JP4728021B2 - 均熱性評価方法及び均熱性評価装置 - Google Patents

Description

本発明は、円盤形状のセラミックプレート内に、ヒーターエレメントを半径が第１の長さを有する第１の円及び半径が第２の長さを有する第２の円となるように配置した場合に、各ヒーターエレメントに通電し前記セラミックプレートを加熱したときの均熱性を評価する方法及び装置に関する。

第１の材料からなるプレート内に、第２の材料からなるヒータを埋設し、埋設されているヒータに通電して発熱させ、均熱画像を撮って、プレートが均等に加熱されているかを評価することによって、ヒータが均等に配置されているかを評価する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−０７９４４０号公報

しかしながら、実際にヒータに通電し、発熱させ、均熱画像を撮って、ヒータが均等に配置されているかを評価する方法は、均熱画像を撮る前に、ヒータへ通電用の電極を取り付け、ヒータに所定時間通電し、プレート全体を加熱する必要がある。このため、均熱画像を撮ることが可能になるまでに数十分かかるという問題がある。そして、プレートが大型化するにつれて、ヒータに通電し、プレート全体を加熱するために要する時間は益々長くなっている。

そこで、本発明は、ヒータに通電し、プレートを加熱するというプロセスを経なくても、プレートの均熱性を評価可能な技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、円盤形状のセラミックプレート内に、ヒーターエレメントを半径が第１の長さを有する第１の円及び半径が第２の長さを有する第２の円となるように配置した場合に、各ヒーターエレメントに通電し前記セラミックプレートを加熱したときの均熱性を評価する方法であって、前記セラミックプレートの外周上の位置であって、前記外周をほぼ均等にｎ個に分割した第１の位置から第ｎの位置までを測定し、前記セラミックプレートの中心と前記第１の位置とを結ぶ第１の半径と、前記第１の円の円弧との交点である第（ｎ＋１）の位置から、前記セラミックプレートの中心と前記第ｎの位置とを結ぶ第ｎの半径と、前記第１の円の円弧との交点である第２ｎの位置までを測定し、前記第１の半径と前記第２の円の円弧との交点である第（２ｎ＋１）の位置から、前記第ｎの半径と前記第２の円の円弧との交点である第３ｎの位置までを測定し、前記第（ｎ＋１）の位置を始点とし前記第１の位置を終点とする第１のベクトルから、前記第２ｎの位置を始点とし前記第ｎの位置を終点とする第ｎのベクトルまでを算出し、前記第（２ｎ＋１）の位置を始点とし前記第（ｎ＋１）の位置を終点とする第（ｎ＋１）のベクトルから、前記第３ｎの位置を始点とし前記第２ｎの位置を終点とする第２ｎのベクトルまでを算出し、前記第１のベクトルから前記第ｎのベクトルまでを加算して第１の合成ベクトルを算出し、前記第（ｎ＋１）のベクトルから前記第２ｎのベクトルまでを加算して第２の合成ベクトルを算出し、前記第１の合成ベクトルと前記第２の合成ベクトルを加算して第３の合成ベクトルを算出し、該第３の合成ベクトルを、角度が温度分布を対称分布にするための偏心方向を表し、長さが温度分布の温度差をなくすための偏心量を表す均熱性評価用のベクトルに換算することにある（ｎは、４以上の自然数）。

セラミックスプレートの材料としては、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、サイアロン等の窒化物系セラミックス、アルミナ−炭化珪素複合材料などが好ましい。

ヒーターエレメントの材料としては、タンタル、タングステン、モリブデン、白金、レニウム、ハフニウムなどの高融点金属又はこれらの合金が好ましい。また、金属以外の導電性材料としては、カーボン、ＴｉＮ、ＴｉＣなどを使用することができる。

「ヒーターエレメントを半径が第１の長さを有する第１の円となるように配置し」とは、ヒーターエレメントを「完全な」円となるように配置しなくても良い。後述するように、円弧の一部が欠けていても良い。また、「・・・の円となるように」とは、円となるように「意図」してという意味である。通常、セラミックスプレート内に、ヒーターエレメントを所定の円形となるように配置しようとしても、設計どおりに配置することは容易ではない。本発明は、設計どおりに配置しようとしたヒーターエレメントが、実際はある程度、設計上の位置からずれることに鑑み、そのヒーターエレメントに通電しセラミックスプレートを加熱したときの均熱性を評価するものである。

本発明の第２の特徴は、中心と第２の円との間にも第２の材料からなる部材が第３、・・・第ｍの円となるように配置され、第２の円と第１の円との間にも第２の材料からなる部材が第（ｍ＋１）、・・・、第（ｍ＋ｋ）の円となるように配置され、隣接する各円の半径の長さの差が、全てほぼ等しいことにある。

例えば、ｍ＝４、ｋ＝４であるなら、最も小さい円が第３の円、第３の円より少し大きい円が第４の円、第４の円より少し大きい円が第５の円、第５の円より少し大きい円が第６の円、第６の円より少し大きい円が第２の円、第２の円より少し大きい円が第７の円、第７の円より少し大きい円が第８の円、第８の円より少し大きい円が第１の円となる。

