JP5217806B2 - Heating condition determining device, heating condition determining method and program - Google Patents
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Description
本発明は、加熱炉内で加熱対象物を目標の温度プロファイルに従い加熱するに際して、該加熱対象物の加熱条件を決定する装置、方法およびプログラム、並びに、加熱条件から加熱対象物の温度プロファイルを予測する装置に関し、更に詳しくは、電子部品を基板に半田付けするリフロー半田付け装置の加熱条件の決定などに好適な技術に関する。 The present invention relates to an apparatus, a method and a program for determining a heating condition of a heating object when the heating object is heated in a heating furnace according to a target temperature profile, and a temperature profile of the heating object is predicted from the heating condition. More particularly, the present invention relates to a technique suitable for determining a heating condition of a reflow soldering apparatus for soldering an electronic component to a substrate.
リフロー半田付け装置は、熱輻射、熱風加熱、蒸気加熱、伝熱加熱等の各種の加熱方式に従い、加熱対象物であるプリント基板等の基板上に、クリーム半田等の半田で仮固定された電子部品を、加熱炉内で該クリーム半田を加熱して溶融することにより、接合固定する装置である。 The reflow soldering device is an electronic device that is temporarily fixed with solder such as cream solder on a substrate such as a printed circuit board according to various heating methods such as heat radiation, hot air heating, steam heating, and heat transfer heating. It is an apparatus for joining and fixing parts by heating and melting the cream solder in a heating furnace.
このリフロー半田付けを行う温度プロファイルにおいては、一般に、基板やこれに実装している電子部品を急激に加熱して熱損傷するおそれや半田付け不良を回避するなどの理由により、先ず基板を半田の溶融点以下の温度で予備加熱し、次いで、クリーム半田中のフラックス成分を十分機能させるため基板の温度を一定時間保持させるよう均一に加熱し、最後に基板を半田が溶融する温度以上でかつ基板や電子部品の耐熱限界温度を超えない温度の範囲で本加熱するようになっている。 In the temperature profile for performing this reflow soldering, generally, the board is first soldered for the reason that the board and electronic components mounted on the board are heated suddenly to avoid thermal damage or poor soldering. Preheat at a temperature below the melting point, then heat uniformly to maintain the temperature of the substrate for a certain period of time so that the flux components in the cream solder function sufficiently, and finally the substrate is above the temperature at which the solder melts and the substrate In addition, the main heating is performed within a temperature range that does not exceed the heat resistance limit temperature of the electronic component.
このような温度プロファイルでは、溶融点が低い錫鉛半田に代えて環境保護に好ましいが溶融点が高い鉛フリー半田が用いられてきているため、狭い温度範囲で基板の加熱制御を高精度に管理することが要求されるようになっている。 しかしながら、基板には、その材質、板厚が種々あり、また多層基板ではその層数、等により、熱容量等が相違し、また、電子部品においても、QFP(Quad Flat Package)や電解コンデンサ等、その部品その種類、サイズ等により、熱容量等が相違するなどにより、目標の温度プロファイルに従うように、加熱条件を決定するのは容易でない。 In such a temperature profile, instead of tin-lead solder with a low melting point, it is preferable for environmental protection, but lead-free solder with a high melting point has been used, so the heating control of the substrate can be managed with high accuracy in a narrow temperature range. It is required to do. However, the substrate has various materials and plate thicknesses, and the multilayer substrate has different heat capacities depending on the number of layers, etc. Also in electronic components, QFP (Quad Flat Package), electrolytic capacitors, etc. It is not easy to determine the heating conditions so as to follow the target temperature profile because the heat capacity and the like differ depending on the type and size of the parts.
従来では、基板に温度センサを取り付け、熟練した技術者が、経験と勘を頼りに目標の温度プロファイルが得られるまで、加熱条件を変更して繰り返し温度を実測して決定しており、このため、作業者が限定されるうえ、試行錯誤が必要なため、加熱条件の決定に時間がかかるとともに、基板の種類ごとに、同じ作業を繰り返さなければならないという課題がある。 Conventionally, a temperature sensor is attached to the board, and a skilled engineer relies on experience and intuition to determine the target temperature profile by changing the heating conditions and repeatedly measuring the temperature. In addition, since workers are limited and trial and error are required, it takes time to determine heating conditions, and the same work must be repeated for each type of substrate.
そこで、例えば、特許文献1や特許文献2には、コンピュータシミュレーションを用いる技術が開示されており、特許文献3のように、ファジイ推論によって加熱温度を設定する技術も提案されている。
しかしながら、上記特許文献1,2の技術はいずれも、ある1つの基板に対して加熱条件を入力して、コンピュータシミュレーションによって温度プロファイルを予測し、得られた結果が基準を満たすか否かを判定する方式であるため、コンピュータシミュレーションに関するスキルを必要とし、作業者が限定され、また、基板の種類ごとに、同じ作業を都度繰り返さなければならない。
However, in each of the techniques disclosed in
また、上記特許文献3のように、ファジイ推論によって加熱温度を設定する技術では、基板の種類ごとに、同じ作業を都度繰り返さなければならず、或る一定の温度以上に晒される時間について考慮されていないため、半田の融点以上となる時間が、良好なはんだ付けを得るために必要な時間以上であると保証できない。更に、部品が耐熱基準温度(例えば230℃)以上に晒される時間が、許容範囲内であると保証できないなどといった、品質面に関する課題がある。
Further, as in
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、専門知識やスキルを必要とすることなく、温度管理基準を満足する加熱条件を効率的に決定できるようにすることを目的とし、更に、複数種類の基板の加熱条件を同時に決定できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is capable of efficiently determining a heating condition that satisfies a temperature management standard without requiring specialized knowledge and skills. Another object is to enable simultaneous determination of heating conditions for a plurality of types of substrates.
(1)本発明の加熱条件決定装置は、加熱対象物を、加熱炉の複数の加熱ゾーン内を搬送して加熱する前記加熱炉の加熱条件を決定する装置であって、加熱条件を決定する加熱対象物を指定するための入力手段と、予めデータベースにそれぞれ登録された前記加熱対象物のデータ、前記加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータに基づいて、前記入力手段によって指定された加熱対象物の温度プロファイルが、前記管理基準内に収まるように、前記加熱炉の加熱条件を演算する演算手段とを備え、前記演算手段は、前記加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出する目標温度算出部と、前記加熱対象物が前記目標温度になるように、加熱ゾーンの加熱温度を算出する加熱温度算出部とを含み、前記目標温度算出部および加熱温度算出部は、複数種類の温度プロファイルにそれぞれ従って前記目標温度および前記加熱温度をそれぞれ算出するものであり、前記演算手段は、各種類の前記温度プロファイルにそれぞれ従って算出された各加熱温度を合成して最終的な加熱温度とする加熱温度合成部を更に含み、前記複数種類が2種類であって、第1の種類の温度プロファイルが、急速に温度を立上げて、その後時間を掛けて温度を一定とする温度プロファイルであり、第2の種類の温度プロファイルが、温度上昇を均一にする温度プロファイルである。 (1) The heating condition determining apparatus of the present invention is an apparatus that determines a heating condition of the heating furnace that heats an object to be heated by conveying the object in a plurality of heating zones of the heating furnace, and determines the heating condition. Designated by the input means based on the input means for designating the heating object, the heating object data, the heating furnace data, and the temperature profile management reference data previously registered in the database, respectively. Calculating means for calculating the heating condition of the heating furnace so that the temperature profile of the heated object is within the control standard, and the calculating means sets the target temperature of the heating object in the heating zone. and the target temperature calculation unit calculating, the so heated object becomes the target temperature, see contains a heating temperature calculation unit for calculating a heating temperature of the heating zone, the target temperature calculation unit And the heating temperature calculation unit respectively calculates the target temperature and the heating temperature according to a plurality of types of temperature profiles, and the calculation means calculates each heating temperature according to each type of the temperature profile. And a heating temperature synthesis unit for synthesizing the final heating temperature. The plurality of types are two types, and the first type of temperature profile rapidly raises the temperature and then takes time. Thus, the second type of temperature profile is a temperature profile that makes the temperature rise uniform.
加熱対象物としては、例えば、電子部品が半田で仮固定された基板が好ましい。 As the heating object, for example, a substrate on which electronic components are temporarily fixed with solder is preferable.
加熱炉の加熱ゾーンは、予備加熱を行う予熱ゾーンと本加熱を行う本加熱ゾーン(リフロゾーン)とを備えるのが好ましい。 The heating zone of the heating furnace preferably includes a preheating zone for performing preheating and a main heating zone (reflow zone) for performing main heating.
入力手段による加熱対象物の指定は、例えば、一種類の基板を指定してもよいし、複数種類の基板を指定してもよい。複数種類の基板を指定した場合には、複数種類の基板の温度プロファイルのいずれもが管理基準内に収まるように加熱条件が決定されることになり、この加熱条件は、複数種類の基板の混流生産が可能な加熱条件となる。 For the designation of the heating object by the input means, for example, one type of substrate may be designated, or a plurality of types of substrates may be designated. When multiple types of substrates are specified, the heating conditions are determined so that all of the temperature profiles of the multiple types of substrates are within the control criteria. This heating condition is a mixed flow of multiple types of substrates. It becomes a heating condition that can be produced.
また、加熱対象物のデータとして、基板のどの面を温度予測の対象とするかをデータベースに予め登録しておくことにより、基板の面を任意に指定できることになる。 In addition, by registering in advance in the database which surface of the substrate is to be subject to temperature prediction as the heating object data, the surface of the substrate can be arbitrarily designated.
入力手段は、どの加熱対象物について加熱条件を決定するか、すなわち、加熱対象物の指定に加えて、どの加熱炉について加熱条件を決定するか、すなわち、使用する加熱炉の指定、および、加熱条件の決定に使用する温度プロファイルの管理基準の指定を行うのが好ましく、更に、加熱対象物が加熱炉で加熱される前の初期温度を指定するのが好ましい。 The input means determines the heating condition for which heating object, that is, the heating condition for which heating furnace is determined in addition to the designation of the heating object, that is, the designation of the heating furnace to be used and the heating. It is preferable to specify the management standard of the temperature profile used for determining the conditions, and it is preferable to specify the initial temperature before the object to be heated is heated in the heating furnace.
