周波数は約５００Ｈｚに設定されている。また例えば、電界強度は、駆動コイル２４の中心部において、約１０Ａ／ｍの大きさになるようになされている。
電磁界検知回路３０は、磁性体タグ１４の交流磁化信号を検知するものであり、電磁界検知用コイル３２と、増幅器３４とを有する。
電磁界検知用コイル３２は、主として、２つのコイル部分３２Ａ及び３２Ｂからなり、当該装置１Ａ以外からの電磁界に起因する不要な励起電流（又は電圧）が互いに打ち消されるように、２つのコイル部分３２Ａ及び３２Ｂコイルの巻き方向や空間的な位置が決定されている。増幅器３４は、電磁界検知用コイル３２によって検知された交流磁化信号ｉｃを所定レベルまで増幅するものである。
信号処理回路４０は、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）４２と、増幅器４４と、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）４６と、比較器４８と、信号出力端子ａと、表示部５０とを有する。
ＨＰＦ４２は、電磁界検知回路３０によって検知された交流磁化信号ｉｃの内、電磁界照射回路２０から照射された基本波信号を除去し、高調波信号ｉｈを抽出するものである。増幅器４４は、ＨＰＦ４２を通過した高調波信号ｉｈを所定レベルまで増幅するものである。ＢＰＦ４６は、狭帯域通過フィルタであり、高調波信号ｉｈのうち、比較的に狭帯域通過フィルタを実現し易い周波数の８次高調波信号ｉｈ８のみを抽出するものであり、また、ノイズを除去する役目を担っている。
比較器４８は、ＢＰＦ４６からの８次高調波信号ｉｈ８が、設定された所定レベルに到達したか否かを判定するものであり、信号レベルが基準電圧Ｅ以上に達するとハイレベル（Ｈ）のデジタル信号ＩＤを出力するようになっている。基準電圧Ｅの設定値は、磁性体ダク１４の硬質磁性体１４Ａのキュリー温度を越えることによって発生する高調波信号成分のうち８次高調波信号レベルを実測して、予め決定されている。なお、比較器４８にはラッチ機能が備わっており、ハイレベル（Ｈ）のデジタル信号ＩＤが出力されると、その状態が強制的にリセットされるまで継続するようになっている。
信号出力端子ａは、比較器４８から出力される温度履歴情報を示す信号（データ）を取り出すための出力端子である。表示部５０は、この信号出力端子ａを介して温度履歴情報を示す信号（データ）を取り込むようになっている。表示部５０は、例えば発光ダイオード（Ｄ）で構成されており、磁性体タグ１４の温度履歴を表示するものである。表示部５０は、比較器４８からのデジタル信号ＩＤがハイレベル（Ｈ）である場合に発光するようになっている。表示部５０が発光した場合には、交流磁化信号ｉｃに８次高調波信号ｉｈ８が含まれていること、言い換えると、硬質磁性体１４Ａのキュリー温度を超えた温度にさらされたことがあることを示している。
次に、第１実施例の温度履歴検出システムの動作、特に、感温磁性体タグ読取装置１Ａの動作について、図５に示す電磁界信号波形を参照しながら説明する。
プリント配線基板１０は、半田漕工程を経て各種電子部品が半田付けされた後、電磁界の磁場内に置かれる。
ここで、半田漕工程を経る際、プリント配線基板１０（ＣＰＵチップ１２）上の磁性体タグ１４が、硬質磁性体１４Ａのキュリー温度を超えた温度にさらされると、硬質磁性体１４Ａは常磁性体として機能する状態に変化しており、そのため、軟質磁性体１４Ｂは、交流電磁界が照射された際に高調波を発生し得る状態になっている。
電磁界照射回路２０の電磁界照射用駆動コイル２４を介して交流の電磁界（図５（ａ）参照）が磁性体タグ１４に照射されると、電磁界検知回路３０のコイル３２Ａ、３２Ｂを介して磁性体タグ１４の温度履歴に基づく交流磁化信号ｉｃが検知される。
その際、硬質磁性体１４Ａが自身のキュリー温度以上を経験していない温度履歴の場合には、強磁界を発生しているので軟質磁性体１４Ｂが磁化され、電磁界検知回路３０からは高調波信号成分が存在しない基本波信号のみの交流磁化信号ｉｃ（図５（ｂ）参照）が出力される。
一方、この場合とは、逆に半田漕工程において、ＣＰＵチップ１２（磁性体タグ１４の硬質磁性体１４Ａ）が、硬質磁性体１４Ａのキュリー温度以上の高温にさらされていると、電磁界検知回路３０からは、軟質磁性体１４Ｂによる高調波信号成分を含んだ交流磁化信号ｉｃ（図５（ｃ）参照）が出力され、増幅器３４によって所定レベルに増幅される。この信号ｉｃはＨＰＦ４２を経て基本波信号成分が除去され、後段の増幅器４４によって所定レベルまで増幅される（図５（ｄ）参照）。次に、ＢＰＦ４６によって交流磁化信号ｉｃから８次高調波信号ｉｈ８が抽出され、また、増幅器４４を含め、上記前段の各種回路で発生したノイズが除去される。ＢＰＦ４６からの８次高調波信号ｉｈ８は比較器４８に入力され、基準電圧Ｅとのレベル比較が行われる。この場合には、入力信号レベルが基準電圧Ｅと同等以上であり、ハイレベル（Ｈ）のデジタル信号ＩＤが信号出力端子ａ介して表示部５０（発光ダイオードＤ）へ出力されるので表示部５０が発光する。これにより、プリント配線基板１０のＣＰＵチップ１２は管理温度を超過した温度履歴があることが示される。
以上のように、第１実施例では、磁性体タグ１４に交流の電磁界を照射し、検知して得られる高調波信号のレベルと、予め実測して得られている高調波信号のレベル（基準電圧Ｅ）とを比較検討した結果に基づいて、温度履歴情報を示す信号（データ）を出力するようになっている。さらに、表示部５０はこの信号に基づいて温度履歴情報を表示するようになっている。
第１実施例によれば、ＣＰＵチップ１２の管理温度を超えた温度にＣＰＵチップ１２がさらされたか否かを表す温度履歴を非接触で簡単かつ高精度に検出することができる。