そして、隣接する２つの円の半径長差をΔｒとすると、
（第３の円の半径長）＋Δｒ≒（第４の円の半径長）、
（第４の円の半径長）＋Δｒ≒（第５の円の半径長）、
（第５の円の半径長）＋Δｒ≒（第６の円の半径長）
（第６の円の半径長）＋Δｒ≒（第２の円の半径長）
（第２の円の半径長）＋Δｒ≒（第７の円の半径長）
（第７の円の半径長）＋Δｒ≒（第８の円の半径長）
（第８の円の半径長）＋Δｒ≒（第１の円の半径長）
という関係がほぼ成立する。

本発明の第３の特徴は、第１の円の半径が、第１、第２、第３、・・・第ｍ、第（ｍ＋１）、・・・第（ｍ＋ｋ）の半径の中で最長であり、第２の円の半径が、第１の円の半径の長さのほぼ半分であることにある。

例えば、（第３の円の半径長）＜（第４の円の半径長）＜（第５の円の半径長）＜（第６の円の半径長）＜（第２の円の半径長）＜（第７の円の半径長）＜（第８の円の半径長）＜（第１の円の半径長）という関係が成立し、
（第２の円の半径長）≒（第１の円の半径長）／２
という関係が成立する。

第１の特徴によれば、第３の合成ベクトルに基づいて、ヒーターエレメントに通電しセラミックスプレートを加熱したときの均熱性を短時間で評価することができる。

第２の特徴によれば、上記手法を用いた合成ベクトルと均熱性結果から求めた偏心方向とが良く一致することが測定データに基づく統計処理によって明らかになり、ヒーターエレメントに通電しセラミックスプレートを加熱したときの均熱性をより精度良く評価することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、かかる実施形態は本発明の一例に過ぎず、本発明の技術的範囲はかかる実施形態に限定されるものではない。

＜均熱性評価装置の構成＞
図１は、均熱性評価装置の概略構成を示す。図１（Ａ）は均熱性評価装置の全体構成図であり、図１（Ｂ）はＸＹステージの動きを説明するための平面図である。図１（Ａ）及び１（Ｂ）に示すように、均熱性評価装置１００は、Ｘ線カメラ１０１と、測定対象物（試料）１０３を載せてＸ方向及びＹ方向に移動可能なＸＹステージ１０２と、Ｘ線カメラ１０１及びＸＹステージ１０２を制御するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１０４を備える。ＰＣ１０４は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどの表示装置１０５と、マウス、トラックパッド、スティックポインタなどのポインティングデバイス１０６と、キーボードなどの文字・数値入力手段１０７と、図示しないハードディスクドライブ（ＨＤＤ）や中央処理装置（ＣＰＵ）を備える。ＨＤＤは試料及び部材の測定対象位置を記憶可能な記憶手段の一例であり、ＣＰＵは一方の測定対象位置を始点とし、他方の測定対象位置を終点とするベクトルを算出可能であり、かつ２以上のベクトルの和を算出可能な計算手段の一例である。

均熱性評価装置１００は、さらに図示しないＸＹステージ駆動手段を備える。Ｘ線カメラ１０１が一回の撮影では測定対象物１０３の全体を観察することができなくても、ＸＹステージ１０２をＸ方向及びＹ方向に適宜移動させることによって、測定対象物１０３の全体を漏れなく観察できる。例えば、Ｘ線カメラ１０１が一回の撮影で観察可能な範囲が直径２００ｍｍであっても、ＸＹステージ１０２がＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１００ｍｍ移動可能であれば、５回に分けることによって撮影可能範囲は直径４００ｍｍとなる。

複数回に分けて測定対象物１０３の全体を撮影するということは、一回の撮影で測定対象物１０３の全体を撮影する場合に比べて、Ｘ線カメラ１０１が一回の撮影で観察する範囲が狭くなることを意味し、一回の撮影で観察する範囲が狭い方が、測定誤差が少なくなるというメリットがある。

＜均熱性評価処理のプレート加工全体における位置づけ＞
図２は、粗加工プレートから最終的な評価段階までの流れを示す。図２に示すように、未加工プレートを粗加工し（ステップＳ２０１）、均熱性を評価し（ステップＳ２０３）、偏心加工が必要か否かを判断し（ステップＳ２０５）、偏心加工が必要な場合は、偏心加工をしてから（ステップＳ２０７）、一次加工をし（ステップＳ２０９）、偏心加工が不要な場合は、偏心加工を省略して一次加工を行う（ステップＳ２０９）。その後、一次加工済みプレートにシャフトを接合し（ステップＳ２１１）、二次加工をした後に（ステップＳ２１３）、最終評価を行う（ステップＳ２１５）。

このように、本実施例の均熱性評価（ステップＳ２０３）及び偏心加工要否判定（ステップＳ２０５）は、プレートの粗加工（ステップＳ２０１）と偏心加工（ステップＳ２０７）との間で行われる。また、均熱性評価（ステップＳ２０３）に基づいて偏心加工の要否が判定される（ステップＳ２０５）。