加熱対象物のデータとしては、例えば、加熱対象物である基板や部品のタイプ、材質、比熱、密度、サイズ、厚さなどのデータが好ましい。また、基板のデータには、温度予測の対象とすべき面、その面において温度予測の対象とすべき部品のデータを含むのが好ましい。かかるデータを予め登録しておくことにより、基板が指定された場合には、該基板の温度予測の対象とすべき部品のすべてについて、温度プロファイルの管理基準内に収まるように、加熱条件が決定される。 As the data of the object to be heated, for example, data such as the type, material, specific heat, density, size, and thickness of the substrate or component that is the object to be heated is preferable. Further, it is preferable that the board data includes data of a surface to be subjected to temperature prediction and parts data to be subjected to temperature prediction on that surface. By registering such data in advance, when a board is specified, the heating conditions are determined so that all of the parts that should be subject to temperature prediction of the board are within the temperature profile management criteria. Is done.
加熱炉のデータとしては、例えば、加熱ゾーンの数、ゾーンのサイズ、熱伝達の度合いを示す加熱特性値などのデータが好ましい。 As the data of the heating furnace, for example, data such as the number of heating zones, the size of the zones, and heating characteristic values indicating the degree of heat transfer are preferable.
温度プロファイルの管理基準のデータとしては、例えば、予熱を行う加熱ゾーンにおける温度範囲、予熱時間、本加熱を行う加熱ゾーンにおける温度範囲、滞留時間、半田付け温度、半田付け必要時間などのデータが好ましい。 As the data for the management standard of the temperature profile, for example, data such as a temperature range in a heating zone for preheating, a preheating time, a temperature range in a heating zone for performing main heating, a residence time, a soldering temperature, and a soldering required time are preferable. .
演算手段は、加熱ゾーン内の加熱対象物の搬送速度を算出する搬送速度算出部を含む構成とし、加熱条件として、加熱対象物の搬送速度を算出するのが好ましが、ユーザが搬送速度を算出して、当該加熱条件決定装置に入力してもよい。 It is preferable that the calculation means includes a conveyance speed calculation unit that calculates the conveyance speed of the heating object in the heating zone, and it is preferable to calculate the conveyance speed of the heating object as a heating condition. It may be calculated and input to the heating condition determining apparatus.
搬送速度算出部では、リフロー滞留時間、冷却時間および本加熱(リフロー)ゾーンの長さに基づいて、加熱ゾーン内の加熱対象物の搬送速度を算出するのが好ましい。 It is preferable that the conveyance speed calculation unit calculates the conveyance speed of the heating object in the heating zone based on the reflow residence time, the cooling time, and the length of the main heating (reflow) zone.
演算手段の目標温度算出部は、温度プロファイルの管理基準の上限温度あるいは下限温度、加熱前の初期温度および加熱対象物の搬送速度に基づいて、加熱対象物の温度が直線的に増加すると近似して、加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出するのが好ましい。この目標温度は、指定された加熱対象物について、温度予測の対象とすべき箇所の全てについて算出し、その最小値あるいは最大値を採用するのが好ましい。 The target temperature calculation unit of the calculation means approximates that the temperature of the heating object increases linearly based on the upper or lower temperature of the management reference of the temperature profile, the initial temperature before heating, and the conveyance speed of the heating object. Thus, it is preferable to calculate the target temperature of the heating object in the heating zone. It is preferable that the target temperature is calculated for all the places to be subjected to temperature prediction for the designated heating object, and the minimum value or the maximum value thereof is adopted.
演算手段の加熱温度算出部は、加熱対象物が加熱ゾーンに搬入される際の初期温度と加熱ゾーンにおける加熱時間とに基づいて、加熱ゾーンの加熱温度を算出するのが好ましい。この加熱温度は、指定された加熱対象物について、温度予測の対象とすべき箇所の全てについて算出し、その最小値あるいは最大値を採用するのが好ましい。 It is preferable that the heating temperature calculation part of the calculation means calculates the heating temperature of the heating zone based on the initial temperature when the object to be heated is carried into the heating zone and the heating time in the heating zone. It is preferable that the heating temperature is calculated for all the locations to be subjected to temperature prediction for the specified heating object, and the minimum value or the maximum value is adopted.
温度予測を加熱対象物全体に対して行うのではなく、予めデータベースに登録しておいた加熱対象物の任意の部位に限定して行うことで、演算手段による演算処理量を抑制することが可能となり、これによって、演算手段を構成するCPUの演算速度やメモリ容量を比較的小さなものとすることができる。 Rather than performing temperature prediction on the entire heating object, it is possible to reduce the amount of calculation processing by the calculation means by limiting it to any part of the heating object registered in the database in advance. Thus, the calculation speed and memory capacity of the CPU constituting the calculation means can be made relatively small.
加熱条件は、少なくとも加熱ゾーンの加熱温度を含み、更に、加熱ゾーン内の加熱対象物の搬送速度を含むのが好ましい。 The heating conditions preferably include at least the heating temperature of the heating zone, and further include the conveyance speed of the object to be heated in the heating zone.
当該加熱条件決定装置で決定された加熱条件を、加熱炉を制御する制御装置に対して、通信等によって直接設定できるようにしてもよいし、あるいは、決定された加熱条件を表示部等に表示し、ユーザが、表示された加熱条件を前記制御装置に設定するようにしてもよい。 The heating condition determined by the heating condition determination device may be set directly by communication or the like to the control device that controls the heating furnace, or the determined heating condition is displayed on a display unit or the like. Then, the user may set the displayed heating condition in the control device.
加熱炉の性能や管理基準の内容などによって、指定された加熱対象物の温度プロファイルが、前記管理基準内に収まらない場合には、加熱対象のどの部分が、管理基準のどの基準に収まらないかを、表示部などに表示するのが好ましい。 If the temperature profile of the specified object to be heated does not fit within the management standard due to the performance of the furnace or the contents of the management standard, which part of the heating target does not fit into which standard of the management standard Is preferably displayed on a display unit or the like.
本発明の加熱条件決定装置によると、予め登録された加熱対象物のデータ、加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータに基づいて、指定された加熱対象物の温度プロファイルが、管理基準内に収まるように、加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出し、更に、加熱対象物の温度が目標温度になるように加熱ゾーンの加熱温度を算出するので、温度プロファイルの管理基準内に収まるように、加熱ゾーンの加熱温度、すなわち、加熱条件を決定することができる。 According to the heating condition determination apparatus of the present invention, the temperature profile of the specified heating object is managed based on the data of the heating object registered in advance, the data of the heating furnace, and the data of the management standard of the temperature profile. The target temperature of the heating object in the heating zone is calculated so that it falls within the standard, and the heating temperature of the heating zone is calculated so that the temperature of the heating object becomes the target temperature. The heating temperature of the heating zone, that is, the heating conditions can be determined so as to fall within the range.
加熱温度合成部では、合成の比率を調整できるようにするのが好ましく、その際、合成される温度プロファイルを、表示部等に表示できるようにするのが好ましい。 In the heating temperature synthesizing unit, it is preferable that the synthesis ratio can be adjusted. At this time, it is preferable that the synthesized temperature profile can be displayed on the display unit or the like.
本発明の加熱条件決定装置によると、各種類の温度プロファイルに従って加熱温度を算出できるとともに、各種類の温度プロファイルを合成して最終的な加熱温度を算出することができる。また、合成の比率を調整できるようにすることによって、管理基準内に温度プロファイルが収まらない場合に、合成比率を調整して、管理基準内に収まるように、加熱ゾーンの加熱温度、すなわち、加熱条件を修正することが可能となる。 According to the heating condition determining apparatus of the present invention, the heating temperature can be calculated according to each type of temperature profile, and the final heating temperature can be calculated by synthesizing each type of temperature profile. Also, by allowing the composition ratio to be adjusted, if the temperature profile does not fit within the control criteria, the heating temperature of the heating zone, i.e., the heating, is adjusted so that the composition ratio is adjusted and within the control criteria. The condition can be corrected.
第1の種類の温度プロファイルは、管理基準の上限に近い温度プロファイルとするのが好ましい。 The first type of temperature profile is preferably a temperature profile close to the upper limit of the management standard.
第1の種類の温度プロファイルは、温度のばらつきの低減に有効であり、第2の種類の温度プロファイルは、熱損傷の低減に有効であり、この実施形態では、各温度プロファイルの特性を有効に利用することができる。 The first type of temperature profile is effective in reducing variation in temperature, and the second type of temperature profile is effective in reducing thermal damage. In this embodiment, the characteristics of each temperature profile are effectively used. Can be used.
(2)本発明の加熱条件決定装置の一つの実施形態では、前記演算手段は、前記入力手段によって指定された複数の加熱対象物に対して加熱条件の演算を同時に行い、温度プロファイルが管理基準内に収まる前記複数の加熱対象物の一部または全部に対して、共通の加熱条件を決定することができる。 (2) In one embodiment of the heating condition determining apparatus of the present invention, the calculating means performs calculation of the heating conditions at the same time to a plurality of heating object designated by said input means, the temperature profile management criteria A common heating condition can be determined for some or all of the plurality of heating objects that fall within.
この実施形態によると、指定された複数の加熱対象物の全部について、温度プロファイルの管理基準内に収まる共通の加熱条件を決定できる場合には、その共通の加熱条件によって複数の加熱対象物の全部を加熱することができ、また、指定された複数の加熱対象物の全部ではないがその一部について、温度プロファイルの管理基準内に収まる共通の加熱条件を決定できる場合には、その共通の加熱条件によって、複数の加熱対象物の一部を加熱することができる。 According to this embodiment, when it is possible to determine common heating conditions that fall within the temperature profile management standard for all of the plurality of designated heating objects, all of the plurality of heating objects are determined according to the common heating conditions. If a common heating condition that falls within the temperature profile control criteria can be determined for a part, but not all, of a plurality of designated heating objects, the common heating Depending on the conditions, a part of the plurality of heating objects can be heated.