なお、上記説明では、高調波信号ｉｈのうち８次高調波信号ｉｈ８に基づいて温度履歴情報を表示するものを示したが、利用する高調波信号は８次高調波信号に限らず、任意の高調波信号に基づいても構わない。また、信号出力端子ａからの信号に基づいて温度履歴を発光によって表示するものを示したが、他の報知手段（例えば音響出力）を適用しても良く、また、報知以外の処理を行うようにしても良い。例えば、プリント配線基板の良品又は不良品の選別機に対する選別制御信号として、温度履歴の検出信号を出力するようにしても良い。
磁性体タグ１４は、ＣＰＵチップ１２に着脱自在に装着することにより、硬質磁性体１４Ａのキュリー温度を超えていない磁性体タグ１４は、他のＣＰＵチップ１２の温度履歴の検出用に再利用するようにしても良い。また、磁性体タグ１４における硬質磁性体１４Ａ及び軟質磁性体１４Ｂを装着可能に接合しておくことにより、硬質磁性体１４Ａのキュリー温度を超えた温度の履歴を検出した磁性体タグ１４における硬質磁性体１４Ａを分離し、図示しない磁化装置によって、常磁性体状態から、再度、図３に示すヒステリシス特性を有する状態に戻して、軟質磁性体１４Ｂと接合することにより、磁性体タグ１４を再利用できるようにしても良い。
次に、本発明による感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システムの第２実施例を、図６を参照しながら説明する。なお、図６において、第１実施例との同一、対応部分には、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第２実施例の温度履歴検出システムも、感温磁性体タグ読取装置（非接触型温度履歴検出装置）１Ｂ及び磁性体タグ１４とでなり、感温磁性体タグ読取装置１Ｂは、電磁界照射回路２０と、電磁界検知回路３０と、信号処理回路４１０とを有している。
第２実施例の場合、信号処理回路４１０の内部構成が第１実施例のものと異なっている。信号処理回路４１０は、ＨＰＦ４２と、増幅器４４と、アナログ式のＢＰＦ群４７（Ｂ２〜Ｂ６）と、比較器群４９（Ｃ２〜Ｃ６）と、制御回路６０と、信号出力端子ａと、磁気記録装置（例えばハードディスク）６２と、操作部６４と、表示部６６とを有している。
ＢＰＦ群４７は、高調波信号ｉｈ成分のうち、２次から６次までの高調波信号ｉｈ２〜ｉｈ６を抽出する５つのＢＰＦ（Ｂ２〜Ｂ６）から構成されている。比較器群４９は、ＢＰＦ群４７の信号出力ラインと同数の比較器（Ｃ２〜Ｃ６）からなり、各比較器Ｃ２〜Ｃ６の基準電圧（Ｅ２〜Ｅ６）は個別に設定されている。これらの基準電圧Ｅ２〜Ｅ６の設定値は、予め、キュリー温度以上の温度にさらされたことがある磁性体タグ１４の発生する各高調波の信号レベルの実測値に基づいて決定されている。例えば、各高調波信号間のレベル比率を一定にして、基準電圧Ｅ２〜Ｅ６を変化させれば、高調波信号間での検出感度を調整することができる。
制御回路６０は、例えば、図示しない、ＣＰＵと、各種のインターフェースと、プログラムやデータを記憶させる電子メモリ等とから構成されている。制御回路６０は、比較器４９からの各高調波信号（ｉｈ２〜ｉｈ６）の有無を示すデジタル信号（Ｄ２〜Ｄ６；１ビットデータ）を取り込み、これらの入力信号と、磁気記録装置６２に格納されている磁性体タグ１４の高調波信号ｉｈの分布を示す情報とを照合するものである。磁気記録装置６２に予め格納されている磁性体タグ１４の高調波信号ｉｈの分布を示す情報は、磁性体タグ１４の硬質磁性体１４Ａのキュリー温度を超えた温度にさらされた場合での情報である。
磁気記録装置６２は、制御回路６０におけるＣＰＵが実行する各種のプログラムや磁性体タグ１４の予め実測して得られた２次から６次までの高調波信号の分布を示す情報を記憶しているものであり、また、測定データ（Ｄ２〜Ｄ６）を一時的に保存したりするものである。
操作部６４は、各種の操作を指示するものであり、図示しないキーボード等から構成されている。表示部６６は、各種のデータ及び操作指示の確認や、温度履歴情報を表示したりするものであり、ＣＲＴディスプレイ等が該当する。
次に、第２実施例の温度履歴検出システムの動作、特に、信号処理回路４１０の動作について、図７のフローチャートをも参照しながら説明する。
電磁界照射回路２０から交流の電磁界が照射され、電磁界検知回路３０によって磁性体タグ１４の高調波信号を含んだ交流磁化信号ｉｃが検知されると、この信号ｉｃは信号処理回路４１０のＨＰＦ４２を経て基本波信号が除去される。これにより得られた高調波信号ｉｈは、増幅器４４によって所定レベルまで増幅される。
この増幅器４４からの高調波信号ｉｈからは、ＢＰＦ群４７（Ｂ２〜Ｂ６）によって、２次〜６次の５つの高調波信号（ｉｈ２〜ｉｈ６）が抽出され、比較器群４９の各比較器Ｃ２〜Ｃ６に入力される。各高調波信号ｉｈ２〜ｉｈ６のレベルは、各比較器Ｃ２〜Ｃ６によって個々に調べられ、基準電圧Ｅ２〜Ｅ６と同等以上の場合にはハイレベル（Ｈ）のデジタル信号（Ｄ２〜Ｄ６）が制御回路６０に出力される。
制御回路６０は、これらの複数のデジタル信号（Ｄ２〜Ｄ６）を取り込み、これらデジタル信号Ｄ２〜Ｄ６と、磁気記録装置６２に格納されている磁性体タグ１４の２次から６次までの高調波信号分布を示す情報との照合を開始する（ステップ１００）。
制御回路６０は、各デジタル信号Ｄ２〜Ｄ６とそれに対応する磁気記録装置６２に格納されているデータ値とが全て一致しているか否かを判別する（ステップ１１０〜１５０）。かかる判別は、デジタル信号Ｄ２からデジタル信号Ｄ６へ時間順次に行う。なお、格納されているデータ値は、その次数の高調波信号が存在しないことを表すものであっても良いが、２次〜６次のいずれか１以上の格納データ値は、ハイレベル（Ｈ）をとっている。
例えば、デジタル信号Ｄ２と対応する格納データ値との一致照合は、２次の高調波信号の存在有無を示す格納データ値に今回のデジタル信号が一致しているか否かを照合されていることを意味している。
デジタル信号Ｄ２〜Ｄ６の中に、格納データ値と１個でも一致しないものがあると、制御回路６０は、磁性体タグ１４がＣＰＵチップ１２の管理温度を超過した温度にさらされていないことを示す温度履歴情報を信号出力端子ａを介して表示部６６に表示制御する（ステップ１７０）。