例えば、プレート内に、プレートの中心から外周に向かって、第１周ヒーターエレメント、第２周ヒーターエレメント、・・・第８周ヒーターエレメントが埋設されているとする。このような場合に、プレート外周と最外周ヒーターエレメント（第８周ヒーターエレメント）の距離を複数箇所について測定し、また最外周ヒーターエレメントと第5周ヒーターエレメントとの距離を複数箇所について測定し、それら測定データに基づいて、プレート外周に対する最外周ヒーターエレメントの相対的な位置、及び最外周ヒーターエレメントに対する第５周ヒーターエレメントの相対的位置を割り出す。

＜均熱性評価処理の流れ＞
図３は、均熱性評価処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、まず円盤形状の第１の材料の外周をほぼ均等にｎ個に分割した第１の位置から第ｎの位置までを測定する（ステップＳ３０１）。

実施例では、円盤形状の第１の材料は、セラミックプレートであり、かかるプレートの外周を１２等分した第１の位置から第１２の位置までを測定する。

次に、円盤形状の第１の材料の中心と第１の位置とを結ぶ第１の半径と、第１の円の円弧との交点である第（ｎ＋１）の位置から、第１の材料の円盤形状の中心と第ｎの位置とを結ぶ第ｎの半径と、第１の円の円弧との交点である第２ｎの位置までを測定する（ステップＳ３０３）。

実施例では、セラミックプレート内に第１周ヒーターエレメント、第２周ヒーターエレメント、・・・第８周ヒーターエレメントを形成する。第１周ヒーターエレメントがプレートの中心に最も近いヒーターエレメントとなり、第８周ヒーターエレメントがプレートの外周に最も近いヒーターエレメントとなる。

プレートの中心とプレート外周上の第１の位置とを結ぶ半径が第１の半径となり、
プレートの中心とプレート外周上の第２の位置とを結ぶ半径が第２の半径となり、
プレートの中心とプレート外周上の第３の位置とを結ぶ半径が第３の半径となり、
：
プレートの中心とプレート外周上の第１２の位置とを結ぶ半径が第１２の半径となる。つまり、ｎ＝１２である。

また、第１の半径と第８周ヒーターエレメントとの交点が第１３の位置となり、
第２の半径と第８周ヒーターエレメントとの交点が第１４の位置となり、
第３の半径と第８周ヒーターエレメントとの交点が第１５の位置となり、
：
第１２の半径と第８周ヒーターエレメントとの交点が第２４の位置となる。

次に、第１の半径と第２の円の円弧との交点である第（２ｎ＋１）の位置から、第ｎの半径と第２の円の円弧との交点である第３ｎの位置までを測定する（ステップＳ３０５）。

実施例では、第２の円は、第５周ヒーターエレメントとなる。そして、
第１の半径と第５周ヒーターエレメントとの交点が第２５の位置となり、
第２の半径と第５周ヒーターエレメントとの交点が第２６の位置となり、
第３の半径と第５周ヒーターエレメントとの交点が第２７の位置となり、
：
第１２の半径と第５周ヒーターエレメントとの交点が第３６の位置となる。

次に、第（ｎ＋１）の位置を始点とし第１の位置を終点とする第１のベクトルから、第２ｎの位置を始点とし第ｎの位置を終点とする第ｎのベクトルまでを算出する（ステップＳ３０７）。

実施例では、第１３の位置を始点とし、第１の位置を終点とするベクトルが第１のベクトルとなり、
第１４の位置を始点とし、第２の位置を終点とするベクトルが第２のベクトルとなり、
第１５の位置を始点とし、第３の位置を終点とするベクトルが第３のベクトルとなり、
：
第２４の位置を始点とし、第１２の位置を終点とするベクトルが第１２のベクトルとなる。

次に、第（２ｎ＋１）の位置を始点とし第（ｎ＋１）の位置を終点とする第（ｎ＋１）のベクトルから、第３ｎの位置を始点とし第２ｎの位置を終点とする第２ｎのベクトルまでを算出する（ステップＳ３０９）。

実施例では、第２５の位置を始点とし、第１３の位置を終点とするベクトルが第１３のベクトルとなり、
第２６の位置を始点とし、第１４の位置を終点とするベクトルが第１４のベクトルとなり、
第２７の位置を始点とし、第１５の位置を終点とするベクトルが第１５のベクトルとなり、
：
第３６の位置を始点とし、第２４の位置を終点とするベクトルが第２４のベクトルとなる。

次に、第１のベクトルから第ｎのベクトルまでを加算して第１の合成ベクトルを算出する（ステップＳ３１１）。

実施例では、第１のベクトル、第２のベクトル、第３のベクトル、・・・第１２のベクトルの全てを合計して第１の合成ベクトルを算出する。

次に、第（ｎ＋１）のベクトルから第２ｎのベクトルまでを加算して第２の合成ベクトルを算出する（ステップＳ３１３）。

実施例では、第１３のベクトル、第１４のベクトル、第１５のベクトル、・・・第２４のベクトルの全てを合計して第２の合成ベクトルを算出する。

最後に、第１の合成ベクトルと第２の合成ベクトルを加算して得られる第３の合成ベクトルに基づいて、各ヒーターエレメントに通電しセラミックスプレートを加熱したときの均熱性を評価する（ステップＳ３１５）。