これによって、複数の加熱対象物の一部または全部を、加熱条件を変えずに効率よく加熱することができる。 Thereby, some or all of the plurality of heating objects can be efficiently heated without changing the heating conditions.
(3)本発明の加熱条件決定方法は、加熱対象物を、加熱炉の複数の加熱ゾーン内を搬送させて加熱する前記加熱炉の加熱条件を決定する方法であって、前記加熱対象物のデータ、前記加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータが、予め登録されたデータベースの前記データに基づいて、指定された加熱対象物の温度プロファイルが、前記管理基準内に収まるように、前記加熱炉の加熱条件を演算する演算ステップを備え、前記演算ステップは、前記加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出する目標温度算出ステップと、前記加熱対象物が前記目標温度になるように、加熱ゾーンの加熱温度を算出する加熱温度算出ステップとを含み、前記目標温度算出ステップおよび加熱温度算出ステップは、複数種類の温度プロファイルにそれぞれ従って前記目標温度および前記加熱温度をそれぞれ算出し、前記演算手ステップは、各種類の前記温度プロファイルにそれぞれ従って算出された各加熱温度を合成して最終的な加熱温度とする加熱温度合成ステップを更に含み、前記複数種類が2種類であって、第1の種類の温度プロファイルが、急速に温度を立上げて、その後時間を掛けて温度を一定とする温度プロファイルであり、第2の種類の温度プロファイルが、温度上昇を均一にする温度プロファイルである。 ( 3 ) The heating condition determination method of the present invention is a method for determining the heating condition of the heating furnace in which the heating object is heated while being conveyed in a plurality of heating zones of the heating furnace. Based on the data stored in the database in which the data, the heating furnace data, and the temperature profile management standard data are registered in advance, the temperature profile of the designated heating object is within the management standard. And a calculation step for calculating a heating condition of the heating furnace, wherein the calculation step includes a target temperature calculation step for calculating a target temperature of the heating target in the heating zone, and the heating target is set to the target temperature. to, look including a heating temperature calculating a heating temperature of the heating zone, the target temperature calculation step and the heating temperature calculation step, a plurality of types of temperature The target temperature and the heating temperature are respectively calculated according to the profiles, and the calculation step is performed by combining the calculated heating temperatures according to the respective types of temperature profiles to obtain a final heating temperature. The method further includes a synthesis step, wherein the plurality of types are two types, and the temperature profile of the first type is a temperature profile in which the temperature is rapidly raised and then the temperature is made constant over time, This kind of temperature profile is a temperature profile that makes the temperature rise uniform.
本発明の加熱条件決定方法によると、予め登録された加熱対象物のデータ、加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータに基づいて、指定された加熱対象物の温度プロファイルが、管理基準内に収まるように、加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出し、更に、目標温度になるように加熱ゾーンの加熱温度を算出するので、温度プロファイルの管理基準内に収まるように、加熱条件を決定することができる。 According to the heating condition determination method of the present invention, the temperature profile of the specified heating object is managed based on the data of the heating object registered in advance, the data of the heating furnace, and the data of the management standard of the temperature profile. The target temperature of the object to be heated in the heating zone is calculated so that it falls within the standard, and the heating temperature in the heating zone is calculated so that it reaches the target temperature. Conditions can be determined.
(4)本発明のプログラムは、加熱対象物を、加熱炉の複数の加熱ゾーン内を搬送させて加熱する前記加熱炉の加熱条件を決定する方法に用いるプログラムであって、前記加熱対象物のデータ、前記加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータが、予め登録されたデータベースの前記データに基づいて、指定された加熱対象物の温度プロファイルが、前記管理基準内に収まるように、前記加熱炉の加熱条件を演算する手順をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記演算する手順が、前記加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出する手順と、前記加熱対象物が前記目標温度になるように、加熱ゾーンの加熱温度を算出する手順とを含み、前記目標温度を算出する手順および加熱温度を算出する手順は、複数種類の温度プロファイルにそれぞれ従って前記目標温度および前記加熱温度をそれぞれ算出し、前記演算する手順は、各種類の前記温度プロファイルにそれぞれ従って算出された各加熱温度を合成して最終的な加熱温度とする加熱温度を合成する手順を更に含み、前記複数種類が2種類であって、第1の種類の温度プロファイルが、急速に温度を立上げて、その後時間を掛けて温度を一定とする温度プロファイルであり、第2の種類の温度プロファイルが、温度上昇を均一にする温度プロファイルである。 ( 4 ) The program of the present invention is a program used in a method for determining heating conditions of the heating furnace in which the heating object is heated by being conveyed in a plurality of heating zones of the heating furnace. Based on the data stored in the database in which the data, the heating furnace data, and the temperature profile management standard data are registered in advance, the temperature profile of the designated heating object is within the management standard. A program for causing a computer to execute a procedure for calculating a heating condition of the heating furnace, wherein the calculating procedure includes a procedure for calculating a target temperature of a heating object in the heating zone, and the heating object is the target so that a temperature, see contains a procedure for calculating the heating temperature of the heating zones, the procedure for calculating the procedure and the heating temperature for calculating the target temperature The target temperature and the heating temperature are respectively calculated according to a plurality of types of temperature profiles, and the calculation procedure is performed by synthesizing the calculated heating temperatures according to the types of temperature profiles. And a step of synthesizing the heating temperature, wherein the plurality of types are two types, and the temperature profile of the first type rapidly raises the temperature and then makes the temperature constant over time. The second type temperature profile is a temperature profile that makes the temperature rise uniform.
本発明のプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記録媒体、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等に記録してもよい。 The program of the present invention may be recorded on a computer-readable recording medium such as a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, and a ROM.
本発明のプログラムによると、当該プログラムをコンピュータに実行させることにより、予め登録された加熱対象物のデータ、加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータに基づいて、指定された加熱対象物の温度プロファイルが、管理基準内に収まるように、加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出し、更に、目標温度になるように加熱ゾーンの加熱温度を算出するので、温度プロファイルの管理基準内に収まるように、加熱条件を決定することができる。 According to the program of the present invention, by causing the computer to execute the program, the heating object specified based on the data of the heating object registered in advance, the data of the heating furnace, and the data of the management reference of the temperature profile is specified. The target temperature of the object to be heated in the heating zone is calculated so that the temperature profile of the object falls within the control standard, and the heating temperature of the heating zone is calculated so that the target temperature is reached. The heating conditions can be determined so as to be within.
本発明によれば、予め登録された加熱対象物のデータ、加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータに基づいて、指定された加熱対象物の温度プロファイルが、管理基準内に収まるように、加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出し、更に、加熱対象物の温度が目標温度になるように加熱ゾーンの加熱温度を算出するので、温度プロファイルの管理基準内に収まるように、加熱条件を決定することができる。 According to the present invention, based on pre-registered heating object data, heating furnace data, and temperature profile management reference data, the specified heating object temperature profile falls within the management reference. Thus, the target temperature of the heating object in the heating zone is calculated, and further, the heating temperature of the heating zone is calculated so that the temperature of the heating object becomes the target temperature, so that it falls within the management standard of the temperature profile The heating conditions can be determined.
また、本発明によれば、指定した加熱条件、加熱対象物のデータおよび加熱炉のデータに基づいて、指定された加熱対象物の温度プロファイルを演算して予測することができる。 Moreover, according to this invention, based on the designated heating conditions, the heating object data, and the heating furnace data, the temperature profile of the designated heating object can be calculated and predicted.
以下、図面によって、本発明の実施形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、加熱炉としてのリフロー炉の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a reflow furnace as a heating furnace.
このリフロー炉1は、電子部品がマウントされた基板2を、筐体3の内部に搬送する搬送コンベア4と、搬送される基板2に対して、予備加熱を行う6つの予熱ゾーンZ1〜Z6と、半田が溶融する温度以上に本加熱する1つ本加熱ゾーン(リフロゾーン)Z7と、1つの冷却ゾーンZ8とを備えている。
The
予熱ゾーンZ1〜Z6および本加熱ゾーンZ7には、それぞれ上下に赤外線ヒータや熱風ヒータ等の熱源5および加熱用ファン6が設けられ、冷却ゾーンZ8には、上方に冷却用ファン7が設けられている。
The preheating zones Z1 to Z6 and the main heating zone Z7 are respectively provided with a
基板2には、クリーム半田が印刷され、その上に電子部品がマウントされており、この基板2を搬送コンベア4によって、予熱ゾーンZ1〜Z6、本加熱ゾーンZ7、および、冷却ゾーンZ8へと順次搬送することで電子部品を基板2に半田付けする。
The
かかるリフロー炉1では、図示しない制御装置によって、各ゾーンZ1〜Z7の加熱温度、搬送コンベア4のコンベア速度、各ファン6,7の風量等の加熱条件が制御される。かかる制御装置に対して、温度プロファイルの管理基準に従った温度制御を行えるように、加熱条件を設定する必要がある。
In the
図2は、図1のリフロー炉1を制御する制御装置に対して、加熱条件を決定して通信等で設定する加熱条件設定装置8の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a heating
この実施形態の加熱条件設定装置8は、パーソナルコンピュータによって構成されており、この加熱条件設定装置8の、例えばハードディスク装置には、加熱対象物である基板および部品のデータ、リフロー炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータが、基板/部品データベース9、リフロー炉データベース10、および、温度プロファイル管理基準データベース11として予め登録されている。
The heating
また、この加熱条件設定装置8は、各データベース9〜11のデータを処理して加熱条件を決定するとともに、全体を制御するCPU12と、RAM13と、ROM14とを備えており、CPU12、RAM13およびROM14によって、加熱条件を決定するための所要の演算を行う演算手段が構成され、後述のように、搬送コンベアの速度、各ゾーンZ1〜Z7における加熱対象物の目標温度、目標温度にするための加熱温度などの算出が行われる。
Further, the heating
この加熱条件設定装置8は、更に、加熱条件を求める加熱対象物の指定などを行うキーボードやマウス等の入力装置15、および、求められた加熱条件や予測される温度プロファイルなどを表示する液晶ディスプレイ等の表示装置16を備えている。
The heating
基板/部品データベース9には、基板に関するデータとして、基板の材質(比熱・密度)、厚さ、層数、部品実装位置などのデータが格納され、部品に関するデータとして、部品の種類、サイズ、比熱、密度、温度予測対象部位(ボディor端子)などのデータが格納されている。 The board / component database 9 stores board material data (specific heat / density), thickness, number of layers, component mounting position, etc., and the parts type, size, specific heat, etc. In addition, data such as density and temperature prediction target part (body or terminal) are stored.