これとは逆に、照合の結果、２次から６次までの高調波信号（ｉｈ２〜ｉｈ６）に係るデジタル信号Ｄ２〜Ｄ６と、格納データ値とが全て一致した場合には、制御回路６０は、磁性体タグ１４がＣＰＵチップ１２の管理温度以上にさらされたことを示す温度履歴情報を信号出力端子ａを介して表示部６６に表示制御する（ステップ１６０）。
以上のように、第２実施例では、磁性体タグ１４の高調波信号（ｉｈ２〜ｉｈ６）の分布と、予め実測しておいた磁性体タグ１４の高調波信号の分布とを比較検討し、この比較検討に基づく温度履歴情報を信号出力端子ａを介して表示部６６に表示するようになっている。
第２実施例によっても、ＣＰＵチップ１２の管理温度を超えた温度にＣＰＵチップ１２がさらされたか否かを表す温度履歴を簡単かつ高精度に検出することができる。
なお、上記説明では、磁性体タグ１４からの第２次から第６次までの高調波信号（ｉｈ２〜ｉｈ６）の分布に基づいて温度履歴情報を検出し、表示するようにしているが、温度履歴情報の検出に供する高調波信号の次数の組み合わせは、これに限定されない。また、組み合わせの中に、基本波成分を含めるようにしても良い。
次に、本発明による感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システムの第３実施例を、図８を参照しながら説明する。なお、図８において、第１、第２実施例との同一、対応部分には、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第３実施例の温度履歴検出システムも、感温磁性体タグ読取装置（非接触型温度履歴検出装置）１Ｃ及び磁性体タグ１４とでなり、感温磁性体タグ読取装置１Ｃは、電磁界照射回路２０と、電磁界検知回路３０と、信号処理回路４２０とを有している。
第３実施例の場合、信号処理回路４２０の内部構成が第１実施例や第２実施例のものと異なっている。信号処理回路４２０は、ＨＰＦ４２と、増幅器４４と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４４０と、デジタルフィルタ４４６と、制御回路６０と、信号出力端子ａと、磁気記録装置６２と、操作部６４と、表示部６６とを有する。
Ａ／Ｄ変換器４４０は、増幅器４４から出力されるアナログの高調波信号ｉｈをデジタル信号（多ビットデータ）に変換し、デジタルフィルタ４４６に変換信号を出力する。デジタルフィルタ４４６は、入力されたデジタル信号に基づいて、２次〜６次の高調波信号（多ビットデータのデジタル信号）Ｄ２〜Ｄ６を抽出して制御回路６０に出力する。制御回路６０は、デジタルフィルタ４４６から出力された２次から６次までの高調波信号を示すデジタル信号Ｄ２〜Ｄ６を取り込み、これらのデジタル信号Ｄ２〜Ｄ６と、磁気記録装置６２に格納されている磁性体タグ１４の高調波信号を示す情報とを照合（比較検討）する。
なお、第３実施例の場合、磁気記録装置（ＨＤ）６２に、予め実測して得られた磁性体タグ１４からの高調波信号（２次〜６次高調波）間の相対的なレベルを示す情報が格納されている。磁気記録装置６２に予め格納されている情報は、磁性体タグ１４の硬質磁性体１４Ａのキュリー温度を超えた温度にさらされた場合での情報である。
次に、第３実施例の温度履歴検出システムの動作、特に、信号処理回路４２０の動作について、図９のフローチャートをも参照しながら説明する。
電磁界照射回路２０から交流の電磁界が照射され、電磁界検知回路３０によって、磁性体タグ１４からの高調波を含んだ交流磁化信号ｉｃが検知されると、この交流磁化信号ｉｃは信号処理回路４２０のＨＰＦ４２によって基本波信号が除去される。これにより、ＨＰＦ４２からは高調波信号ｉｈのみが出力され、この高調波信号ｉｈは増幅器４４を経て所定レベルまで増幅される。
この増幅器４４からの出力信号はＡ／Ｄ変換器４４０を経てデジタルフィルタ４４６によって、２次から６次までの高調波信号を示すデジタル信号Ｄ２〜Ｄ６に信号変換され、制御回路６０に入力される。
制御回路６０は、これらのデジタル信号Ｄ２〜Ｄ６を取り込み（ステップ２００）、各高調波信号間の相対的な信号レベル差を算出したデータを作成する（ステップ２１０）。
例えば、２次高調波信号のデジタル信号Ｄ２と３次高調波信号のデジタル信号Ｄ３とのレベル差｜Ｄ２−Ｄ３｜、３次高調波信号のデジタル信号Ｄ３と４次高調波信号のデジタル信号Ｄ４とのレベル差｜Ｄ３−Ｄ４｜、４次高調波信号のデジタル信号Ｄ４と５次高調波信号のデジタル信号Ｄ５とのレベル差｜Ｄ４−Ｄ５｜、５次高調波信号のデジタル信号Ｄ５と６次高調波信号のデジタル信号Ｄ６とのレベル差｜Ｄ５−Ｄ６｜などを求める。また例えば、ある次数（ここでは２次とする）の高調波信号のデジタル信号Ｄ２を基準とした他の次数の高調波信号のデジタル信号とのレベル差｜Ｄ２−Ｄ３｜、｜Ｄ２−Ｄ４｜、｜Ｄ２−Ｄ５｜、｜Ｄ２−Ｄ６｜などを求める。これらの算出式におけるＤ２〜Ｄ６としては、その平均値や実効値やピーク値などを適用しても良い。
制御回路６０は、これら算出データと、磁気記録装置６２に格納されている実測済みの高調波信号間の相対的な信号レベル差を示す情報とを照合（比較検討）する（ステップ２２０）。
その結果、両者間のデータが１個でも一致しないと判断した場合には、磁性体タグ１４がＣＰＵ１２の管理温度以下の温度履歴であることを示す情報を信号出力端子ａを介して表示部６６に表示制御する（ステップ２３０）。これとは逆に、比較検討の結果、両者間のデータが全て一致すると判断した場合には、磁性体タグ１４がＣＰＵ１２の管理温度を超過した温度履歴があることを示す情報を表示部６６に表示制御する（ステップ２４０）。なお、一致するとは、完全に値が一致する場合だけでなく、その差が所定の閾値以下である場合を含んでも良い。
以上のように、第３実施例では、磁性体タグ１４の高調波信号の相対的な信号レベル差を示すデータと、実測済みの高調波信号の信号レベル差を示すデータとを比較することにより、ＣＰＵチップ１２の温度履歴を捉えることができる。