＜測定個所の座標情報＞
各位置を測定する場合、設計上の位置に目印を表示し、その目印に最近接の外周、最近接の第１の円の円弧、又は最近接の第２の円の円弧をそれぞれ実測位置とする。

外周を１２等分する例では、設計上の半径を有する円の円弧を１２等分した各位置に目印を表示し、その目印に最近接の外周を実測位置とする。もし、セラミックプレートが設計どおりの寸法を有すれば、外周上の位置に関する全ての目印は、Ｘ線カメラによって撮影されたプレート外周上に重ねて表示されるはずである。しかし、様々な理由から、全ての目印が外周上に表示されるとは限らない。同様に、ヒータが設計どおりの位置に埋設されれば、第８周ヒーターエレメントの位置に関する全ての目印は、Ｘ線カメラによって撮影された第８周ヒーターエレメント上に重ねて表示されるはずである。しかし、様々な理由から、全ての目印が第８周ヒーターエレメント上に表示されるとは限らない。第５周ヒーターエレメントについても同様である。

図４及び図５に基づいて、設計上の位置（以下適宜、「設計値」と表す。）を算出する方法の一例を説明する。また、図６に設計上の位置と実測位置がずれてしまう状態の一例を示す。

図４は、設計上の位置を算出するための基礎情報の一例を示す。図４に示すように、入力欄４０１には測定対象物の品番名を、入力欄４０２には測定対象形状の番号を、入力欄４０３には外周測定用情報の点数を、入力欄４０４には外周測定用情報のオフセット角を、入力欄４０５にはＰＣＤ用穴直径を、入力欄４０６には座標系がＸＹ座標系かＲθ座標系かを、入力欄４０７にはＲθ座標系の場合は半径Ｒ、ＸＹ座標系の場合はＸ座標値を、入力欄４０８にはＲθ座標系の場合は角度θ、ＸＹ座標系の場合はＹ座標値を、入力欄４０９には対象形状が外周又はＰＣＤの場合の直径を、入力欄４１０には座標番号を、入力欄４１１には距離を測定したい２点の座標番号をそれぞれ入力する。

なお、例えば、対象形状番号「１」は対象形状が「点」であることを、対象形状番号「２」は対象形状が「穴（３点測定）」であることを、対象形状番号「３」は対象形状が「外周（ｎ点測定）」であることを、対象形状番号「４」は対象形状が「ＰＣＤ測定」であることを示す。

入力欄４１１に入力された座標番号に対応する「対象形状：名称」が「穴」又は「外周」である場合、穴又は外周の「中心」との距離を測定する。また、対象形状の「ＰＣＤ」とは、ピッチ円の直径でありリフトピン穴中心位置を結んだ円の直径である。外周測定用情報の「測定角度」とは、各測定点と中心を結んだ半径方向の線と線の間の角度ことであり、ＰＣＤ用の「穴直径」とは、リフトピン穴の直径 である。

＜設計上の測定位置＞
図５は、設計上の位置の一例を示す。図４に示したような座標情報に基づいて、図５に示すような設計上の測定位置（設計値）を算出する。図５に示す例では、設計値は半径ｒと角度θで表される。

図５の「点２，対象番号１」は、図４の座標情報No.１に対応する。図４に示すように、座標情報No.１は当初からＲθ座標系として半径ｒ＝１２３[mm]と角度θ＝１８０度が与えられているから、図５の「点２，対象番号１」の設計値も半径ｒ＝１２３．００[mm]と角度θ＝１８０．００度となる。

図５の「点３，対象番号２」から「点１１，対象番号２」は、図４の座標情報No.２に対応する。図４に示すように、座標情報No.２は外周測定用情報としてオフセット角＝３０度と直径３１８[mm]が与えられているから、図５の「点３，対象番号２」の設計値は半径ｒ＝１５９．００[mm]と角度θ＝３０．００度となる。また、座標情報No.２は外周測定用情報として点数＝９を与えられているから、「点３，対象番号２」と「点４，対象番号２」の間隔は、３６０／９＝４０度となる。よって、図５の「点４，対象番号２」の設計値は半径ｒ＝１５９．００[mm]と角度θ＝７０．００度となる。

同様に、図５の「点５，対象番号２」の設計値は半径ｒ＝１５９．００[mm]と角度θ＝１１０．００度となり、
「点６，対象番号２」の設計値は半径ｒ＝１５９．００[mm]と角度θ＝１５０．００度となり、
「点７，対象番号２」の設計値は半径ｒ＝１５９．００[mm]と角度θ＝１９０．００度となり、
「点８，対象番号２」の設計値は半径ｒ＝１５９．００[mm]と角度θ＝２３０．００度となり、
「点９，対象番号２」の設計値は半径ｒ＝１５９．００[mm]と角度θ＝２７０．００度となり、
「点１０，対象番号２」の設計値は半径ｒ＝１５９．００[mm]と角度θ＝３１０．００度となり、
「点１１，対象番号２」の設計値は半径ｒ＝１５９．００[mm]と角度θ＝３５０．００度となる。