図3は、基板に関するデータを登録する際の表示装置16の表示画面例を示す図である。基板に関するデータとしては、この図3に示すように、基板の形式、基板名、FR−4やCEM−3といった材質、長さ、幅、板厚、層数、A面に実装される部品の内で温度予測の対象とすべき部品の数(A面部品)、B面に実装される部品の内で温度予測の対象とすべき部品の数(B面部品)がある。なお、図3には示されていないが、基板の材質については、その比熱、熱伝導率、密度等のデータも登録される。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a display screen of the
更に、基板に関するデータとしては、図3に示すように、A面およびB面の温度予測の対象とすべき各部品についての部品リスト(A面部品リスト、B面部品リスト)として、QFPやSOPといった部品のタイプ、部品名、部品の位置、端子やボディといった部位、端子の位置がある。 Further, as shown in FIG. 3, as the data relating to the substrate, QFP and SOP are used as a component list (A surface component list, B surface component list) for each component to be subjected to temperature prediction of the A surface and the B surface. There are a part type, a part name, a part position, a part such as a terminal and a body, and a terminal position.
このように基板のデータとして、温度予測の対象とすべき部品が予め登録されているので、基板を指定して加熱条件を決定する場合には、指定された基板の温度予測の対象とすべき部品の全てについて、温度プロファイルの管理基準内に収まるように、加熱条件が決定される。 As described above, since the parts to be subjected to the temperature prediction are registered in advance as the substrate data, when the heating condition is determined by designating the substrate, it should be the object of the temperature prediction of the designated substrate. The heating conditions are determined so that all of the parts are within the management criteria of the temperature profile.
また、基板は、図4の基板グループを登録する際の表示画面例に示すように、グループとして登録することができ、例えば、一種類の基板を基板グループとして登録することもできるし、複数種類の基板を組み合わせて基板グループとして登録することもできる。更に、基板の温度予測の対象面としてA面、B面を登録することができる。 Also, the substrates can be registered as a group as shown in the display screen example when registering a substrate group in FIG. 4, for example, one type of substrate can be registered as a substrate group, and a plurality of types can be registered. These boards can be combined and registered as a board group. Furthermore, the A surface and the B surface can be registered as target surfaces for substrate temperature prediction.
したがって、例えば、複数種類の基板を基板グループとして登録しておき、その基板グループを指定して加熱条件を決定すれば、前記複数種類の基板のいずれも温度プロファイルの管理基準内に収まるように加熱条件が決定されることになる。すなわち、複数種類の基板の混流生産が可能な加熱条件を決定できることになる。 Therefore, for example, if a plurality of types of substrates are registered as a substrate group, and the heating conditions are determined by specifying the substrate group, heating is performed so that all of the plurality of types of substrates are within the temperature profile management standard. Conditions will be determined. That is, it is possible to determine the heating conditions that allow mixed flow production of a plurality of types of substrates.
なお、リフロー炉の性能や管理基準によっては、複数種類、例えば、3種類の基板の全てが管理基準内に収まる加熱条件を決定できない場合には、後述のように、管理基準内に収まらない箇所および収まらない管理基準の項目を表示装置16に表示できる。
Depending on the performance of the reflow furnace and the management standards, if it is not possible to determine the heating conditions that allow multiple types, for example, all three types of substrates, to fall within the management standards, as described later, the locations that do not fit within the management standards In addition, management criteria items that do not fit can be displayed on the
この場合、例えば、3種類の基板の内の1種類の基板が、管理基準に収まらず、残りの2種類の基板が、管理基準内に収まる共通の加熱条件を決定できる場合には、この2種類の基板について、共通の加熱条件を決定し、前記1種類の基板については、管理基準内に収まらない箇所や管理基準の項目を表示することができる。 In this case, for example, if one of the three types of substrates does not fall within the management standard and the common heating condition can be determined so that the remaining two types of substrates fall within the management reference, this 2 Common heating conditions can be determined for the types of substrates, and for the one type of substrates, locations that do not fit within the management criteria and management criteria items can be displayed.
これによって、管理基準内に収まらない1種類の基板のみを分離し、2種類の基板については、決定された共通の加熱条件を設定して加熱することができる。 As a result, only one type of substrate that does not fall within the management standard can be separated, and the two types of substrates can be heated by setting the determined common heating condition.
このように複数の加熱対象物が指定された場合には、少なくともその一部の加熱対象物について、温度プロファイルの管理基準内に収まる共通の加熱条件を決定できる場合には、その加熱条件を決定し、管理基準内に収まらない加熱対象物を表示することができる。 When a plurality of heating objects are specified in this way, if at least some of the heating objects can determine common heating conditions that fall within the temperature profile management criteria, the heating conditions are determined. In addition, it is possible to display a heating object that does not fall within the management standard.
図5は、例えば、部品に関するデータを登録する際の表示画面例を示すものである。部品の関するデータとして、部品名、タイプ、サイズなどのデータがある。なお、図5には示されていないが、各タイプについて、比熱、密度、形状等のデータが登録されている。 FIG. 5 shows an example of a display screen when registering data related to a part, for example. Data related to parts includes data such as part name, type, and size. Although not shown in FIG. 5, specific heat, density, shape, and other data are registered for each type.
リフロー炉データベース10には、図6の登録の際の表示画面例に示すように、加熱ゾーンおよび冷却ゾーンの数、ゾーンのサイズ、ファンの回転数、初期温度のデータが格納される。また、図6には、示されていないが、リフロー炉データベース10には、熱伝達率を示す加熱特性値などのデータも格納される。また、加熱ゾーンについては、更に、予熱ゾーンと本加熱(リフロー)ゾーンとが区別されている。
The
温度プロファイル管理基準データベース11には、図7の温度プロファイルの管理基準の登録の際の表示画面例に示すように、予熱温度範囲、予熱時間、リフロー温度範囲、リフロー滞留許容時間、温度勾配などのデータが格納される。また、図7には示されていないが、温度プロファイル管理基準データベース11には、はんだ付け温度、はんだ付け必要時間のデータも格納される。
In the temperature profile
この実施の形態の加熱条件設定装置8では、次のような手順で加熱条件を決定して、リフロー炉の制御装置に対して加熱条件を設定する。
In the heating
図8は、加熱条件の設定手順の全体の流れを示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing the overall flow of the heating condition setting procedure.
先ず、ユーザは、表示装置16に表示される、例えば図9に示す入力画面に基づいて、入力装置15を操作して、加熱条件を求めたい対象基板グループ、使用するリフロー炉、および、温度プロファイルの管理基準(基準プロファイル)を選択する(ステップn101)。対象基板グループは、上述の図4に示すように一種類の基板として登録されている基板グループであってもよいし、複数種類の基板からなる基板グループなどであってもよい。
First, the user operates the
次に、リフロー炉の風速(ファン回転数)および初期温度を設定する(ステップn102)。風速は、予測できない部品の飛びや位置ズレに影響するため、この実施の形態では、手動設定としており、上述の図6に示すように、L、M、Hの3段階で設定するようにしている。初期温度として、例えば、室温が設定される。 Next, the wind speed (fan rotation speed) and initial temperature of the reflow furnace are set (step n102). Since the wind speed affects unpredictable component jumps and positional deviations, in this embodiment, manual setting is used, and as shown in FIG. 6 described above, it is set in three stages of L, M, and H. Yes. For example, room temperature is set as the initial temperature.
次に、加熱条件設定装置8では、以上の設定に基づいて、搬送コンベア4の速度を算出する(ステップn103)。搬送コンベアの速度は、リフロー炉の本加熱ゾーンの滞留許容時間を超えないように、冷却時間を考慮して、例えば、次式に従って算出する。
Next, the heating
搬送コンベア速度=本加熱ゾーンの長さ/(滞留時間−冷却時間)
冷却時間は、例えば一律10sというように固定値としてもよい。また、冷却温度勾配を測定などによって求めておいた上で、次式に従って決定してもよい。
Conveyor speed = length of main heating zone / (residence time-cooling time)
The cooling time may be a fixed value, for example, uniformly 10 s. Alternatively, the cooling temperature gradient may be determined by measurement or the like and then determined according to the following equation.
冷却時間(s)={リフロピーク温度P(℃)−はんだ付け温度Q(℃)}/冷却温度勾配(−℃/s)
この実施の形態では、予熱ゾーンの加熱条件は、2種類の温度プロファイルを算出し、それらを合成して決定するようにしている。
Cooling time (s) = {reflow peak temperature P (° C.) − Soldering temperature Q (° C.)} / Cooling temperature gradient (− ° C./s)
In this embodiment, the heating conditions of the preheating zone are determined by calculating two types of temperature profiles and combining them.
2種類の温度プロファイルの内の一方の温度プロファイルは、管理基準の上限まで急速に立上げ、その後時間を掛けて温度均一化を狙うものであり、フラットプロファイルという。このフラットプロファイルは、管理基準の上限温度のぎりぎりを狙うものである。 One of the two types of temperature profiles is a flat profile that quickly rises up to the upper limit of the management standard and then aims for temperature uniformity over time. This flat profile aims at the limit of the upper limit temperature of the management standard.
他方の温度プロファイルは、均一な温度上昇を狙うものであり、マイルドプロファイルという。 The other temperature profile aims at a uniform temperature rise and is called a mild profile.
以下、予熱ゾーンのフラットプロファイルの加熱条件および予熱ゾーンのマイルドプロファイルの加熱条件をそれぞれ算出する(ステップn104,105)。 Hereinafter, the heating conditions for the flat profile in the preheating zone and the heating conditions for the mild profile in the preheating zone are calculated (steps n104 and 105).