第３実施例によっても、ＣＰＵチップ１２の管理温度を超えた温度にＣＰＵチップ１２がさらされたか否かを表す温度履歴を簡単かつ高精度に検出することができる。
なお、上記説明では、磁性体タグ１４からの第２次から第６次までの高調波信号（ｉｈ２〜ｉｈ６）の相対的なレベル差に基づいて温度履歴情報を検出し、表示するようにしているが、温度履歴情報の検出に供する高調波信号の次数の組み合わせは、これに限定されない。また、このような相対的なレベル差の算出に、基本波成分を利用するようにしても良い。
さらに、上記説明では、相対的なレベル差から温度履歴の判定を行う場合を示したが、相対的なレベルの比率から温度履歴の判定を行うようにしても良い。
次に、本発明による感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システムの第４実施例を、図１０を参照しながら説明する。なお、図１０において、第１〜第３実施例との同一、対応部分には、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第４実施例の温度履歴検出システムも、感温磁性体タグ読取装置（非接触型温度履歴検出装置）１Ｄ及び磁性体タグ１４とでなり、感温磁性体タグ読取装置１Ｄは、電磁界照射回路２０と、電磁界検知回路３０と、信号処理回路５００とを有している。
信号処理回路５００は、ＨＰＦ４２と、増幅器４４と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４４０と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）５１０と、入出力インターフェース５２０と、磁気記録装置６２と、操作部６４と、表示部６６とを有する。なお、入出力インターフェース５２０には信号出力端子ａが設けられており、この出力端子ａを介して表示部６６に温度履歴情報を示す信号（データ）が出力されるようになっている。
第４実施例のＡ／Ｄ変換器４４０も、増幅器４４から出力されるアナログの高調波信号ｉｈをデジタル信号に変換するものであり、変換後のデジタル信号をＤＳＰ５１０に出力する。
ＤＳＰ５１０は、デジタルフィルタなどの信号処理を高速で行うものであり（後述する図１１参照）、命令用とデータ用として用いられる２つ以上の電子メモリ等を内蔵する。第４実施例の場合、ＤＳＰ５１０には、２次から６次までの各高調波信号を抽出するデジタルフィルタ（ＢＰＦ）として機能するプログラムが組み込まれている。なお、デジタルフィルタ（ＢＰＦ）としての伝達関数の次数（タップ数）Ｎとして、例えば、２００を適用する。
入出力インターフェース５２０は、ＤＳＰ５１０と、磁気記録装置６２、操作部６４及び表示部６６などの周辺機器とを接続するものである。
次に、第４実施例の温度履歴検出システムの動作、特に、ＤＳＰ５１０の動作について、図１１のフローチャートをも参照しながら説明する。
電磁界照射回路２０から交流の電磁界が照射されると、電磁界検知回路３０によって磁性体タグ１４の高調波信号を含んだ交流磁化信号ｉｃが検知され、この信号ｉｃはＨＰＦ４２を経て基本波信号が除去され、増幅器４４によって所定レベルまで増幅され、更に、Ａ／Ｄ変換器４４０によってデジタル信号に変換されて、ＤＳＰ５１０に入力される。
ＤＳＰ５１０は、Ａ／Ｄ変換器４４０からの出力信号を取り込み（ステップ３００）、フィルタ機能により２次から６次までの高調波信号を抽出し、これら高調波信号を示すデータＨ２（ｚ）〜Ｈ６（ｚ）を順次、内蔵する電子メモリに保存する（ステップ３１０）。
次に、各高調波信号のデータＨ２（ｚ）〜Ｈ６（ｚ）間のレベル比率を算出し（ステップ３２０）、この算出結果と磁気記録装置６２に格納されている実測済みの各高調波信号間のレベル比率を示すデータとを照合（比較検討）する。
レベル比率としては、例えば、２次高調波信号データＨ２（ｚ）と３次高調波信号データＨ３（ｚ）との比率、３次高調波信号データＨ３（ｚ）と４次高調波信号データＨ４（ｚ）との比率、４次高調波信号データＨ４（ｚ）と５次高調波信号データＨ５（ｚ）との比率、５次高調波信号データＨ５（ｚ）と６次高調波信号データＨ６（ｚ）との比率などを求める。また例えば、ある次数（ここでは２次とする）の高調波信号データＨ２（ｚ）を基準とした他の次数の高調波信号データとの比率などを求める。これらの算出式における高調波信号データとしては、その平均値や実効値やピーク値などを適用しても良い。
ＤＳＰ５１０は、照合の結果、２次から６次までの各高調波信号データの相対的なレベル比率が一致しない場合には、磁性体タグ１４がＣＰＵチップ１２の管理温度を超過した温度にさらされていない旨を示す温度履歴情報を入出力インターフェース５２０の信号出力端子ａを介して表示部６６に表示制御する（ステップ３４０）。これとは逆に、２つのデータが一致（近似している場合を含む）している場合には、磁性体タグ１４がＣＰＵチップ１２の管理温度を超過していると判断し、表示部６６にその旨を示す温度履歴情報についての表示制御を行う（ステップ３５０）。
以上のように、第４実施例では、磁性体タグ１４の高調波信号の信号レベル比率を算出して得られたデータと、実測済みの高調波信号の信号レベル比率を示すデータとを比較検討することにより、ＣＰＵチップ１２の温度履歴情報を検出し、その検出結果を表示する。
第４実施例によっても、ＣＰＵチップ１２の管理温度を超えた温度にＣＰＵチップ１２がさらされたか否かを表す温度履歴を簡単かつ高精度に検出することができる。
なお、上記説明では、磁性体タグ１４からの第２次から第６次までの高調波信号（ｉｈ２〜ｉｈ６）の相対的なレベル比率に基づいて温度履歴情報を検出し、表示するようにしているが、温度履歴情報の検出に供する高調波信号の次数の組み合わせは、これに限定されない。また、このような相対的なレベル比率の算出に、基本波成分を利用するようにしても良い。