図５の「点１２，対象番号３」は、図４の座標情報No.３に対応する。図４に示すように、座標情報No.３はＸＹ座標系としてＸ座標値＝１１．２[mm]とＹ座標値＝８[mm]が与えられている。かかる値に基づいて、図５の「点１２，対象番号３」の設計値として半径ｒ＝１３．７６[mm]と角度θ＝３５．５４度とを算出する。

同様に、座標情報No.４のＸ座標値＝−４．８[mm]とＹ座標値＝８[mm]に基づいて、図５の「点１３，対象番号４」の設計値として半径ｒ＝９．３３[mm]と角度θ＝１２０．９６度とを算出し、
座標情報No.５のＸ座標値＝−４．８[mm]とＹ座標値＝−８[mm]に基づいて、図５の「点１４，対象番号５」の設計値として半径ｒ＝９．３３[mm]と角度θ＝２３９．０４度とを算出し、
座標情報No.６のＸ座標値＝１１．２[mm]とＹ座標値＝−８[mm]に基づいて、図５の「点１５，対象番号６」の設計値として半径ｒ＝１３．７６[mm]と角度θ＝３２４．４６度とを算出する。このようにして各品番ごとに設計上のヒータ位置を求める。

＜実際のヒータ位置＞
図６に設計上のヒータ位置（以下適宜「ヒーターエレメント位置」と表す。）と実際のヒーターエレメント位置の一例を示す。図６（Ａ）に示すように、Ｘ線カメラ１０１を用いて撮影したヒーターエレメントの映像６０１を、表示装置１０５の表示画面に表示させる。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の中心部の拡大図を示す。図６（Ｂ）に示すように、撮影したヒーターエレメントの映像中の予め求めた設計上のヒーターエレメント位置にカーソル６０３を表示させる。図６（Ｂ）に示すように、カーソル６０３が指し示す設計上のヒーターエレメントの位置と、Ｘ線カメラによって撮影された実際のヒーターエレメントの位置とは一致しないことがある。このような場合に、カーソル６０３を、マウス１０６などのポインティングデバイスを用いて、表示画面に表示されているヒーターエレメント上に移動する。そして、マウス１０６のボタンをクリックする又はキーボード１０７の「Ｅｎｔｅｒ」キーを押すなどして、かかるイベント発生時のカーソル６０３の位置を、実際のヒーターエレメント位置としてＰＣ１０４の記憶手段に取り込む。このような実際のヒーターエレメント位置の取り込み作業を予め設定した座標数分、繰り返し行う。

かかる実際のヒーターエレメント位置コイル位置の取り込み処理は、自動化しても良い。例えば、ヒーターエレメント位置判別画像処理機能を用いれば設計情報による位置と実際との相違を自動取り込み処理できる。

＜測定結果の処理＞
図７に、実際のヒーターエレメント位置（測定結果）とその測定結果から算出される測定位置間の距離などを示す。図７に示すように、表示欄７０１に測定結果から求められる半径ｒと角度θとを表示する。具体的には、点１に対応する測定結果として半径ｒ＝１４７[mm]、角度θ＝０が表示され、点２に対応する測定結果として半径ｒ＝１２３[mm]、角度θ＝１８０．２７が表示され、点３に対応する測定結果として半径ｒ＝１５８．２[mm]、角度θ＝１９．９９が表示され、点４に対応する測定結果として半径ｒ＝１５８．２９[mm]、角度θ＝５９．９９が表示され、点５に対応する測定結果として半径ｒ＝１５８．３１[mm]、角度θ＝９９．９９が表示される。

表示欄７０３に、測定結果から求められたＸ座標値又は半径ｒ、Ｙ座標値又は角度θが表示される。表示欄７０３の１行目は、角度θの基準点に関し、角度θの基準点が半径Ｒ=１４７．００mm、角度θ＝０．０度であることを示す。

表示欄７０３の２行目は、座標情報No.１の点に関し、測定結果が半径ｒ＝１２３．００[mm]、角度θ＝１８０．２７度であることを示し、
表示欄７０３の３行目は、座標情報No.２の外周に関し、測定結果が半径Ｒ＝０．２０mm、角度θ＝２３７．８３度ずれていることを示す。

表示欄７０３の４行目は、座標情報No.３の点に関し、測定結果がＸ座標値＝１０．９４[mm]、Ｙ座標値＝７．８１[mm]であることを示し、
表示欄７０３の５行目は、座標情報No.４の点に関し、測定結果がＸ座標値＝１１．５１[mm]、Ｙ座標値＝−８．２３[mm]であることを示し、
表示欄７０３の６行目は、座標情報No.５の点に関し、測定結果がＸ座標値＝−４．９５[mm]、Ｙ座標値＝−８．２５[mm]であることを示し、
表示欄７０３の７行目は、座標情報No.６の点に関し、測定結果がＸ座標値＝−４．５２[mm]、Ｙ座標値＝７．５４[mm]であることを示し、
表示欄７０３の８行目は、座標情報No.７の点に関し、測定結果がＸ座標=０．００mm、Ｙ座標＝０．００mmであることを示す。