図10は、予熱ゾーンのフラットプロファイルの加熱条件の算出の手順を示すフローチャートであり、図11は、予熱ゾーンのフラットプロファイルを示す図である。なお、図11においては、上述の図1のリフロー炉1に対応しており、横軸の時間軸には、対応する各ゾーンZ1〜Z8を併せて示しており、縦の太い実線が、最終の予熱ゾーンZ6と、本加熱(リフロー)ゾーンZ7との境界を示している。
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for calculating the heating conditions of the flat profile of the preheating zone, and FIG. 11 is a diagram showing the flat profile of the preheating zone. In addition, in FIG. 11, it corresponds to the
また、図11において、Rはリフロー(本加熱)温度上限、Pは半田付けピーク温度下限、Qは半田付け温度、Nは予熱温度上限、Mは予熱終了温度下限、Lは予熱温度下限、t1はリフロー滞留許容時間、t2は半田付け必要時間、Oは加熱開始点である。また、破線A−Bは、予熱部上限の温度管理基準を、破線C−Dは、予熱部下限の温度管理基準をそれぞれ示している。また、図11では、二つの温度プロファイルによって、温度予測する加熱対象物の予測温度のばらつき幅の例を示している。 In FIG. 11, R is a reflow (main heating) temperature upper limit, P is a soldering peak temperature lower limit, Q is a soldering temperature, N is a preheating temperature upper limit, M is a preheating end temperature lower limit, L is a preheating temperature lower limit, t1 Is the allowable reflow residence time, t2 is the time required for soldering, and O is the heating start point. Moreover, broken line AB shows the temperature management reference | standard of the preheating part upper limit, and broken line CD shows the temperature management reference | standard of the preheating part minimum, respectively. Moreover, in FIG. 11, the example of the variation width | variety of the estimated temperature of the heating target object which estimates temperature with two temperature profiles is shown.
先ず、予熱部上限の温度プロファイルの管理基準A−Bの開始点Aが、6つの予熱ゾーンZ1〜Z6のどのゾーンに属するかを算出する。具体的には、上述の搬送コンベア速度と各予熱ゾーンZ1〜Z6の長さに基づいて、予熱ゾーンZ1〜Z6による予熱終了時から逆算して算出する。例えば、予熱滞留時間の上限が2.5min、搬送コンベア速度が1.0m/min、各予熱ゾーンZ1〜Z6の長さが0.6m、予熱終了が第6の予熱ゾーンZ6の場合、6−2.5/1/0.6=1.83であるから、小数点以下を切り上げて開始点Aは第2の予熱ゾーンZ2に属することになる。 First, it is calculated to which zone of the six preheating zones Z1 to Z6 the start point A of the management reference AB of the temperature profile at the upper limit of the preheating portion belongs. Specifically, based on the above-described conveyor speed and the length of each preheating zone Z1 to Z6, the calculation is performed by calculating backward from the end of preheating in the preheating zones Z1 to Z6. For example, when the upper limit of the preheating residence time is 2.5 min, the conveyor speed is 1.0 m / min, the length of each preheating zone Z1 to Z6 is 0.6 m, and the end of the preheating is the sixth preheating zone Z6, Since 2.5 / 1 / 0.6 = 1.83, the decimal point is rounded up and the starting point A belongs to the second preheating zone Z2.
部品温度が初期温度から上限管理基準A−Bの開始点Aの温度L℃まで直線的に増加すると近似して、第1の予熱ゾーンZ1終了時の目標温度を求める。開始点Aが第3の予熱ゾーンZ3以降になる場合は、同様に開始点Aの直前の予熱ゾーンまで、予熱ゾーン終了時の目標温度を求める。この場合の目標温度は、超えてはならない上限である。 The target temperature at the end of the first preheating zone Z1 is obtained by approximating that the component temperature linearly increases from the initial temperature to the temperature L ° C. of the starting point A of the upper limit management reference AB. When the starting point A is after the third preheating zone Z3, the target temperature at the end of the preheating zone is similarly obtained up to the preheating zone immediately before the starting point A. The target temperature in this case is an upper limit that must not be exceeded.
第1の予熱ゾーンZ1について、温度予測する全部品を対象に、第1の予熱ゾーンZ1終了時の温度が目標温度となる加熱温度を、初期温度と加熱時間とから算出し、その内最低のものを第1の予熱ゾーンZ1の加熱温度とする。例えば、対象がa・b・cの3部品で、aの加熱温度が120℃、bの加熱温度が130℃、cの加熱温度が110℃となった場合、加熱温度はこれらの内で最小の110℃とすれば、全ての部品が目標温度以下となる。 For the first preheating zone Z1, the heating temperature at which the temperature at the end of the first preheating zone Z1 becomes the target temperature is calculated from the initial temperature and the heating time for all the components for which the temperature is predicted. This is the heating temperature of the first preheating zone Z1. For example, when the target is three parts of a, b, and c, the heating temperature of a is 120 ° C, the heating temperature of b is 130 ° C, and the heating temperature of c is 110 ° C, the heating temperature is the minimum of these If the temperature is 110 ° C., all parts are below the target temperature.
この加熱温度の算出の際には、温度予測の対象とする部品が、近傍の他の部品の熱容量および位置関係(実装面や距離)から、どの程度の温度低下をもたらすかを予め数式化してデータベースに登録しておくことにより、より正確に対象とする部品の温度予測が可能になる。 When calculating the heating temperature, formulate in advance how much temperature the target component of temperature prediction will cause from the heat capacity and positional relationship (mounting surface and distance) of other nearby components. By registering in the database, the temperature of the target part can be predicted more accurately.
開始点Aが第3の予熱ゾーンZ3以降になる場合は、同様に開始点Aの直前の予熱ゾーンまで加熱温度を求める。なお、第2の予熱ゾーンZ2以降については、直前の予熱ゾーン終了時の温度を初期温度とする。 When the starting point A is after the third preheating zone Z3, the heating temperature is similarly obtained up to the preheating zone immediately before the starting point A. For the second and subsequent preheating zones Z2, the temperature at the end of the immediately preceding preheating zone is set as the initial temperature.
開始点Aを含む予熱ゾーンについて、温度予測の対象とすべき全部品を対象に、開始点Aを通るゾーン終了時の温度が目標温度となるように加熱温度を算出し、そのうち最小のものを加熱温度とする。ただし、ゾーン終了時にN℃を超える場合は、ゾーン終了時に目標温度N℃となる加熱温度を算出し、そのうち最小のものを加熱温度とする。 For the preheating zone including the start point A, the heating temperature is calculated so that the temperature at the end of the zone passing the start point A becomes the target temperature for all parts that should be the target of temperature prediction. Let it be the heating temperature. However, when the temperature exceeds N ° C. at the end of the zone, the heating temperature at which the target temperature N ° C. is reached at the end of the zone is calculated, and the lowest one is set as the heating temperature.
以後、予熱終了ゾーンまで、温度予測する全部品を対象に、ゾーン終了時に予熱温度上限のN℃となる加熱温度を算出し、そのうち最低のものを加熱温度とする。 Thereafter, up to the preheating end zone, the heating temperature at which the upper limit of the preheating temperature is N ° C. is calculated at the end of the zone for all components whose temperature is to be predicted, and the lowest one is set as the heating temperature.
以上の手順が、上述の図10のフローチャートに示されており、上限管理基準A−Bの開始点Aが属する予熱ゾーンnを算出し(ステップn201)、予熱ゾーンnまでの各ゾーン終了時の目標温度を、加熱開始点Oと上限管理基準A−Bの開始点Aとを通る直線で近似して設定し(ステップn202)、温度予測対象箇所全てについて、前記目標温度になるように、予熱ゾーンn−1までの各ゾーンの加熱温度を算出し、その内の最小値を採用する(ステップn203)。 The above procedure is shown in the flowchart of FIG. 10 described above, and calculates the preheating zone n to which the start point A of the upper limit management standard AB belongs (step n201), and at the end of each zone up to the preheating zone n The target temperature is approximated and set by a straight line passing through the heating start point O and the start point A of the upper limit management reference AB (step n202), and preheating is performed so that all the temperature prediction target locations become the target temperature. The heating temperature of each zone up to zone n-1 is calculated, and the minimum value among them is adopted (step n203).
次に、予熱ゾーンn終了時の目標温度Tnが、予熱温度上限のN℃以下であるか否かを判断し(ステップn204)、N℃以下であるときには、温度予測対象箇所全てについて、目標温度Tnになるように、予熱ゾーンnの加熱温度を算出し、その内の最小値を採用する(ステップn206)。ステップn204において、N℃以下でないときには、目標温度TnをN℃としてステップn205に移る(ステップn208)。 Next, it is determined whether or not the target temperature Tn at the end of the preheating zone n is equal to or lower than the upper limit N ° C of the preheating temperature (step n204). The heating temperature of the preheating zone n is calculated so as to be Tn, and the minimum value is adopted (step n206). If it is not less than N ° C. in step n204, the target temperature Tn is set to N ° C. and the process proceeds to step n205 (step n208).
以後は、予熱ゾーンn+1から予熱終了までの各ゾーンの終了時の目標温度をN℃に設定し(ステップn206)、温度予測対象箇所全てについて、目標温度N℃になるように、各ゾーンの加熱温度を算出し、その内の最小値を採用して(ステップn207)、終了する。 Thereafter, the target temperature at the end of each zone from the preheating zone n + 1 to the end of preheating is set to N ° C. (step n206), and heating of each zone is performed so that the target temperature is N ° C. for all temperature prediction target portions. The temperature is calculated, the minimum value is adopted (step n207), and the process ends.
図12は、予熱ゾーンのマイルドプロファイルの加熱条件の算出の手順を示すフローチャートであり、図13は、予熱ゾーンのマイルドプロファイルを示す図である。
予熱ゾーン終了時の目標温度を、予熱温度上限のN℃とする(ステップn301)。
FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for calculating the heating condition of the mild profile in the preheating zone, and FIG. 13 is a diagram showing the mild profile in the preheating zone.
The target temperature at the end of the preheating zone is set to N ° C., the upper limit of the preheating temperature (step n301).
部品温度が初期温度から直線的に増加すると近似して、各予熱ゾーン終了時の目標温度を設定する(ステップn302)。例えば、予熱終了が第6の予熱ゾーンZ6、初期温度25℃、N=180℃の場合、第1の予熱ゾーンZ1終了時の目標温度は、25+(180−25)×1/6=50.8℃となる。この場合の目標温度も、超えてはならない上限である。 The target temperature at the end of each preheating zone is set by approximating that the component temperature increases linearly from the initial temperature (step n302). For example, when the preheating end is the sixth preheating zone Z6, the initial temperature is 25 ° C., and N = 180 ° C., the target temperature at the end of the first preheating zone Z1 is 25+ (180−25) × 1/6 = 50. 8 ° C. The target temperature in this case is also an upper limit that must not be exceeded.
予熱におけるフラットプロファイルの設定手順と同様に、温度予測する全部品を対象に、各予熱ゾーン終了時の温度が目標温度となる加熱温度を、初期温度と加熱時間とから算出し、その内最小のものを各予熱ゾーンの加熱温度とする(ステップn303)。 As with the flat profile setting procedure for preheating, the heating temperature at which the temperature at the end of each preheating zone becomes the target temperature is calculated from the initial temperature and heating time for all parts to be temperature predicted. A thing is made into the heating temperature of each preheating zone (step n303).
なお、他の実施形態として、温度上昇勾配の許容範囲(特に上限)を設けておき、目標温度までの温度上昇勾配が許容範囲内にない場合は、温度勾配を上限値とした場合にゾーン終了時に到達する温度を、新たな目標温度として設定するようにしてもよい。 As another embodiment, an allowable range (especially an upper limit) of the temperature increase gradient is provided, and when the temperature increase gradient to the target temperature is not within the allowable range, the zone ends when the temperature gradient is set to the upper limit value. The temperature reached sometimes may be set as a new target temperature.
次に、本加熱ゾーンの加熱条件を算出する。 Next, the heating conditions of the main heating zone are calculated.
この本加熱ゾーンの加熱条件の算出は、本加熱ゾーンが1ゾーンの場合と複数ゾーンの場合とで異なり、複数ゾーンの場合は、予熱と同様にフラットプロファイルとマイルドプロファイルの2種類のプロファイルを形成し、任意の比率で合成して決定することが可能である。 The calculation of the heating conditions for the main heating zone differs depending on whether the main heating zone is one zone or a plurality of zones. In the case of a plurality of zones, two types of profiles, a flat profile and a mild profile, are formed as in preheating. However, it is possible to determine by combining at an arbitrary ratio.
先ず、本加熱ゾーンが1ゾーンの場合について、図14のフローチャートおよび上述の図11の温度プロファイルに基づいて説明する。 First, the case where the heating zone is one zone will be described based on the flowchart of FIG. 14 and the temperature profile of FIG. 11 described above.
なお、図11において、予備加熱後の台形状の太い実線E−Fは、リフロー部上限の温度管理基準を示し、三角状の太い実線G−Hは、リフロー部下限の温度管理基準をそれぞれ示している。 In FIG. 11, the trapezoidal thick solid line EF after preheating indicates the temperature management standard at the upper limit of the reflow part, and the thick triangular solid line GH indicates the temperature management standard at the lower limit of the reflow part. ing.
先ず、リフロー(本加熱ゾーン)終了時の目標温度を、はんだ付けピーク温度下限のP℃に設定し(ステップn401)、全はんだ付け部を対象に、目標温度P℃となる加熱温度を求め、その内の最大のものを加熱温度とする(ステップn402)。例えば、対象がa・b・cの3部品で、aの加熱温度が240℃、bの加熱温度が250℃、Cの加熱温度が230℃となった場合、加熱温度をこれらの内で最大の250℃とすると、全はんだ付け部がP℃以上となる。 First, the target temperature at the end of reflow (main heating zone) is set to the soldering peak temperature lower limit P ° C. (step n401), and the heating temperature at which the target temperature P ° C. is obtained for all the soldered portions, The largest one is set as the heating temperature (step n402). For example, when the target is three parts a, b, and c, the heating temperature of a is 240 ° C., the heating temperature of b is 250 ° C., and the heating temperature of C is 230 ° C., the heating temperature is the maximum of these If it is 250 degreeC of this, all the soldering parts will become P degreeC or more.
はんだ付け必要時間t2を満足しない部分がある場合(ステップn403)、加熱温度を、例えば1℃ずつ上げて最もはんだ付け時間が短い部分を再計算し(ステップn404,405)、t2を満足した時点の温度を加熱温度として終了する。 When there is a portion that does not satisfy the required soldering time t2 (step n403), the heating temperature is increased by 1 ° C., for example, and the portion with the shortest soldering time is recalculated (steps n404 and 405). The temperature is finished as the heating temperature.
次に、本加熱ゾーンが複数ゾーンの場合について、説明する。この場合は、予備加熱と同様に、フラットプロファイルとマイルドプロファイルとを合成する。 Next, the case where the main heating zone is a plurality of zones will be described. In this case, the flat profile and the mild profile are synthesized as in the preheating.
先ず、本加熱ゾーンが複数である場合のフラットプロファイルの加熱条件の算出の手順を、図15のフローチャートおよび図16の温度プロファイルに基づいて説明する。図16では、本加熱ゾーンが2ゾーンの例を示している。 First, the procedure for calculating the heating conditions of the flat profile when there are a plurality of heating zones will be described based on the flowchart of FIG. 15 and the temperature profile of FIG. FIG. 16 shows an example in which the main heating zone has two zones.
上限の温度管理基準E−Fの開始点E点が本加熱ゾーンの何ゾーン目になるかを、搬送コンベアの速度と各ゾーンの長さに基づいて、本加熱ゾーン終了と同時に冷却が始まるものとして算出する。例えば、リフロー滞留許容時間t1が50s、冷却時間t3が10s、コンベア速度が1.0m/min、各ゾーンの長さが0.6m、本加熱ゾーンが2ゾーンの場合、2−(50−10)/60/1/0.6=0.88であるから、小数点以下を切り上げて開始点Eは、本加熱1ゾーン目となる。 Based on the speed of the conveyor and the length of each zone, cooling starts at the end of the main heating zone, which zone of the main heating zone is the starting point E of the upper temperature control standard EF. Calculate as For example, when the allowable reflow residence time t1 is 50 s, the cooling time t3 is 10 s, the conveyor speed is 1.0 m / min, the length of each zone is 0.6 m, and the main heating zone is 2 zones, 2- (50-10 ) /60/1/0.6=0.88, the decimal point is rounded up and the starting point E is the first heating zone.
開始点E点が、本加熱2ゾーン目以降になる場合は、部品温度がリフロー開始温度からE点の温度Q℃まで直線的に増加すると近似して、開始点Eの直前のゾーンまで、終了時の目標温度を求める。この場合の目標温度は、超えてはならない上限である。 When the starting point E is after the second zone of the main heating, it is approximated that the part temperature increases linearly from the reflow starting temperature to the temperature Q of the E point, and ends up to the zone immediately before the starting point E. Find the target temperature of the hour. The target temperature in this case is an upper limit that must not be exceeded.
開始点Eが本加熱2ゾーン目以降の場合、それ以前の各本加熱ゾーンについて、温度予測する全部品を対象に、ゾーン終了時の温度が目標温度となる加熱温度を、初期温度と加熱時間から算出し、その内の最小のものを加熱温度とする。 When the starting point E is the second and subsequent zones of the main heating, the heating temperature at which the temperature at the end of the zone becomes the target temperature is set to the initial temperature and the heating time for all the parts for which the temperature is predicted for each previous heating zone. From the above, the minimum one is set as the heating temperature.
開始点Eを含む本加熱ゾーンについて、温度予測する全部品を対象に、開始点Eを通る加熱温度を算出し、その内の最小のものを加熱温度とする。ただし、ゾーン終了時にリフロー温度上限のR℃を超える場合は、終了時にR℃となる加熱温度を算出し、その内の最小のものを加熱温度とする。 For the main heating zone including the starting point E, the heating temperature passing through the starting point E is calculated for all parts whose temperature is to be predicted, and the minimum one of them is set as the heating temperature. However, when the reflow temperature upper limit R ° C. is exceeded at the end of the zone, the heating temperature that becomes R ° C. at the end is calculated, and the minimum one of them is used as the heating temperature.
以後本加熱終了ゾーンまで、温度プロファイルを算出する全はんだ付け部を対象に、ゾーン終了時にはんだ付けピーク温度下限のP℃となる加熱温度を算出し、その内の最大のものを加熱温度とする。例えば、対象がa・b・cの3部品で、aの加熱温度が240℃、bの加熱温度が250℃、cの加熱温度が230℃となった場合、加熱温度をこれらの内で最大の250℃とすると、全はんだ付け部がP℃以上となる。 Thereafter, up to the main heating end zone, for all the soldering parts for which the temperature profile is calculated, the heating temperature at which the soldering peak temperature lower limit P ° C is reached at the end of the zone is calculated, and the maximum one of them is used as the heating temperature. . For example, if the target is three parts a, b, and c, the heating temperature of a is 240 ° C, the heating temperature of b is 250 ° C, and the heating temperature of c is 230 ° C, the heating temperature is the maximum of these If it is 250 degreeC of this, all the soldering parts will become P degreeC or more.
以上の手順が、上述の図15のフローチャートに示されており、上限の温度管理基準E−Fの開始点E点が属する本加熱ゾーンmを算出し(ステップn501)、本加熱ゾーンmまでの各ゾーン終了時間目標温度をリフロー開始点と上限の温度管理基準E−Fの開始点Eを通る直線で近似して設定し(ステップn502)、温度予測対象箇所全てについて、前記目標温度になるように、本加熱ゾーンm−1までの各ゾーンの加熱温度を算出し、その内の最小値を採用する(ステップn503)。 The above procedure is shown in the flowchart of FIG. 15 described above, and the main heating zone m to which the start point E of the upper limit temperature management reference EF belongs is calculated (step n501). Each zone end time target temperature is approximated and set by a straight line passing through the reflow start point and the start point E of the upper limit temperature management reference EF (step n502) so that the target temperature is set to the target temperature for all temperature prediction target portions. Then, the heating temperature of each zone up to the main heating zone m-1 is calculated, and the minimum value among them is adopted (step n503).
次に、本加熱ゾーンm終了時の目標温度Tmが、リフロー温度上限のR℃以下であるか否かを判断し(ステップn504)、R℃以下であるときには、温度予測対象箇所全てについて、目標温度Tmになるように、本加熱ゾーンmの加熱温度を算出し、その内の最小値を採用する(ステップn505)。ステップn504において、R℃以下でないときには、目標温度をR℃としてステップn505に移る(ステップn508)。 Next, it is determined whether or not the target temperature Tm at the end of the heating zone m is equal to or lower than the reflow temperature upper limit R ° C. (step n504). The heating temperature of the main heating zone m is calculated so as to reach the temperature Tm, and the minimum value is adopted (step n505). If it is not less than R ° C in step n504, the target temperature is set to R ° C, and the process proceeds to step n505 (step n508).
以後は、本加熱ゾーンm+1から本加熱終了までの各ゾーンの終了時の目標温度をP℃に設定し(ステップn506)、半田付け対象箇所全てについて、目標温度P℃になるように、各ゾーンの加熱温度を算出し、その内の最大値を採用して(ステップn507)、終了する。 Thereafter, the target temperature at the end of each zone from the main heating zone m + 1 to the end of the main heating is set to P ° C. (step n506), and each zone is set so that the target temperature becomes P ° C. The heating temperature is calculated, the maximum value is adopted (step n507), and the process ends.
なお、開始点Eを含む本加熱ゾーンまでと、その次以降の本加熱ゾーンとでは、基準となる対象が異なる、すなわち、温度予測する全部品と全はんだ付け部とで対象が異なるため、加熱温度がそれ以前の本加熱ゾーンよりも低下する場合があり、図16のように全部品が一律に温度上昇するとは限らず、図17のように一部温度の高い部品で、リフロー後半に温度が下がる場合がある。典型的な例は、ここまでの過程で全はんだ付け部がP℃以上に達している場合である。 It should be noted that up to the main heating zone including the starting point E and the subsequent main heating zones are different from each other, that is, the target is different for all parts to be temperature-predicted and all the soldered portions. In some cases, the temperature may be lower than the previous main heating zone, and the temperature of all parts does not increase uniformly as shown in FIG. 16. May go down. A typical example is a case where all the soldered portions have reached P ° C or higher in the process so far.
次に、本加熱ゾーンが複数の場合のマイルドプロファイルの加熱条件の算出について、図18のフローチャートおよび図19の温度プロファイルに基づいて説明する。 Next, calculation of the heating conditions of the mild profile when there are a plurality of heating zones will be described based on the flowchart of FIG. 18 and the temperature profile of FIG.
本加熱終了時の目標温度を、はんだ付けピーク温度下限のP℃とする(ステップn601)。 The target temperature at the end of the main heating is set to P ° C., which is the lower limit of the soldering peak temperature (step n601).
部品温度がリフロー開始温度から直線的に増加すると近似して、各本加熱ゾーン終了時の目標温度を設定する(ステップn602)。例えば、本加熱2ゾーンで初期温度180℃、P=245℃の場合、本加熱1ゾーン目終了時の目標温度は、180+(245−180)×1/2=212.5℃となる。この場合の目標温度は、下回ってはならない下限である。 A target temperature at the end of each main heating zone is set by approximating that the component temperature increases linearly from the reflow start temperature (step n602). For example, when the initial temperature is 180 ° C. and P = 245 ° C. in the second heating zone, the target temperature at the end of the first heating zone is 180+ (245−180) × 1/2 = 212.5 ° C. The target temperature in this case is a lower limit that should not be lower.
本加熱におけるフラットプロファイルの設定手順と同様に、半田付け部全てを対象に、各本加熱ゾーン終了時の温度が目標温度となる加熱温度を算出し、その内の最大のものを各本加熱ゾーンの加熱温度とする(ステップn603)。 Similar to the flat profile setting procedure in the main heating, the heating temperature at which the temperature at the end of each main heating zone becomes the target temperature is calculated for all the soldered portions, and the maximum one of them is calculated for each main heating zone. (Step n603).
半田付け必要時間t2を満足しない部分がある場合、全体の加熱温度を1℃ずつ上げて最も半田付け時間が短い部分を再計算し(ステップn606,605)、t2を満足した時点の温度を加熱温度とする(ステップn604)。 If there is a part that does not satisfy the required soldering time t2, the entire heating temperature is increased by 1 ° C. to recalculate the part with the shortest soldering time (steps n606 and 605), and the temperature at the time when the time t2 is satisfied is heated. The temperature is set (step n604).
次に、フラットプロファイルとマイルドプロファイルの合成について説明する。 フラットプロファイルとマイルドプロファイルを任意の比率で合成して、最終的なプロファイル形状と加熱条件を決定する。リフロゾーンまで含めた任意のゾーンにおいて、フラットプロファイルの加熱温度をT1、マイルドプロファイルの加熱温度をT2、合成比率をx:yとすると、最終的な加熱温度Tは以下の式で求められる。 Next, synthesis of a flat profile and a mild profile will be described. A flat profile and a mild profile are synthesized at an arbitrary ratio to determine a final profile shape and heating conditions. In an arbitrary zone including the reflow zone, assuming that the heating temperature of the flat profile is T1, the heating temperature of the mild profile is T2, and the synthesis ratio is x: y, the final heating temperature T is obtained by the following equation.
T=(T1x+T2y)/(x+y)
通常は、x:y=1:1としており、フラットプロファイルで算出された加熱温度と、マイルドプロファイルで算出された加熱温度との平均温度を、最終的な加熱温度としている。なお、この比率は、後述のように調整可能である。
T = (T1x + T2y) / (x + y)
Usually, x: y = 1: 1, and the average temperature of the heating temperature calculated with the flat profile and the heating temperature calculated with the mild profile is used as the final heating temperature. This ratio can be adjusted as described later.
図20は、以上のようにして算出された加熱条件の設定値の表示画面例を示す図である。 FIG. 20 is a diagram showing an example of a display screen for the set value of the heating condition calculated as described above.
加熱条件として、加熱ゾーン1〜7までの上下ヒータの温度およびコンベア速度が表示される。なお、上下のファンの回転数は、この実施形態では、上述のように手動で設定される。
As heating conditions, the temperature of the upper and lower heaters and the conveyor speed in the
この実施の形態では、加熱条件に加えて、指定した基板や部品について、決定された加熱条件の下で、予測される温度プロファイルが表示される。この温度プロファイルは、上述のように、合成比率x:y=1:1の場合の温度プロファイルである。この図20では、決定された加熱条件の下で、基板Board1上にある部品Aの端子と部品Bのボディ、および基板Board2上にある部品Cの端子の3箇所についての予測される温度プロファイルが表示されている。 In this embodiment, in addition to the heating conditions, a predicted temperature profile is displayed for the specified board or component under the determined heating conditions. As described above, this temperature profile is a temperature profile when the synthesis ratio x: y = 1: 1. In FIG. 20, under the determined heating conditions, predicted temperature profiles for the three parts of the terminal of the component A and the body of the component B on the board Board1 and the terminal of the component C on the board Board2 are shown. It is displayed.
予測される温度プロファイルと管理基準の温度範囲や時間との比較結果を対比させて表示し、基準を逸脱する部分を、例えば、赤字で表示してユーザに警告することができる。また、温度プロファイルに管理基準の範囲を重ねて表示し、基準を逸脱する部分を一目瞭然にすることもできる。 A comparison result between the predicted temperature profile and the temperature range and time of the management reference is displayed in comparison, and a portion that deviates from the reference can be displayed in red, for example, to warn the user. In addition, the range of the management standard can be displayed on the temperature profile so that a portion that deviates from the standard can be clearly seen.
このように予測される温度プロファイルが、管理基準を逸脱する箇所があるような温度プロファイルである場合には、上述の合成比率であるx:yを調整する。 When the predicted temperature profile is such that there is a portion that deviates from the management standard, x: y that is the above-described synthesis ratio is adjusted.
フラットプロファイルは温度ばらつきΔTの低減に向いており、マイルドプロファイルは被加熱量、すなわち、熱損傷の低減に向いているので、目的に応じて合成比率を調整すればよい。なお、ΔTと被加熱量は、下記表1に示すように背反関係にある。 Since the flat profile is suitable for reducing the temperature variation ΔT and the mild profile is suitable for reducing the amount of heat, that is, thermal damage, the composition ratio may be adjusted according to the purpose. Note that ΔT and the amount to be heated are in a trade-off relationship as shown in Table 1 below.
この合成比率x:yを調整すると、予測される温度プロファイルの形状が調整されるとともに、加熱温度Tも調整されることになる。この合成比率x:yは、1:0あるいは0:1として一方の温度プロファイルのみを使用するようにしてもよい。 When the synthesis ratio x: y is adjusted, the shape of the predicted temperature profile is adjusted, and the heating temperature T is also adjusted. This synthesis ratio x: y may be 1: 0 or 0: 1 and only one temperature profile may be used.
フラットプロファイルとマイルドプロファイルの合成比率の調整のみでは、所望の温度プロファイルが得られない場合には、予熱ゾーンのマイルドプロファイルをシフトさせ、形状を変更して合成する方法がある。 If the desired temperature profile cannot be obtained only by adjusting the composition ratio of the flat profile and the mild profile, there is a method of synthesizing by changing the shape of the mild profile in the preheating zone.
すなわち、図21に示すように、マイルドプロファイルで目標温度N℃とするゾーンを前方(図の左方)に、例えば1ゾーンシフトさせ、残りの予熱ゾーンをフラットプロファイルの設定手順と同様に温度設定して、フラットプロファイルとシフト後のマイルドプロファイルとを合成すると、被加熱量を抑えつつΔTを低減することが可能である。前方にシフトするゾーン数を多くすると、フラットプロファイルに近い形状となる。 That is, as shown in FIG. 21, the zone for setting the target temperature N ° C. in the mild profile is shifted forward (to the left in the figure), for example, by one zone, and the remaining preheating zone is set in the same manner as the flat profile setting procedure. Then, when the flat profile and the shifted mild profile are combined, it is possible to reduce ΔT while suppressing the amount of heating. When the number of zones shifted forward is increased, a shape close to a flat profile is obtained.
ここで、再び上述の図8のフローチャートを参照して、ステップn104,105において、予熱ゾーンのフラットプロファイルおよびマイルドプロファイルの加熱条件を算出した後、更に、ステップn106,107で本加熱ゾーンの加熱条件を上述のように算出し、ステップn108で両プロファイルを合成して加熱条件を算出する。この加熱条件が、管理基準を満足するか否かを判断し(ステップn109)、満足するものであれば、設定を終了し、満足しないときには、上述のようにプロファイルの合成比率を調整し(ステップn110)、管理基準を満足するときには、終了する。また、管理基準を満足しないときには、上述のようにマイルドプロファイルを、1ゾーン分シフトし(ステップn111,112)、フラットプロファイルよりも温度上昇が遅いか否かを判断し(ステップn113)、遅いときには、ステップn108に戻り、遅くないときには、管理基準を満足する加熱条件を設定することはできないとして、管理基準を満足しない基板/部品を分離して再設定を行う(ステップn114)。 Here, referring again to the flowchart of FIG. 8 described above, after calculating the heating conditions of the flat profile and mild profile of the preheating zone in steps n104 and 105, the heating conditions of the main heating zone are further calculated in steps n106 and 107. Is calculated as described above, and the heating conditions are calculated by combining both profiles in step n108. It is determined whether or not the heating condition satisfies the management standard (step n109). If the heating condition is satisfied, the setting is terminated. If not, the composition ratio of the profile is adjusted as described above (step n). n110), the process ends when the management criteria are satisfied. If the management standard is not satisfied, the mild profile is shifted by one zone as described above (steps n111 and 112), and it is determined whether the temperature rise is slower than the flat profile (step n113). Returning to step n108, if it is not late, it is determined that the heating condition that satisfies the management standard cannot be set, and the substrate / part that does not satisfy the management standard is separated and reset (step n114).
上述の実施形態では、加熱条件を決定し、決定された加熱条件の下で、指定された部品の温度プロファイルを予測したけれども、任意の加熱条件および予測対象の基板や部品を入力することにより、入力された加熱条件の下での基板や部品の温度プロファイルを予測することができる。温度プロファイルを予測する箇所は、加熱条件の決定の場合と同様に、同一基板上の同一面を対象とする場合に限らず、複数種類の基板の任意の面を対象として予測することができる。 In the above-described embodiment, the heating condition is determined and the temperature profile of the specified component is predicted under the determined heating condition. However, by inputting an arbitrary heating condition and a target board or component to be predicted, It is possible to predict the temperature profile of the board or component under the input heating conditions. As in the case of determining the heating condition, the location where the temperature profile is predicted is not limited to the case where the same surface on the same substrate is targeted, but can be predicted for any surface of a plurality of types of substrates.
本発明は、電子部品の基板へのリフロー半田付けなどに有用である。 The present invention is useful for reflow soldering of an electronic component to a substrate.
1 リフロー炉
2 基板
4 搬送コンベア
5 熱源
6 加熱用ファン
7 冷却用ファン
8 加熱条件設定装置
9 基板/部品データベース
10 リフロー炉データベース
11 温度プロファイル管理基準データベース
DESCRIPTION OF
Claims (4)
加熱条件を決定する加熱対象物を指定するための入力手段と、
予めデータベースにそれぞれ登録された前記加熱対象物のデータ、前記加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータに基づいて、前記入力手段によって指定された加熱対象物の温度プロファイルが、前記管理基準内に収まるように、前記加熱炉の加熱条件を演算する演算手段とを備え、
前記演算手段は、前記加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出する目標温度算出部と、前記加熱対象物が前記目標温度になるように、加熱ゾーンの加熱温度を算出する加熱温度算出部とを含み、
前記目標温度算出部および加熱温度算出部は、複数種類の温度プロファイルにそれぞれ従って前記目標温度および前記加熱温度をそれぞれ算出するものであり、
前記演算手段は、各種類の前記温度プロファイルにそれぞれ従って算出された各加熱温度を合成して最終的な加熱温度とする加熱温度合成部を更に含み、
前記複数種類が2種類であって、第1の種類の温度プロファイルが、急速に温度を立上げて、その後時間を掛けて温度を一定とする温度プロファイルであり、第2の種類の温度プロファイルが、温度上昇を均一にする温度プロファイルであることを特徴とする加熱条件決定装置。 An apparatus for determining a heating condition of the heating furnace that heats an object to be heated by conveying the plurality of heating zones in the heating furnace.
Input means for designating a heating object for determining heating conditions;
Based on the heating object data, the heating furnace data, and the temperature profile management reference data registered in the database in advance, the temperature profile of the heating object designated by the input means is the management A calculation means for calculating the heating condition of the heating furnace so as to be within the standard,
The calculation means includes a target temperature calculation unit that calculates a target temperature of the heating object in the heating zone, and a heating temperature calculation unit that calculates the heating temperature of the heating zone so that the heating object reaches the target temperature. only including,
The target temperature calculation unit and the heating temperature calculation unit calculate the target temperature and the heating temperature according to a plurality of types of temperature profiles, respectively.
The calculation means further includes a heating temperature synthesis unit that combines the heating temperatures calculated according to the temperature profiles of the respective types to obtain a final heating temperature,
The plurality of types are two types, and the temperature profile of the first type is a temperature profile in which the temperature is rapidly raised and then the temperature is made constant over time, and the temperature profile of the second type is An apparatus for determining heating conditions, characterized in that the temperature profile makes the temperature rise uniform .
前記加熱対象物のデータ、前記加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータが、予め登録されたデータベースの前記データに基づいて、指定された加熱対象物の温度プロファイルが、前記管理基準内に収まるように、前記加熱炉の加熱条件を演算する演算ステップを備え、
前記演算ステップは、前記加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出する目標温度算出ステップと、前記加熱対象物が前記目標温度になるように、加熱ゾーンの加熱温度を算出する加熱温度算出ステップとを含み、
前記目標温度算出ステップおよび加熱温度算出ステップは、複数種類の温度プロファイルにそれぞれ従って前記目標温度および前記加熱温度をそれぞれ算出し、
前記演算手ステップは、各種類の前記温度プロファイルにそれぞれ従って算出された各加熱温度を合成して最終的な加熱温度とする加熱温度合成ステップを更に含み、
前記複数種類が2種類であって、第1の種類の温度プロファイルが、急速に温度を立上げて、その後時間を掛けて温度を一定とする温度プロファイルであり、第2の種類の温度プロファイルが、温度上昇を均一にする温度プロファイルであることを特徴とする加熱条件決定方法。 A method for determining a heating condition of the heating furnace that heats an object to be heated by conveying the inside of a plurality of heating zones of the heating furnace,
Based on the data of the database in which the data of the heating object, the heating furnace data, and the temperature profile management standard data are registered in advance, the temperature profile of the designated heating target is the management standard. A calculation step for calculating the heating conditions of the heating furnace so as to be within,
The calculation step includes a target temperature calculation step of calculating a target temperature of the heating object in the heating zone, and a heating temperature calculation step of calculating a heating temperature of the heating zone so that the heating object reaches the target temperature. only including,
The target temperature calculating step and the heating temperature calculating step calculate the target temperature and the heating temperature, respectively, according to a plurality of types of temperature profiles,
The calculating step further includes a heating temperature synthesis step of combining each heating temperature calculated according to each type of the temperature profile to obtain a final heating temperature,
The plurality of types are two types, and the temperature profile of the first type is a temperature profile in which the temperature is rapidly raised and then the temperature is made constant over time, and the temperature profile of the second type is A heating condition determination method characterized by a temperature profile that makes temperature rise uniform .
前記加熱対象物のデータ、前記加熱炉のデータ、および、温度プロファイルの管理基準のデータが、予め登録されたデータベースの前記データに基づいて、指定された加熱対象物の温度プロファイルが、前記管理基準内に収まるように、前記加熱炉の加熱条件を演算する手順をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記演算する手順が、前記加熱ゾーンにおける加熱対象物の目標温度を算出する手順と、前記加熱対象物が前記目標温度になるように、加熱ゾーンの加熱温度を算出する手順とを含み、
前記目標温度を算出する手順および加熱温度を算出する手順は、複数種類の温度プロファイルにそれぞれ従って前記目標温度および前記加熱温度をそれぞれ算出し、
前記演算する手順は、各種類の前記温度プロファイルにそれぞれ従って算出された各加熱温度を合成して最終的な加熱温度とする加熱温度を合成する手順を更に含み、
前記複数種類が2種類であって、第1の種類の温度プロファイルが、急速に温度を立上げて、その後時間を掛けて温度を一定とする温度プロファイルであり、第2の種類の温度プロファイルが、温度上昇を均一にする温度プロファイルであることを特徴とするプログラム。 A program used in a method for determining heating conditions of the heating furnace that heats an object to be heated by transporting it in a plurality of heating zones of the heating furnace,
Based on the data of the database in which the data of the heating object, the heating furnace data, and the temperature profile management standard data are registered in advance, the temperature profile of the designated heating target is the management standard. A program for causing a computer to execute a procedure for calculating the heating condition of the heating furnace so as to fit in
Procedure for the operation, the procedure for calculating the target temperature of the heating object in the heating zone, so that the heating object is the target temperature, see contains a procedure for calculating the heating temperature of the heating zone,
The procedure for calculating the target temperature and the procedure for calculating the heating temperature respectively calculate the target temperature and the heating temperature according to a plurality of types of temperature profiles,
The calculation step further includes a step of combining the heating temperatures calculated according to the temperature profiles of the respective types to synthesize the heating temperature as the final heating temperature,
The plurality of types are two types, and the temperature profile of the first type is a temperature profile in which the temperature is rapidly raised and then the temperature is made constant over time, and the temperature profile of the second type is A program characterized by a temperature profile that makes temperature rise uniform .
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