さらに、上記説明では、相対的なレベル比率から温度履歴の判定を行う場合を示したが、相対的なレベル差から温度履歴の判定を行うようにしても良い。
次に、本発明による感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システムの第５実施例を、図１２を参照しながら説明する。なお、図１２において、第１実施例との同一、対応部分には、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第５実施例の温度履歴検出システムも、感温磁性体タグ読取装置（非接触型温度履歴検出装置）１Ｅ及び磁性体タグ１５とでなり、感温磁性体タグ読取装置１Ｅは、電磁界照射回路２０と、音波検知回路６００と、信号処理回路６１０とを有している。
第５実施例の場合、磁性体タグ１５は、第１〜第４実施例のものと異なっている。磁性体タグ１５は、図１３に示すように、矩形平板状の磁化された硬質磁性体（バイアス素子）１５Ａと、矩形平板状の軟質磁性体（磁歪素子でなる）１５Ｂとが例えば接着層１５Ｃを介して面接合されて一体化されており、また、ＣＰＵチップ１２に取り付けるための感圧性接着剤、感熱性接着剤や熱硬化性接着剤などからなる接着層１５Ｄを、例えば、ＣＰＵチップ１２の管理温度に近いキュリー温度を有する硬質磁性体１５Ａ側に有している。
硬質磁性体１５Ａは、第１〜第４実施例の硬質磁性体１４Ａとほぼ同様なものである。一方、軟質磁性体（磁歪素子）１５Ｂは、電磁界の強さに応じて生じる応力変化量が十分に大きい材質に選定されている。軟質磁性体（磁歪素子）１５Ｂのキュリー温度は、硬質磁性体１５Ａのキュリー温度より十分に高く、飽和磁束密度は硬質磁性体１５Ａの残留磁束密度より低い。
硬質磁性体１５Ａとしては、例えば、日立金属株式会社のＦｅ−Ｃｕ合金からなる製品名「ＺＭＧ２４３」の半硬質磁性材料から形成されたものを適用できる。また、軟質磁性体（磁歪素子）１５Ｂとしては、例えば、製品名「ＥＴＲＥＭＡ Ｔｅｒｆｅｎｏｌ−Ｄ」でモリテックス販売（株）から販売されているテルビウム、ディスプロシウム、鉄からなる単結晶超磁歪材料から形成されたものを適用できる。なお、磁性体タグ１５は、前記した磁性体タグ１４と同様な方法によって作製できる。
この第５実施例では、軟質磁性体（磁歪素子）１５Ｂの応力変化量にともなって発生する音波（超音波）Ｓに基づいて温度履歴情報を検出するようになっている。
音波検出回路６００は、マイクロホン３１と、増幅器３５とを有する。マイクロホン３１は、磁歪素子１５Ｂから励起される音波Ｓを受波し、この受波の強度に応じた電気信号（音波信号ｉｓ）を出力するものであり、増幅器３５は、音波信号ｉｓを所定レベルまで増幅するものである。
信号処理回路６１０は、比較器４８と、信号出力端子ａと、表示部５０とを有する。比較器４８は、音波信号ｉｓが、設定された所定レベルに到達したか否かを判定するものであり、信号レベルが基準電圧Ｅ以上に達するとハイレベル（Ｈ）のデジタル信号ＩＤを出力するようになっている。基準電圧Ｅの設定値は、磁性体タグ１５のバイアス素子１５Ａが自身のキュリー温度を超過した温度にさらされたことによって磁歪素子１５Ｂから励起される音波Ｓに基づく音波信号ｉｓを実測して、予め決定されている。表示部５０は、主に発光ダイオードで構成されており、磁性体タグ１５の温度履歴を表示するものである。表示部５０は、比較器４８からのデジタル信号ＩＤがハイレベルＨである場合に発光するようになっている。表示部５０が発光した場合には、磁歪素子１５Ｂから音波Ｓが励起されていることを表している。
次に、第５実施例の温度履歴検出システムの動作、特に、感温磁性体タグ読取装置１Ｅの動作について説明する。
プリント配線基板１０は半田漕工程を経て、各種電子部品が半田付けされた後、感温磁性体タグ読取装置１Ｅによる電磁界の磁場内に置かれる。電磁界照射回路２０の電磁界照射用駆動コイル２４を介して交流若しくはパルス状の電磁界が磁性体タグ１５に照射され、これにより、音波検出回路６００のマイクロホン３１によって、磁性体タグ１５の温度履歴に基づく音波Ｓが受波される。
その際、バイアス素子１５Ａは自身のキュリー温度以上を経験していない温度履歴の場合には、強磁界を発生しているので、磁歪素子１５Ｂが磁化され、音波検出回路６００からは音波信号ｉｓが出力されることはない。
一方、この場合とは逆に、半田漕工程において、ＣＰＵチップ１２が磁性体タグ１５のバイアス素子１５Ａのキュリー温度以上の高温にさらされていると磁化率が急激に低下するので、電磁界照射回路２０からの交流（又はパルス状）の電磁界によって磁歪素子１５Ｂからは音波Ｓが励起される。この音波Ｓはマイクロホン３１によって受波され、音波信号ｉｓに機械／電気変換される。音波信号ｉｓは、増幅器３５を経て所定レベルに増幅された後、比較器４８に入力され、基準電圧Ｅとのレベル比較が行われる。その結果、入力信号レベルが基準電圧Ｅと同等以上の場合には、ハイレベルＨのデジタル信号ＩＤが信号出力端子ａ介して表示部５０へ出力され、表示部５０（発光ダイオードＤ）が発光する。これにより、プリント配線基板１０のＣＰＵチップ１２が管理温度を超過した温度履歴があることが示される。
以上のように、第５実施例では、ＣＰＵチップ１２の磁性体タグ１５に交流の電磁界を照射し、磁歪素子１５Ｂから励起された音波Ｓを受波して得られる音波信号ｉｓのレベルと、予め実測して得られている音波信号のレベル（基準電圧Ｅ）とを比較検討した結果に基づいて温度履歴情報を示す信号（データ）を出力する。さらに、表示部５０はこの信号に基づいた温度履情報を表示するようになっている。これにより、ＣＰＵチップ１２が管理温度を超過したか否かの温度履歴情報を確認することができる。
第５実施例によっても、ＣＰＵチップ１２の管理温度を超えた温度にＣＰＵチップ１２がさらされたか否かを表す温度履歴を簡単かつ高精度に検出することができる。
上記第１〜第５実施例の説明においても種々変形例を説明したが、さらに、以下に例示するような変形例を挙げることができる。