表示欄７０５に、穴の穴径、外周の外周径、ＰＣＤのＰＣＤ径が表示される。「穴径」とはリフトピン穴の直径、「外周径」とはヒーターエレメント最外部における直径、「ＰＣＤ径」とはリフトピン穴中心を結んだピッチ円直径である。

表示欄７０７に、２点間のＸ座標値の差、Ｙ座標値の差、及び距離が表示される。表示欄７０７の１行目は、点３と点４に関し、点３のＸ座標値＋０．５７[mm]＝点４のＸ座標値、点３のＹ座標値−１６．０４[mm]＝点４のＹ座標値、点３と点４との距離＝１６．０５であることを示す。

表示欄７０７の２行目は、点４と点５に関し、点４のＸ座標値−１６．４６[mm]＝点５のＸ座標値、点４のＹ座標値−０．０２[mm]＝点５のＹ座標値、点４と点５との距離＝１６．４６であることを示す。

表示欄７０７の３行目は、点５と点６に関し、点５のＸ座標値＋０．４３[mm]＝点６のＸ座標値、点５のＹ座標値＋１５．７９[mm]＝点６のＹ座標値、点５と点６との距離＝１５．８０であることを示す。

＜プレート外周、最外周ヒーターエレメント及び第５周ヒーターエレメント＞
図８に、プレート外周−最外周ヒーターエレメント間距離及び最外周ヒーターエレメント第５周ヒーターエレメント間距離を示す。図８に示すように、プレート外周−最外周ヒーターエレメント間距離は、プレート外周８０１と最外周ヒーターエレメント８０３との距離ｄ１を意味し、最外周ヒーターエレメント第５周ヒーターエレメント間距離は、最外周ヒーターエレメント８０３と第５周ヒーターエレメント８０５との距離ｄ２を意味する。距離ｄ１、ｄ２ともに実際の測定値に基づいて算出される。

＜ヒーターエレメントの均熱性解析＞
図９は、実際の測定位置から算出されるベクトル又は合成ベクトルの一例を示す。図９に基づいて、ヒーターエレメントの均熱性解析について説明する。図９に示す例では、プレート外周上の角度１５度の位置を第１の位置、角度４５度の位置を第２の位置、角度７５度の位置を第３の位置、・・・角度３４５度の位置を第１２の位置とする。また、最外周ヒーターエレメント上のプレート外周−最外周ヒーターエレメント間距離ｄ１を角度θ＝１５度、４５度、７５度、１０５度、１３５度、１６５度、１９５度、２２５度、２５５度、２８５度、３１５度及び３４５度のそれぞれについてプロットする。

グラフ９０１は、品番名：ヒーターサンプルＡに関して、表１の内容を示す。

グラフ９０１の中心点を始点とするベクトル９０３は、最外周ヒーターエレメント上の第１３の位置を始点としプレート外周上の第１の位置を終点とする第１のベクトルであり、
ベクトル９０４は、第１４の位置を始点とし第２の位置を終点とする第２のベクトルであり、
ベクトル９０５は、第１５の位置を始点とし第３の位置を終点とする第３のベクトルであり、
ベクトル９１４は、第２４の位置を始点とし第１２の位置を終点とする第１２のベクトルである。

ベクトル９０３〜９１４を合成して得られるベクトル９１６は、第１の合成ベクトルに相当する。ベクトル９１６は、角度θ＝２５度、長さ＝１０．２[mm]である。

グラフ９２０は、品番名：ヒーターサンプルＡに関して、表２の内容を示す。

グラフ９２０の中心点を始点とするベクトル９２３は、第５周ヒーターエレメント上の第２５の位置を始点とし最外周ヒーターエレメント上の第１３の位置を終点とする第１３のベクトルであり、
ベクトル９２４は、第２６の位置を始点とし第１４の位置を終点とする第１４のベクトルであり、
ベクトル９２５は、第２７の位置を始点とし第１５の位置を終点とする第１５のベクトルであり、
ベクトル９３４は、第３６の位置を始点とし第２４の位置を終点とする第２４のベクトルである。

ベクトル９２３〜９３４を合成して得られるベクトル９３６は、第２の合成ベクトルに相当する。ベクトル９３６は、角度θ＝２５１度、長さ＝５．７[mm]である。

ベクトル９１６とベクトル９３６を合成して得られる第３の合成ベクトルは、角度θ＝３５１度、長さ＝７．４[mm]である。

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グラフ９４０は、品番名：ヒーターサンプルＢに関して、表３の内容を示す。

グラフ９４０の中心点を始点とするベクトル９４３は、最外周ヒーターエレメント上の第１３の位置を始点としプレート外周上の第１の位置を終点とする第１のベクトルであり、
ベクトル９４４は、第１４の位置を始点とし第２の位置を終点とする第２のベクトルであり、
ベクトル９４５は、第１５の位置を始点とし第３の位置を終点とする第３のベクトルであり、
ベクトル９５４は、第２４の位置を始点とし第１２の位置を終点とする第１２のベクトルである。