第１〜第５実施例の変形例の中で、他の実施例の変形例となり得るものは、他の実施例（第１〜第５実施例）に適用するようにしても良い。
上記第１〜第４実施例においては、磁性体タグ１４の軟質磁性体１４Ｂが硬質磁性体１４Ａに比して急傾斜のヒステリシス曲線を有することに起因して発生する高調波信号（成分）に基づいて温度履歴情報を検出するものを示したが、これに代え、大バルクハウゼン効果によって発生する高調波信号（成分）を利用して温度履歴情報を検出するようにしても良い。この場合でも、予め、磁性体タグ１４の大バルクハウゼン効果により発生する高調波信号成分を測定し、この信号成分を示すデータを磁気記録装置６２に保存して置くことによって、適時、実測値とのデータ比較ができ、比較結果に基づく温度履歴情報の検出が可能となる。
このような場合の軟質磁性体１４Ｂの材料としては、大バルクハウゼン効果が顕著に現れる化合物が望ましい。このような材料としては、例えば、光洋マテリカ株式会社の製品名「ＭＥＴＧＬＡＳ」シリーズの軟質磁性材料や、（Ｆｅ０．０６Ｃｏ０．９４）７９ＳｉｘＢ２１−ｘ（ｘ＝２．１，ｘ＝４．２）を挙げることができる。
上記第１〜第５実施例においては、磁性体層として２層構造のものを示したが、軟質磁性体を、２枚の同一組成の硬質磁性体で挟み込み、硬質磁性体の磁化の有無を明確に軟質磁性体に影響させるようにしても良い。また、第１〜第４実施例での軟質磁性体１４Ｂと、第５実施例での軟質磁性体１５Ｂとを硬質磁性体（１４Ａ、１５Ａ）に接合し、高調波信号に基づく温度履歴の検出と、音波に基づく温度履歴の検出とを併用するようにし、検出精度を高めるようにしても良い。
第５実施例では、音波の有無により温度履歴を検出するものを示したが、音波信号を周波数分析し、周波数成分の分布の照合などによって、温度履歴を検出するようにしても良い。第１〜第４実施例においても、高調波信号成分や基本波成分ではない、周波数成分を検出に利用するようにしても良い。
本発明による温度履歴の検出対象は、プリント配線基板１０上の電子部品に限らず、温度履歴の管理が必要な全ての物がなり得る。例えば、図１４に示す冷凍食品の温度履歴情報を検出する場合には、キュリー温度が例えば零度（又は品質保証温度）近傍の管理温度を有する硬質磁性体１４Ａ（又はバイアス素子１５Ａ）と、このキュリー温度領域より高いキュリー温度を有する軟質磁性体１４Ｂ（又は磁歪素子１５Ｂ）とから成る磁性体タグ１４（又は磁性体タグ１５）を、直に食品に取り付けるか、若しくは収納箱７００に取り付けておけば良い。また、被測定物が大きい場合には、検出温度を異なる２個の磁性体タグを、互いの磁界が影響しない被測定物の位置に取り付け、２種類の管理温度に対応するようにしても良い。
また、上記各実施例では、被測定物に接着層による貼着で磁性体タグ（１４、１５）を取り付けるものを示したが、他の方法により装着するようにしても良い。例えば、袋体に磁性体タグを収容し、紐体を介して、被測定物に装着するようにしても良い。
さらに、上記各実施例では、被測定物に取り付いた状態の磁性体タグ（１４、１５）から温度履歴情報を検出するものを示したが、被測定物から取り外した磁性体タグ（１４、１５）から温度履歴情報を検出するようにしても良い。
さらにまた、第１〜第５実施例における硬質磁性体のキュリー温度は、管理温度より大きいことに限定されず、管理温度と同等とみなせる範囲では、低い温度であっても良い。
上記各実施例では、硬質磁性体及び軟質磁性体が板状のものを示したが、線状や直方体状などの他の外形形状のものであっても良い。
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ…感温磁性体タグ読取装置、１２…ＣＰＵチップ（被測定物）、１４、１５…感温磁性体タグ、１４Ａ、１５Ａ…硬質磁性体、１４Ｂ、１５Ｂ…軟質磁性体、２０…電磁界照射回路、３０…電磁界検知回路、４０、４１０、４２０、５００、６１０…信号処理回路、６００…音波検知回路。
Claims (14)
- 温度履歴の測定対象である被測定物に取り付けられ、上記被測定物の管理温度近傍の所定温度を超えたか否かを検出する感温磁性体タグであって、
第１の磁性体と、この第１の磁性体に近接して設けられた第２の磁性体とを備え、
上記第１の磁性体が、上記被測定物の管理温度近傍にキュリー温度を有する磁化された硬質磁性体であり、
上記第２の磁性体が、上記第１の磁性体のキュリー温度より高い領域にキュリー温度を有し、かつ、飽和磁束密度が上記第１の磁性体の残留磁束密度より低いものである
ことを特徴とする感温磁性体タグ。 - 上記第２の磁性体は、ヒシテリシス曲線が上記第１の磁性体に比して急傾斜であり、かつ、高調波信号が励起される化合物で形成された軟質磁性体であることを特徴とする請求項１に記載の感温磁性体タグ。
- 上記第２の磁性体は、大バルクハウゼン効果を有する化合物で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の感温磁性体タグ。
- 温度履歴の測定対象である被測定物に取り付けられ、上記被測定物の管理温度近傍の所定温度を超えたか否かを検出する感温磁性体タグであって、
第１の磁性体と、この第１の磁性体に近接して設けられた第２の磁性体とを備え、
上記第１の磁性体が、上記被測定物の管理温度近傍にキュリー温度を有する磁化された硬質磁性体であり、
上記第２の磁性体が、上記第１の磁性体のキュリー温度より高い領域にキュリー温度を有し、かつ、飽和磁束密度が上記第１の磁性体の残留磁束密度より低い磁歪材料でなるものである
ことを特徴とする感温磁性体タグ。 - 接着層を有し、上記被測定物に貼着し得ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の感温磁性体タグ。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かの温度履歴情報を得る感温磁性体タグ読取装置であって、
上記磁性体タグに交流の電磁界を照射する電磁界照射手段と、