ベクトル９４３〜９５４を合成して得られるベクトル９５６は、第１の合成ベクトルに相当する。ベクトル９５６は、角度θ＝２９１度、長さ＝９．１[mm]である。

グラフ９６０は、品番名：ヒーターサンプルＢに関して、表４の内容を示す。

グラフ９６０の中心点を始点とするベクトル９６３は、第５周ヒーターエレメント上の第２５の位置を始点とし最外周ヒーターエレメント上の第１３の位置を終点とする第１３のベクトルであり、
ベクトル９６４は、第２６の位置を始点とし第１４の位置を終点とする第１４のベクトルであり、
ベクトル９６５は、第２７の位置を始点とし第１５の位置を終点とする第１５のベクトルであり、
ベクトル９７４は、第３６の位置を始点とし第２４の位置を終点とする第２４のベクトルである。

ベクトル９６３〜９７４を合成して得られるベクトル９７６は、第２の合成ベクトルに相当する。ベクトル９７６は、角度θ＝２５９度、長さ＝２．６[mm]である。

ベクトル９１６とベクトル９３６を合成して得られる第３の合成ベクトルは、角度θ＝２８４度、長さ＝１１．４[mm]である。

＜従来方法で均熱性評価＞
一方、図９のグラフ９４０，９６０に種々のベクトルを示した品番名：ＨＣ４６３０２−０００８９に関して、ヒーターエレメントに通電し、プレート全体を加熱し、赤外線放射温度計を使用して均熱性を評価する従来方法の結果を図１０に示す。

図１０に示すように、半径方向レンジに関しては４．５−７．５℃、同一円周上の温度差の最大値は４．８℃、プレート上の温度差の最大値は９．０℃であって。また、ベクトル１００１は、角度θ＝２８０度、長さ＝１．１[mm]である。

半径方向レンジとは、複数の同一半径上の温度差を求めた場合におけるその最大値である。また、ベクトル１００１の角度と長さを求める方法は、得られた温度分布を基にそれを対称分布にするための角度を多変量解析により求める。長さについては得られた温度分布マップ外周部の同一半径上の最大温度差を先ず求め、次にデータベース化されている温度差1℃あたりを修正するのに必要な偏心量を乗算し求める。

＜実施例の方法と従来の方法との比較＞
前記の如く、実施例に記載の方法によって得られた第３の合成ベクトルは、角度θ＝２８４度、長さ＝１１．４[mm]である。ベクトル合成値の偏心量換算レートは１０％であるから、換算後偏心量は１．１４[mm]となる。

一方、従来の方法によって得られたベクトル１００１は、角度θ＝２８０度、長さ＝１．１[mm]である。つまり、偏心量及び偏心方向に関して、実施例に記載の方法によっても、従来の方法とほぼ同等の結果を得ることが可能となる。

このように、実施例に記載の方法によって、従来の同等の精度を有する偏心量及び偏心方向を取得することができる。そして、実施例に記載の方法は、ヒーターエレメントへの通電し、プレート全体が加熱されることを待つ必要がないため、従来の方法に比べて短時間で処理可能という効果を有する。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や変更が可能であることは言うまでもない。

均熱性評価装置の概略構成を示し、（Ａ）は均熱性評価装置の全体構成図であり、図１（Ｂ）はＸＹステージの動きを説明するための平面図である。 粗加工プレートから最終的な評価段階までの流れを示すフローチャートである。 均熱性評価処理の流れを示すフローチャートである。 設計上の位置を算出するための基礎情報の一例を示す図である。 設計上の位置の一例を示す図である。 設計上のヒーターエレメント位置と実際のヒーターエレメント位置の一例を示し、（Ａ）はＸ線カメラを用いて撮影したヒーターエレメントの映像を示し、（Ｂ）は（Ａ）の中心部の拡大図である。 実際のヒーターエレメント位置（測定結果）とその測定結果から算出される測定位置間の距離などを示す図である。 プレート外周−最外周ヒーターエレメント間距離ｄ１及び最外周ヒーターエレメント第５周ヒーターエレメント間距離ｄ２を示す図である。 実際の測定位置から算出されるベクトル又は合成ベクトルの一例を示す。 赤外線放射温度計を使用する従来方法による均熱性評価結果を示す図である。

符号の説明

１００…均熱性評価装置 １０１…Ｘ線カメラ
１０２…ＸＹステージ １０３…測定対象物（試料）
１０４…パーソナルコンピュータ（ＰＣ） １０５…表示装置
１０６…ポインティングデバイス １０７…文字・数値入力手段

Claims (4)

1. 円盤形状のセラミックプレート内に、ヒーターエレメンを半径が第１の長さを有する第１の円及び半径が第２の長さを有する第２の円となるように配置した場合に、各ヒーターエレメントに通電し前記セラミックプレートを加熱したときの均熱性を評価する方法であって、
   前記セラミックプレートの外周上の位置であって、前記外周をほぼ均等にｎ個に分割した第１の位置から第ｎの位置までを測定し、
   前記セラミックプレートの中心と前記第１の位置とを結ぶ第１の半径と、前記第１の円の円弧との交点である第（ｎ＋１）の位置から、前記セラミックプレートの中心と前記第ｎの位置とを結ぶ第ｎの半径と、前記第１の円の円弧との交点である第２ｎの位置までを測定し、
   前記第１の半径と前記第２の円の円弧との交点である第（２ｎ＋１）の位置から、前記第ｎの半径と前記第２の円の円弧との交点である第３ｎの位置までを測定し、
   前記第（ｎ＋１）の位置を始点とし前記第１の位置を終点とする第１のベクトルから、前記第２ｎの位置を始点とし前記第ｎの位置を終点とする第ｎのベクトルまでを算出し、
   前記第（２ｎ＋１）の位置を始点とし前記第（ｎ＋１）の位置を終点とする第（ｎ＋１）のベクトルから、前記第３ｎの位置を始点とし前記第２ｎの位置を終点とする第２ｎのベクトルまでを算出し、
   前記第１のベクトルから前記第ｎのベクトルまでを加算して第１の合成ベクトルを算出し、
   前記第（ｎ＋１）のベクトルから前記第２ｎのベクトルまでを加算して第２の合成ベクトルを算出し、
   前記第１の合成ベクトルと前記第２の合成ベクトルを加算して第３の合成ベクトルを算出し、該第３の合成ベクトルを、角度が温度分布を対称分布にするための偏心方向を表し、長さが温度分布の温度差をなくすための偏心量を表す均熱性評価用のベクトルに換算する、均熱性評価方法（ｎは、４以上の自然数）。
2. 前記第１の円と前記第２の円との間にもヒーターエレメントが第３、・・・第ｍの円となるように配置され、
   前記第２の円と前記中心との間にもヒーターエレメントが第（ｍ＋１）、・・・、第（ｍ＋ｋ）の円となるように配置され、
   隣接する前記各円の半径の長さの差が、全てほぼ等しい請求項１に記載の均熱性評価方法。
3. 前記第１の円の半径が、前記第１、第２、第３、・・・第ｍ、第（ｍ＋１）、・・・第（ｍ＋ｋ）の半径の中で最長であり、
   前記第２の円の半径が、前記第１の円の半径の長さのほぼ半分である請求項２記載の均熱性評価方法。
4. ＸＹステージと、
   前記ＸＹステージをＸ方向またはＹ方向に移動させるＸＹステージ駆動手段と、
   前記ＸＹステージの上方に配置され、前記ＸＹステージに載置されている円盤形状のセラミックプレートの外周と、そのセラミックプレート内に埋設されているヒーターエレメントであって半径が第１の長さを有する第１の円及び半径が第２の長さを有する第２の円とを撮影可能なカメラと、
   前記試料及び前記部材の測定対象位置を記憶可能な記憶手段と、
   一方の測定対象位置を始点とし、他方の測定対象位置を終点とするベクトルを算出可能であり、かつ２以上のベクトルの和を算出可能な計算手段と、
   前記ＸＹステージ駆動手段、前記カメラ、前記記憶手段及び前記計算手段を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記ＸＹステージ駆動手段に、前記試料及び前記部材の撮像対象箇所が前記カメラの撮像可能範囲内に入るように前記ＸＹステージを移動させ、
   前記カメラに、
   前記セラミックプレートの外周上の位置であって、前記外周をほぼ均等にｎ個に分割した第１の位置から第ｎの位置まで、
   前記セラミックプレートの中心と前記第１の位置とを結ぶ第１の半径と、前記第１の円の円弧との交点である第（ｎ＋１）の位置から、前記セラミックプレートの中心と前記第ｎの位置とを結ぶ第ｎの半径と、前記第１の円の円弧との交点である第２ｎの位置まで、及び
   前記第１の半径と前記第２の円の円弧との交点である第（２ｎ＋１）の位置から、前記第ｎの半径と前記第２の円の円弧との交点である第３ｎの位置までを測定させ、
   前記記憶手段に、前記第１の位置から第３ｎの位置までを記憶させ、
   前記計算手段に、
   前記第（ｎ＋１）の位置を始点とし前記第１の位置を終点とする第１のベクトルから、前記第２ｎの位置を始点とし前記第ｎの位置を終点とする第ｎのベクトルまで、
   前記第（２ｎ＋１）の位置を始点とし前記第（ｎ＋１）の位置を終点とする第（ｎ＋１）のベクトルから、前記第３ｎの位置を始点とし前記第２ｎの位置を終点とする第２ｎのベクトルまでを算出させ、
   前記第１のベクトルから前記第ｎのベクトルまでを加算して第１の合成ベクトルを、
   前記第（ｎ＋１）のベクトルから前記第２ｎのベクトルまでを加算して第２の合成ベクトルを、
   前記第１の合成ベクトルと前記第２の合成ベクトルを加算して、角度が温度分布を対称分布にするための偏心方向を表し、長さが温度分布の温度差をなくすための偏心量を表す均熱性評価用のベクトルに換算可能な第３の合成ベクトルを算出する、均熱性評価装置（ｎは、４以上の自然数）。