上記電磁界照射手段から上記磁性体タグに照射された電磁界を検知して電気信号に変換する電磁界検知手段と、
上記電磁界検知手段が得た電気信号に基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力する信号処理手段と
を有することを特徴とする感温磁性体タグ読取装置。 - 上記信号処理手段は、上記電磁界検知手段が得た電気信号に、照射交流電磁界と同じ周波数を基本周波とした場合における、所定次数の高調波信号が所定レベル以上存在するか否かに基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力することを特徴とする請求項６に記載の感温磁性体タグ読取装置。
- 上記信号処理手段は、上記電磁界検知手段が得た電気信号に含まれている、照射交流電磁界と同じ周波数を基本周波とした場合における、複数の次数の高調波信号及び又は基本周波信号のレベル分布に基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力することを特徴とする請求項６に記載の感温磁性体タグ読取装置。
- 上記信号処理手段は、予め記憶している基準のレベル分布情報との照合により、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力することを特徴とする請求項８に記載の感温磁性体タグ読取装置。
- 請求項４に記載の感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かの温度履歴情報を得る感温磁性体タグ読取装置であって、
上記磁性体タグに交流電磁界又はパルス電磁界を照射する電磁界照射手段と、
上記電磁界照射手段から上記磁性体タグに電磁界が照射された際の上記磁性体タグからの音波を検知して電気信号に変換する音波検知手段と、
上記音波検知手段が得た電気信号に基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力する信号処理手段と
を有することを特徴とする感温磁性体タグ読取装置。 - 上記信号処理手段は、上記音波検知手段が得た電気信号が所定レベル以上であるか否かに基づき、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを判定、出力することを特徴とする請求項１０に記載の感温磁性体タグ読取装置。
- 上記信号処理手段は、上記感温磁性体タグが、上記所定温度を超えた温度下にさらされたことがあるか否かを表示する表示部を有していることを特徴とする請求項６〜１１のいずれかに記載の感温磁性体タグ読取装置。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の感温磁性体タグと、請求項６〜９のいずれかに記載の感温磁性体タグ読取装置とを有することを特徴とする温度履歴検出システム。
- 請求項４に記載の感温磁性体タグと、請求項１０又は１１に記載の感温磁性体タグ読取装置とを有することを特徴とする温度履歴検出システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003290691A JP4437904B2 (ja) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | 感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003290691A JP4437904B2 (ja) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | 感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005061923A JP2005061923A (ja) | 2005-03-10 |
| JP4437904B2 true JP4437904B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=34368646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003290691A Expired - Lifetime JP4437904B2 (ja) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | 感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4437904B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2007249419B2 (en) | 2006-05-09 | 2012-10-04 | Thermal Solutions, Inc. | Magnetic element temperature sensors |
| EP2114556B1 (en) * | 2007-01-23 | 2017-07-12 | Thermal Solutions, Inc. | Microwire-controlled autoclave and method |
| EP2269018A4 (en) * | 2008-04-18 | 2013-09-25 | Metglas Inc | REMOTE TEMPERATURE SENSING DEVICE AND CORRESPONDING METHOD FOR REMOTE TEMPERATURE DETECTION |
| WO2009128803A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Metglas, Inc. | Temperature sensor and related remote temperature sensing method |
-
2003
- 2003-08-08 JP JP2003290691A patent/JP4437904B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005061923A (ja) | 2005-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2012523576A5 (ja) | ||
| JP2909807B2 (ja) | 超伝導量子干渉素子磁束計および非破壊検査装置 | |
| JP2010054254A (ja) | 磁気測定方法および装置 | |
| KR20060106601A (ko) | 반도체 장치의 생산 관리 방법 및 반도체 기판 | |
| JP4437904B2 (ja) | 感温磁性体タグ、感温磁性体タグ読取装置、温度履歴検出システム | |
| CN1265212A (zh) | 通过引入其中的信息来对金属物体进行跟踪 | |
| US6998840B2 (en) | Fluxgate sensor integrated having stacked magnetic cores in printed circuit board and method for manufacturing the same | |
| Mai-Khanh et al. | An Integrated High-Precision Probe System in 0.18-$\mu {\rm m} $ CMOS for Near-Field Magnetic Measurements on Cryptographic LSIs | |
| Levikari et al. | Acoustic detection of cracks and delamination in multilayer ceramic capacitors | |
| JP2011047731A (ja) | 電力計測装置 | |
| US6242923B1 (en) | Method for detecting power plane-to-power plane shorts and I/O net-to power plane shorts in modules and printed circuit boards | |
| Dinh et al. | Real-time thickness measurement using resonant eddy-current sensor | |
| WO2004065972A1 (ja) | レーザビーム検査装置 | |
| JP6446304B2 (ja) | 磁気特性評価方法および磁気特性評価装置 | |
| JP2002277522A (ja) | 磁界センサ | |
| JPH07115033A (ja) | 積層セラミックコンデンサの方向識別方法 | |
| JPWO2006059497A1 (ja) | 超電導体の臨界電流密度測定方法及び装置 | |
| Kasho et al. | Tiny-scale “stealth” current sensor to probe power semiconductor device failure | |
| US5122743A (en) | Apparatus and method of non-destructively testing ferromagnetic materials including flux density measurement and ambient field cancellation | |
| JP5801746B2 (ja) | 巻線短絡検出方法及び巻線短絡検出装置 | |
| EP1755090A1 (en) | Device for identification and verification of items with refundable deposit | |
| Zheng et al. | A dual-parameter oscillation method for eddy current testing with the aid of impedance nonlinearity | |
| Liu et al. | Twin-detector sensor of Co-rich amorphous microwires to overcome GMI fluctuation induced by ambient temperature | |
| WO2019018925A1 (en) | MULTILAYER THIN FILM SENSOR FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING OF FERROMAGNETIC MATERIALS | |
| JP4310431B2 (ja) | 超伝導厚膜の臨界電流密度及び電流・電圧特性の測定方法、及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060427 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090626 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091222 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091225 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4437904 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140115 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |