JP5249972B2 - 加熱条件決定方法、加熱条件決定装置及びそれを備えるリフロー装置 - Google Patents

Description

本発明は、リフロー装置の加熱条件を決定する加熱条件決定方法及び加熱条件決定装置に関する。

電子部品などの部品が実装された実装基板を加熱するリフロー装置は、予め定められた温度条件に適合するように実装基板を加熱することにより、部品の熱による損傷を回避しつつ、部品を基板にはんだ付けすることができる。

例えば、リフロー装置は、はんだの溶融点未満の所定温度範囲に所定時間だけ保持されるように実装基板を予備加熱した後に、はんだの溶融点以上の所定温度範囲に所定時間だけ保持されるように実装基板をリフロー加熱する。このように基板の温度を所定温度範囲に所定時間だけ保持するという温度条件に実装基板の温度プロファイルを適合させることにより、リフロー装置は、部品の熱による損傷を回避しつつ、部品を基板にはんだ付けすることができる。

そこで、予め定められた温度条件に適合するように実装基板を加熱するためのリフロー装置の加熱条件（加熱温度及び搬送速度など）を決定する方法として、様々な方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に記載の方法では、リフロー装置により所定の加熱条件で加熱された実装基板の温度プロファイルを測定し、測定した温度プロファイルを用いてリフロー装置に対する実装基板の加熱特性を示す加熱特性値を算出する。そして、算出された加熱特性値を用いて、加熱条件を変更した場合における実装基板の温度プロファイルがシミュレーションされる。

これにより、実装基板の物性値を用いずに、測定された温度プロファイルから算出される加熱特性値を用いて、加熱条件を変更した場合の実装基板の温度プロファイルをシミュレーションできるので、予め定められた温度条件に適合する温度プロファイルが得られる加熱条件を比較的容易に決定することができる。

特開２００４−６４００２号公報

ところで、同一種類の実装基板を加熱する場合であっても、リフロー装置が異なれば、予め定められた温度条件に適合させるための加熱条件も異なる。したがって、実装基板の加熱条件は、基板に対する加熱特性が異なるリフロー装置ごとに決定されなければならない。

例えば、特許文献１に記載の方法によって加熱条件を決定する場合、リフロー装置ごとに実装基板の温度プロファイルを測定し、測定した温度プロファイルを用いて加熱特性値を算出する必要があるので、作業効率が悪い。

そこで、本発明は、第１リフロー装置により加熱された対象基板の温度プロファイルを利用して、予め定められた温度条件に適合するように対象基板を加熱するための第２リフロー装置の加熱条件を効率的に決定することができる加熱条件決定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る加熱条件決定方法は、第１リフロー装置により加熱される対象基板の温度プロファイルを利用して、第２リフロー装置において前記対象基板を加熱するための加熱条件を決定する加熱条件決定方法であって、前記第１リフロー装置に対する基準基板の加熱特性を示す第１加熱特性値であって、前記第１リフロー装置により加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第１温度プロファイルに基づいて算出される第１加熱特性値を取得する第１取得ステップと、前記第１リフロー装置に対する対象基板の加熱特性を示す第２加熱特性値であって、前記第１リフロー装置により加熱される前記対象基板の温度を測定することによって得られる第２温度プロファイルに基づいて算出される第２加熱特性値を取得する第２取得ステップと、前記第２リフロー装置に対する前記基準基板の加熱特性を示す第３加熱特性値であって、前記第２リフロー装置により加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第３温度プロファイルに基づいて算出される第３加熱特性値を取得する第３取得ステップと、前記第１加熱特性値に対する前記第２加熱特性値の比と前記第３加熱特性値とを演算することにより、前記第２リフロー装置に対する前記対象基板の加熱特性を示す第４加熱特性値を算出する加熱特性値算出ステップと、前記第２リフロー装置により所与の加熱条件で加熱される前記対象基板の第４温度プロファイルを前記第４加熱特性値を用いて推定し、推定した第４温度プロファイルが予め定められた温度条件に適合する場合に、前記所与の加熱条件を前記第２リフロー装置において前記対象基板を加熱するための加熱条件として決定する加熱条件決定ステップとを含む。

これにより、第２リフロー装置において対象基板の温度プロファイルを測定することなく、第２リフロー装置に対する対象基板の加熱特性を示す第４加熱特性値を算出することができる。そして、このように算出された第４加熱特性値を用いることにより、予め定められた温度条件に適合するように対象基板を加熱するための第２リフロー装置の加熱条件を効率的に決定することができる。

また、前記第１取得ステップでは、所定の加熱条件で加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第１温度プロファイルに基づいて算出される前記第１加熱特性値を取得し、前記第２取得ステップでは、前記所定の加熱条件で加熱される前記対象基板の温度を測定することによって得られる第２温度プロファイルに基づく前記第２加熱特性値を取得することが好ましい。

これにより、第１温度プロファイル及び第２温度プロファイルが測定されたときの加熱条件が同一となるので、算出される第４加熱特性値の精度を向上させることができる。

また、前記所定の加熱条件は、前記第２温度プロファイルを前記予め定められた温度条件に適合させるための加熱条件であることが好ましい。

これにより、第２温度プロファイルは、予め定められた温度条件に適合する第４温度プロファイルと類似する。したがって、対象基板の温度プロファイルが予め定められた温度条件に適合するように加熱条件を高精度に決定することができる。

また、前記第３取得ステップでは、前記第２リフロー装置内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した第２区分ごとに前記第３加熱特性値を取得し、前記加熱特性算出ステップでは、前記第２区分ごとに前記第４加熱特性値を算出することが好ましい。

これにより、区分ごとの第４加熱特性値を用いて第４温度プロファイルを推定することができるので、第４温度プロファイルの推定精度を向上させることができる。

また、前記第１取得ステップでは、前記第１リフロー装置内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した第１区分ごとに前記第１加熱特性値を取得し、前記第２取得ステップでは、前記第１区分ごとに前記第２加熱特性値を取得し、前記第３取得ステップでは、前記第２リフロー装置内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した第２区分ごとに前記第３加熱特性値を取得し、前記加熱特性値算出ステップでは、前記第２区分ごとに、前記第２区分に対応する前記第１区分を特定し、前記第２区分における前記第３加熱特性値と、特定した前記第１区分における前記比とを演算することにより、前記第２区分ごとに前記第４加熱特性値を算出することが好ましい。

これにより、区分ごとの第４加熱特性値を用いて第４温度プロファイルを推定することができるので、第４温度プロファイルの推定精度を向上させることができる。

また、前記加熱特性値算出ステップでは、前記基準基板が通過するときの時間に基づいて、前記第２区分に対応する前記第１区分を特定することが好ましい。

これにより、基板が通過する時間に基づいてリフロー装置間の区分を対応付けることができるので、ゾーン構成が互いに異なる場合であっても区分を対応付けることができ、第４温度プロファイルの推定精度を向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る加熱条件決定装置は、第１リフロー装置により加熱される対象基板の温度プロファイルを利用して、第２リフロー装置において前記対象基板を加熱するための加熱条件を決定する加熱条件決定装置であって、前記第１リフロー装置に対する基準基板の加熱特性を示す第１加熱特性値であって、前記第１リフロー装置により加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第１温度プロファイルに基づいて算出される第１加熱特性値を取得する第１取得部と、前記第１リフロー装置に対する対象基板の加熱特性を示す第２加熱特性値であって、前記第１リフロー装置により加熱される前記対象基板の温度を測定することによって得られる第２温度プロファイルに基づいて算出される第２加熱特性値を取得する第２取得部と、前記第２リフロー装置に対する前記基準基板の加熱特性を示す第３加熱特性値であって、前記第２リフロー装置により加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第３温度プロファイルに基づいて算出される第３加熱特性値を取得する第３取得部と、前記第１加熱特性値に対する前記第２加熱特性値の比と前記第３加熱特性値とを演算することにより、前記第２リフロー装置に対する前記対象基板の加熱特性を示す第４加熱特性値を算出する加熱特性値算出部と、前記第２リフロー装置により所与の加熱条件で加熱される前記対象基板の第４温度プロファイルを前記第４加熱特性値を用いて推定し、推定した第４温度プロファイルが予め定められた温度条件に適合する場合に、前記所与の加熱条件を前記第２リフロー装置において前記対象基板を加熱するための加熱条件として決定する加熱条件決定部とを備える。

これにより、上記加熱条件決定方法と同様の効果を奏することができる。

また、本発明の一態様に係るリフロー装置は、上記加熱条件決定装置を備える。

これにより、上記加熱条件決定方法と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は、このような加熱条件決定方法として実現することができるだけでなく、加熱条件決定方法に含まれる各ステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体、あるいはインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのは言うまでもない。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第２リフロー装置において対象基板の温度プロファイルを測定することなく、第２リフロー装置に対する対象基板の加熱特性を示す第４加熱特性値を算出することができる。そして、このように算出された第４加熱特性値を用いることにより、予め定められた温度条件に適合するように対象基板を加熱するための第２リフロー装置の加熱条件を効率的に決定することができる。

本発明の実施の形態１に係る第１リフロー装置及び第２リフロー装置の概要を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱条件決定装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱条件決定装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る第１加熱特性値及び第２加熱特性値を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る第３加熱特性値を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱条件決定装置によって決定された加熱条件を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る加熱条件決定装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る加熱条件決定装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る第１加熱特性値を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る第２加熱特性値を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る第３加熱特性値を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る加熱条件決定装置によって決定された加熱条件を示す図である。 コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る第１リフロー装置及び第２リフロー装置の概要を示す図である。

第１リフロー装置１０１及び第２リフロー装置は内部に、予熱ゾーンとリフローゾーンと冷却ゾーンとを有する。そして、第１リフロー装置１０１及び第２リフロー装置は、この予熱ゾーン、リフローゾーン及び冷却ゾーンの順に基板を搬送するコンベアを備える。このコンベアによって基板搬送路が形成される。

例えば、第１リフロー装置１０１及び第２リフロー装置１０２は、クリームはんだが印刷された基板に電子部品などの部品が実装された実装基板を、この予熱ゾーン、リフローゾーン、及び冷却ゾーンの順に搬送することにより、実装基板を加熱し、部品を基板にはんだ付けする。

第１リフロー装置１０１は、互いに独立して加熱温度を管理できる８つのゾーン（Ａ〜Ｈゾーン）を有する。第１リフロー装置１０１において、Ａ〜Ｅゾーンは予熱ゾーンに相当し、Ｆ、Ｇゾーンはリフローゾーンに相当し、Ｈゾーンは冷却ゾーンに相当する。

第２リフロー装置１０２は、互いに独立して加熱温度を管理できる６つのゾーン（Ａ〜Ｆゾーン）を有する。第２リフロー装置１０２において、Ａ〜Ｃゾーンは予熱ゾーンに相当し、Ｄ、Ｅゾーンはリフローゾーンに相当し、Ｆゾーンは冷却ゾーンに相当する。

第１リフロー装置１０１又は第２リフロー装置１０２により加熱された基準基板又は対象基板の温度プロファイルは、基準基板又は対象基板の所定位置に取り付けられた熱電対などの温度センサによって測定される。ここで、温度プロファイルとは、リフロー装置内を通過する基板の温度推移を示す情報である。

図２は、本発明の実施の形態１に係る加熱条件決定装置の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る加熱条件決定装置１０は、第１リフロー装置１０１により加熱された対象基板の温度プロファイルを利用して、第２リフロー装置１０２において前記対象基板を加熱するための加熱条件を決定する。ここで、加熱条件とは、リフロー装置が基板を加熱するときの条件を示し、例えば、基板搬送速度と各ゾーンの加熱温度（雰囲気温度）である。

図２に示すように、加熱条件決定装置１０は、第１取得部１１と、第２取得部１２と、第３取得部１３と、加熱特性値算出部１４と、加熱条件決定部１５とを備える。

第１取得部１１は、第１リフロー装置１０１により加熱される基準基板の温度を測定することによって得られる第１温度プロファイルに基づいて算出される第１加熱特性値を取得する。

ここで、基準基板とは、第１リフロー装置１０１と第２リフロー装置１０２との加熱特性の違いを認識するために用いられるキャリブレーション用基板である。第１リフロー装置１０１と第２リフロー装置１０２とのそれぞれにおいて、基準基板の温度プロファイルが測定される。

また、加熱特性値とは、リフロー装置に対する基板の加熱特性を示す値であり、リフロー装置と基板との双方の物理的特性に依存する値である。つまり、第１加熱特性値は、第１リフロー装置１０１に対する基準基板の加熱特性を示す。

なお、加熱特性値ｍｉｊは、加熱時間をｔ、加熱温度をＴａｉｊ、基板の初期温度をＴｉｎｔｉｊ、及びｔ秒後の基板温度をＴｓｉｊとを用いて、以下の式（１）により算出される。

ここで、ｉはリフロー装置の種別を示し、ｊは基板の種別を示す。具体的には、ｉ＝１が第１リフロー装置１０１を示し、ｉ＝２が第２リフロー装置１０２を示す。また、ｊ＝０が基準基板を示し、ｊ＝１が対象基板を示す。つまり、第１加熱特性値はｍ１０と、第２加熱特性値はｍ１１と、第３加熱特性値はｍ２０と、第４加熱特性値はｍ２１と表される。

第２取得部１２は、第１リフロー装置１０１により加熱される対象基板の温度を測定することによって得られる第２温度プロファイルに基づいて算出される第２加熱特性値を取得する。第２加熱特性値は、第１リフロー装置に対する対象基板の加熱特性を示す。

ここで、対象基板とは、予め定められた温度条件に適合するように加熱するための第２リフロー装置１０２の加熱条件を決定する必要がある基板である。例えば、対象基板は、第２リフロー装置１０２を用いて、これから製造される予定の基板である。

第３取得部１３は、第２リフロー装置１０２により加熱される基準基板の温度を測定することによって得られる第３温度プロファイルに基づいて算出される第３加熱特性値を取得する。第３加熱特性値は、第２リフロー装置１０２に対する基準基板の加熱特性を示す。

具体的には、第３取得部１３は、例えば、第２リフロー装置１０２内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した第２区分ごとに第３加熱特性値を取得する。

加熱特性値算出部１４は、式（２）に示すように、第１加熱特性値に対する第２加熱特性値の比と第３加熱特性値とを演算することにより第４加熱特性値を算出する。具体的には、加熱特性値算出部１４は、例えば、第２リフロー装置１０２内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した第２区分ごとに第４加熱特性値を算出する。

なお、式（２）により第４加熱特性値ｍ２１を算出することができる理由については後述する。

加熱条件決定部１５は、第２リフロー装置１０２により所与の加熱条件で加熱される対象基板の第４温度プロファイルを第４加熱特性値を用いて推定する。そして、加熱条件決定部１５は、推定した第４温度プロファイルが予め定められた温度条件に適合する場合に、当該所与の加熱条件を第２リフロー装置１０２において対象基板を加熱するための加熱条件として決定する。

具体的には、加熱条件決定部１５は、式（３）で表される加熱基本式に従って、所与の加熱条件で加熱される対象基板の温度プロファイルを推定する。

次に、式（２）により第４加熱特性値ｍ２１を算出することができる理由について説明する。

加熱特性値ｍｉｊは、式（３）における温度変化と熱量の関係に基づいて、熱伝達率αｉｊ、基板厚みＤｊ、基板密度ρｊ及び基板比熱Ｃｐｊとを用いて式（４）のように表される。

ここで、基板の違いが熱伝達率に与える影響は小さいと考えられるので、以下の式（５）が成り立つ。

上記の式（５）を、第４加熱特性値ｍ２１について解くことにより、式（２）が導き出される。

次に、以上のように構成された加熱条件決定装置１０における各種動作について、図３〜図６を用いて説明する。

図３は、本発明の実施の形態１に係る加熱条件決定装置の動作を示すフローチャートである。また、図４は、本発明の実施の形態１に係る第１加熱特性値及び第２加熱特性値を説明するための図である。また、図５は、本発明の実施の形態１に係る第３加熱特性値を説明するための図である。また、図６は、本発明の実施の形態１に係る加熱条件決定装置によって決定された加熱条件を示す図である。

以下、図３のフローチャートに従って、加熱条件決定装置の動作を図４〜図６を参照しながら説明する。

まず、第１取得部１１は、第１加熱特性値ｍ１０を取得する（Ｓ１０１）。ここで取得される第１加熱特性値ｍ１０は、例えば、図４の（ｂ）に示す第１温度プロファイル１１０に基づいて算出される加熱特性値である。

この第１温度プロファイル１１０は、図４の（ａ）に示す加熱条件に従って加熱された基準基板の温度を測定することにより得られる。具体的には、第１温度プロファイル１１０は、基板搬送速度が１．０ｍ／ｓに設定され、かつ、Ａ〜Ｈゾーンの各加熱温度又は冷却温度が１７０℃、１７５℃、１８０℃、１８０℃、１８０℃、２５０℃、２４０℃、及び１００℃に設定された第１リフロー装置１０１において測定された基準基板の温度プロファイルである。

そして、図４の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１加熱特性値ｍ１０は、第１区分Ｎにおける、加熱時間ｔ、加熱温度Ｔａ１０、基板の初期温度Ｔｉｎｔ１０、及び基板の到達温度Ｔｓ１０を用いて算出される。なお、第１区分は、第１リフロー装置１０１において、基板搬送路を基板の搬送方向に沿って分割することにより得られる区分である。そして、第１区分Ｎは、複数の第１区分のうちの任意の１つの第１区分である。

続いて、第２取得部１２は、第２加熱特性値ｍ１１を取得する（Ｓ１０２）。ここで取得される第２加熱特性値ｍ１１は、例えば、図４の（ｂ）に示す第２温度プロファイル１１１に基づいて算出される加熱特性値である。

この第２温度プロファイル１１１は、第１温度プロファイル１１０が測定されたときと同一の加熱条件（図４の（ａ））に従って加熱された対象基板の温度を測定することにより得られる。このように、第１温度プロファイル及び第２温度プロファイルが測定されるときの加熱条件を同一にすることにより、加熱条件決定装置１０は、算出する第４加熱特性値の精度を向上させることができる。

そして、図４の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第２加熱特性値ｍ１１は、第１区分Ｎにおける、加熱時間ｔ、加熱温度Ｔａ１１、基板の初期温度Ｔｉｎｔ１１、及び基板の到達温度Ｔｓ１１を用いて算出される。

なお、第２温度プロファイル１１１は、図４の（ｂ）に示すように、第１温度条件１３１及び第２温度条件１３２とに適合することが好ましい。つまり、図４の（ａ）に示す加熱条件は、第２温度プロファイル１１１を予め定められた温度条件（第１温度条件１３１、第２温度条件１３２等）に適合させるための加熱条件であることが好ましい。これにより、第２温度プロファイル１１１は、予め定められた温度条件に適合する第４温度プロファイル１２１と類似する。したがって、加熱条件決定装置１０は、対象基板の温度プロファイルが予め定められた温度条件に適合するように加熱条件を高精度に決定することができる。

また、第１温度条件１３１は、対象基板の温度が、例えば、１５０℃〜１９０℃の温度範囲において６０秒以上保持されることを示す。また、第２温度条件１３２は、対象基板の温度が、例えば、２３０℃〜２４５℃の温度範囲において４０秒以上保持されることを示す。

次に、第３取得部１３は、第３加熱特性値ｍ２０を第２区分ごとに取得する（Ｓ１０３）。ここで取得される第３加熱特性値ｍ２０は、例えば、図５の（ｂ）に示す第３温度プロファイル１２０に基づいて第２区分ごとに算出される加熱特性値である。

この第３温度プロファイル１２０は、図５の（ａ）に示す加熱条件に従って加熱された基準基板の温度を測定することにより得られる。具体的には、第３温度プロファイル１２０は、基板搬送速度が１．０ｍ／ｓに設定され、かつ、Ａ〜Ｆゾーンの各加熱温度又は冷却温度が１８０℃、１８０℃、１８０℃、２４０℃、２４０℃、及び１００℃に設定された第２リフロー装置１０２において測定された基準基板の温度プロファイルである。

そして、図５の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第３加熱特性値ｍ２０は、加熱時間ｔ、加熱温度Ｔａ２０、基板の初期温度Ｔｉｎｔ２０、及び基板の到達温度Ｔｓ２０を用いて、第２区分ごとに算出される。なお、第２区分は、第２リフロー装置１０２において、基板搬送路を搬送方向に沿って分割することにより得られる区分である。

次に、加熱特性値算出部１４は、式（２）を用いて、第４加熱特性値ｍ２１を第２区分ごとに算出する（Ｓ１０４）。そして、加熱条件決定部１５は、第２リフロー装置１０２により所与の加熱条件で加熱される対象基板の第４温度プロファイル１２１を、算出された第４加熱特性値ｍ２１を用いて推定する（Ｓ１０５）。

そして、加熱条件決定部１５は、推定された第４温度プロファイル１２１が予め定められた温度条件に適合するか否かを判定する（Ｓ１０６）。具体的には、加熱条件決定部１５は、推定された第４温度プロファイル１２１が、第１温度条件１３１と第２温度条件１３２とに適合するか否かを判定する。

ここで、第４温度プロファイル１２１が予め定められた温度条件に適合しない場合（Ｓ１０６のＮｏ）、加熱条件決定部１５は、再びステップＳ１０５に戻り、今までとは異なる所与の加熱条件で加熱される対象基板の第４温度プロファイル１２１を推定する（Ｓ１０５）。

一方、第４温度プロファイル１２１が予め定められた温度条件に適合する場合（Ｓ１０６のＹｅｓ）、加熱条件決定部１５は、当該第４温度プロファイル１２１が推定されたときの所与の加熱条件を、第２リフロー装置１０２の加熱条件として決定し（Ｓ１０７）、処理を終了する。

例えば、加熱条件決定部１５は、図６の（ｂ）に示すように、第４加熱特性値ｍ２１を用いて、図６（ａ）に示す所与の加熱条件で加熱された対象基板の第４温度プロファイル１２１を推定する。そして、推定した第４温度プロファイル１２１が、第１温度条件１３１及び第２温度条件１３２に適合する場合、加熱条件決定部１５は、その第４温度プロファイルが推定されたときの所与の加熱条件（図６の（ａ））を、第２リフロー装置１０２の加熱条件として決定する。

以上のように、本実施の形態に係る加熱条件決定装置１０は、第２リフロー装置１０２において対象基板の温度プロファイルを測定することなく、第２リフロー装置１０２に対する対象基板の加熱特性を示す第４加熱特性値ｍ２１を算出することができる。そして、加熱条件決定装置１０は、このように算出された第４加熱特性値ｍ２１を用いることにより、予め定められた温度条件に適合するように対象基板を加熱するための第２リフロー装置１０２の加熱条件を効率的に決定することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を用いて詳細に説明する。

本実施の形態に係る加熱条件決定装置２０は、実施の形態１に係る加熱条件決定装置１０と異なり、第１区分ごとに第１加熱特性値及び第２加熱特性値を取得し、それらを用いて加熱条件を決定する。以下、実施の形態１に係る加熱条件決定装置１０と異なる点を中心に、本実施の形態に係る加熱条件決定装置２０について説明する。

図７は、本発明の実施の形態２に係る加熱条件決定装置の機能構成を示すブロック図である。なお、図７において、図２に示す構成要素と同様の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

第１取得部２１は、第１リフロー装置１０１により加熱される基準基板の温度を測定することによって得られる第１温度プロファイルに基づいて第１区分ごとに算出される第１加熱特性値を取得する。ここで第１区分とは、第１リフロー装置１０１内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した区分である。

第２取得部２２は、第１リフロー装置１０１により加熱される対象基板の温度を測定することによって得られる第２温度プロファイルに基づいて第１区分ごとに算出される第２加熱特性値を取得する。

第３取得部２３は、第２リフロー装置１０２により加熱される基準基板の温度を測定することによって得られる第３温度プロファイルに基づいて第２区分ごとに算出される第３加熱特性値を取得する。ここで第２区分とは、第２リフロー装置１０２内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した区分である。

加熱特性値算出部２４は、第２区分ごとに、当該第２区分に対応する第１区分を特定する。具体的には、加熱特性値算出部２４は、例えば、基準基板が区分を通過するときの時間に基づいて、第２区分に対応する第１区分を特定する。例えば、加熱特性値算出部２４は、基準基板が装置内に搬入されてから第１区分又は第２区分に到達するまでの時間が一致する第１区分と第２区分とを対応付ける。

そして、加熱特性値算出部２４は、第２区分における第３加熱特性値と、当該第２区分に対応する第１区分における、第１加熱特性値に対する第２加熱特性値の比と、を演算することにより、第２区分ごとに第４加熱特性値を算出する。

なお、第１温度プロファイルと第３温度プロファイルとは略一致することが好ましい。これにより、異なるゾーン構成を有する第１リフロー装置１０１と第２リフロー装置１０２とにおいて、第１区分と第２区分とを時間的に対応付けることができる。

次に、以上のように構成された加熱条件決定装置２０における各種動作について、図８〜図１２を用いて説明する。

図８は、本発明の実施の形態２に係る加熱条件決定装置の動作を示すフローチャートである。なお、図８において、図３に示す処理と同様の処理については、同一の符号を付し、説明を省略する。

また、図９は、本発明の実施の形態２に係る第１加熱特性値を説明するための図である。また、図１０は、本発明の実施の形態２に係る第２加熱特性値を説明するための図である。また、図１１は、本発明の実施の形態２に係る第３加熱特性値を説明するための図である。また、図１２は、本発明の実施の形態２に係る加熱条件決定装置によって決定された加熱条件を示す図である。

以下、図８のフローチャートに従って、加熱条件決定装置の動作を図９〜図１２を参照しながら説明する。

まず、第１取得部２１は、第１区分ごとに第１加熱特性値ｍ１０を取得する（Ｓ２０１）。ここで取得される第１加熱特性値ｍ１０は、例えば、図９の（ｂ）に示す第１温度プロファイル２１０に基づいて、第１区分ごとに算出される加熱特性値である。

この第１温度プロファイル２１０は、図９の（ａ）に示す加熱条件に従って加熱された基準基板の温度を測定することにより得られる。そして、第１加熱特性値ｍ１０は、図９の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１区分ごとに、加熱時間ｔ、加熱温度Ｔａ１０、基板の初期温度Ｔｉｎｔ１０、及び基板の到達温度Ｔｓ１０を用いて算出される。

続いて、第２取得部２２は、第１区分ごとに第２加熱特性値ｍ１１を取得する（Ｓ２０２）。ここで取得される第２加熱特性値ｍ１１は、例えば、図１０の（ｂ）に示す第２温度プロファイル２１１に基づいて、第１区分ごとに算出される加熱特性値である。

この第２温度プロファイル２１１は、第１温度プロファイル２１０が測定されたときの加熱条件（図９の（ａ））と異なる加熱条件（図１０の（ａ））に従って加熱された対象基板の温度を測定することにより得られる。そして、第２加熱特性値ｍ１１は、図１０の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１区分ごとに、加熱時間ｔ、加熱温度Ｔａ１１、基板の初期温度Ｔｉｎｔ１１、及び基板の到達温度Ｔｓ１１を用いて算出される。

なお、第２温度プロファイル２１１は、図１０の（ｂ）に示すように、第１温度条件２３１及び第２温度条件２３２とに適合することが好ましい。つまり、図１０の（ａ）に示す加熱条件は、第２温度プロファイル２１１を予め定められた温度条件に適合させるための加熱条件であることが好ましい。これにより、第２温度プロファイルは、予め定められた温度条件に適合する第４温度プロファイルと類似する。したがって、加熱条件決定装置２０は、対象基板の温度プロファイルが予め定められた温度条件に適合するように加熱条件を高精度に決定することができる。

次に、第３取得部２３は、第２区分ごとに第３加熱特性値ｍ２０を取得する（Ｓ２０３）。ここで取得される第３加熱特性値ｍ２０は、例えば、図１１の（ｂ）に示す第３温度プロファイル２２０に基づいて、第２区分ごとに算出される加熱特性値である。

この第３温度プロファイル２２０は、第１温度プロファイル２１０と略一致し、図１１の（ａ）に示す加熱条件に従って加熱された基準基板の温度を測定することにより得られる。つまり、図１１（ａ）に示す加熱条件は、第３温度プロファイル２２０が第１温度プロファイル２１０と一致するように設定された加熱条件である。

そして、第３加熱特性値ｍ２０は、図１１の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第２区分ごとに、加熱時間ｔ、加熱温度Ｔａ２０、基板の初期温度Ｔｉｎｔ２０、及び基板の到達温度Ｔｓ２０を用いて算出される。

次に、加熱特性値算出部２４は、第２区分ごとに、第２区分に対応する第１区分を特定する（Ｓ２０４）。そして、加熱特性値算出部２４は、第４加熱特性値ｍ２１を第２区分ごとに算出する（Ｓ２０５）。具体的には、加熱特性値算出部２４は、第２区分ｙの第４加熱特性値ｍ２１（ｙ）を算出する際には、ステップＳ２０４において特定された第２区分ｙに対応する第１区分ｘの第１加熱特性値ｍ１０（ｘ）及び第２加熱特性値ｍ１１（ｘ）と、第２区分ｙの第３加熱特性値ｍ２０（ｙ）とを用いて、第４加熱特性値ｍ２１（ｙ）を算出する。

そして、加熱条件決定部１５は、実施の形態１と同様に、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０７の処理を実行することにより、第４温度プロファイル２２１が予め定められた温度条件に適合する加熱条件を、図１２に示すように決定する。

このように、本実施の形態に係る加熱条件決定装置２０は、実施の形態１に係る加熱条件決定装置１０と同様に、第２リフロー装置１０２において対象基板の温度プロファイルを測定することなく、第２リフロー装置１０２に対する対象基板の加熱特性を示す第４加熱特性値ｍ２１を算出することができる。そして、加熱条件決定装置２０は、このように算出された第４加熱特性値ｍ２１を用いることにより、予め定められた温度条件に適合するように対象基板を加熱するための第２リフロー装置１０２の加熱条件を効率的に決定することができる。

また、加熱条件決定装置２０は、基板が通過する時間に基づいてリフロー装置間の区分を対応付けることができるので、ゾーン構成が互いに異なる場合であっても区分を対応付けることができ、第４温度プロファイルの推定精度を向上させることができる。

以上、本発明に係る加熱条件決定装置について、実施の形態１及び２に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、あるいは異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記実施の形態１及び２において、第１リフロー装置１０１と第２リフロー装置１０２とは、図１に示すゾーン構成であったが、必ずしも図１に示すゾーン構成である必要はない。例えば、第１リフロー装置１０１と第２リフロー装置１０２とは、同一のゾーン構成であってもよい。第１リフロー装置１０１と第２リフロー装置１０２とのゾーン構成が同一であっても、本発明の一態様に係る加熱条件決定装置は、第１リフロー装置１０１と第２リフロー装置１０２との加熱特性が異なる場合などに効果を奏する。

また、上記実施の形態２において、加熱特性値算出部２４は、第２区分に対応する第１区分を特定する際に、基準基板が通過する時間に基づいて第１区分を特定していたが、例えば区分の位置に基づいて第１区分を特定してもよい。具体的には、第１リフロー装置１０１と第２リフロー装置１０２とが同様のゾーン構成である場合、加熱特性値算出部２４は、リフロー装置内の位置が一致する第１区分及び第２区分を、互いに対応する区分と特定してもよい。

なお、本発明は、このような加熱条件決定装置を備えるリフロー装置（第１リフロー装置又は第２リフロー装置）として実現することもできる。

さらに、本発明は、このような加熱条件決定装置の特徴的な構成要素が行う処理を実行する加熱条件決定方法として実現することもできる。また、その加熱条件決定方法を図１３に示すようなコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体、インターネット等の伝送媒体を介して配信することができる。

図１３は、コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。加熱条件決定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムは、例えば、コンピュータが読取可能な媒体であるＣＤ−ＲＯＭ５１５に記憶され、ＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を介して読み出される。また例えば、加熱条件決定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムは、有線若しくは無線ネットワーク、又は放送などを介して伝送される。

コンピュータ５００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５０３、ハードディスク５０４、通信インタフェース５０５等を備える。

ＣＰＵ５０１は、ＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を介して読み出されたプログラム、又は通信インタフェース５０５を介して受信したプログラムを実行する。具体的には、ＣＰＵ５０１は、ＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を介して読み出されたプログラム、又は通信インタフェース５０５を介して受信したプログラムをＲＡＭ５０３に展開する。そして、ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３に展開されたプログラム中のコード化された各命令を実行する。

ＲＯＭ５０２は、コンピュータ５００の動作に必要なプログラム及びデータを記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１がプログラムを実行するときにワークエリアとして使用される。具体的には、ＲＡＭ５０３は、例えば、プログラム実行時のパラメータなどのデータを一時的に記憶する。ハードディスク５０４は、プログラム、データなどを記憶する。

通信インタフェース５０５は、ネットワークを介して他のコンピュータとの通信を行なう。バス５０６は、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ハードディスク５０４、通信インタフェース５０５、ディスプレイ５１１、キーボード５１２、マウス５１３及びＣＤ−ＲＯＭ装置５１４を相互に接続する。

第１リフロー装置により加熱された対象基板の温度プロファイルを利用して、第２リフロー装置において対象基板を加熱するための加熱条件を決定する加熱条件決定装置及びそれを備えるリフロー装置等として利用することができる。

１０、２０ 加熱条件決定装置
１１、２１ 第１取得部
１２、２２ 第２取得部
１３、２３ 第３取得部
１４、２４ 加熱特性値算出部
１５ 加熱条件決定部
１０１ 第１リフロー装置
１０２ 第２リフロー装置
１１０、２１０ 第１温度プロファイル
１１１、２１１ 第２温度プロファイル
１２０、２２０ 第３温度プロファイル
１２１、２２１ 第４温度プロファイル
１３１、２３１ 第１温度条件
１３２、２３２ 第２温度条件
５００ コンピュータ
５０１ ＣＰＵ
５０２ ＲＯＭ
５０３ ＲＡＭ
５０４ ハードディスク
５０５ 通信インタフェース
５０６ バス
５１１ ディスプレイ
５１２ キーボード
５１３ マウス
５１４ ＣＤ−ＲＯＭ装置
５１５ ＣＤ−ＲＯＭ

Claims (9)

1. 第１リフロー装置により加熱される対象基板の温度プロファイルを利用して、第２リフロー装置において前記対象基板を加熱するための加熱条件を決定する加熱条件決定方法であって、
   前記第１リフロー装置に対する基準基板の加熱特性を示す第１加熱特性値であって、前記第１リフロー装置により加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第１温度プロファイルに基づいて算出される第１加熱特性値を取得する第１取得ステップと、
   前記第１リフロー装置に対する対象基板の加熱特性を示す第２加熱特性値であって、前記第１リフロー装置により加熱される前記対象基板の温度を測定することによって得られる第２温度プロファイルに基づいて算出される第２加熱特性値を取得する第２取得ステップと、
   前記第２リフロー装置に対する前記基準基板の加熱特性を示す第３加熱特性値であって、前記第２リフロー装置により加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第３温度プロファイルに基づいて算出される第３加熱特性値を取得する第３取得ステップと、
   前記第１加熱特性値に対する前記第２加熱特性値の比と前記第３加熱特性値とを演算することにより、前記第２リフロー装置に対する前記対象基板の加熱特性を示す第４加熱特性値を算出する加熱特性値算出ステップと、
   前記第２リフロー装置により所与の加熱条件で加熱される前記対象基板の第４温度プロファイルを前記第４加熱特性値を用いて推定し、推定した第４温度プロファイルが予め定められた温度条件に適合する場合に、前記所与の加熱条件を前記第２リフロー装置において前記対象基板を加熱するための加熱条件として決定する加熱条件決定ステップとを含む
   加熱条件決定方法。
2. 前記第１取得ステップでは、所定の加熱条件で加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第１温度プロファイルに基づいて算出される前記第１加熱特性値を取得し、
   前記第２取得ステップでは、前記所定の加熱条件で加熱される前記対象基板の温度を測定することによって得られる第２温度プロファイルに基づく前記第２加熱特性値を取得する
   請求項１に記載の加熱条件決定方法。
3. 前記所定の加熱条件は、前記第２温度プロファイルを前記予め定められた温度条件に適合させるための加熱条件である
   請求項２に記載の加熱条件決定方法。
4. 前記第３取得ステップでは、前記第２リフロー装置内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した第２区分ごとに前記第３加熱特性値を取得し、
   前記加熱特性算出ステップでは、前記第２区分ごとに前記第４加熱特性値を算出する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱条件決定方法。
5. 前記第１取得ステップでは、前記第１リフロー装置内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した第１区分ごとに前記第１加熱特性値を取得し、
   前記第２取得ステップでは、前記第１区分ごとに前記第２加熱特性値を取得し、
   前記第３取得ステップでは、前記第２リフロー装置内の基板搬送路を搬送方向に沿って分割した第２区分ごとに前記第３加熱特性値を取得し、
   前記加熱特性値算出ステップでは、前記第２区分ごとに、前記第２区分に対応する前記第１区分を特定し、前記第２区分における前記第３加熱特性値と、特定した前記第１区分における前記比とを演算することにより、前記第２区分ごとに前記第４加熱特性値を算出する
   請求項１に記載の加熱条件決定方法。
6. 前記加熱特性値算出ステップでは、前記基準基板が通過するときの時間に基づいて、前記第２区分に対応する前記第１区分を特定する
   請求項５に記載の加熱条件決定方法。
7. 第１リフロー装置により加熱される対象基板の温度プロファイルを利用して、第２リフロー装置において前記対象基板を加熱するための加熱条件を決定する加熱条件決定装置であって、
   前記第１リフロー装置に対する基準基板の加熱特性を示す第１加熱特性値であって、前記第１リフロー装置により加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第１温度プロファイルに基づいて算出される第１加熱特性値を取得する第１取得部と、
   前記第１リフロー装置に対する対象基板の加熱特性を示す第２加熱特性値であって、前記第１リフロー装置により加熱される前記対象基板の温度を測定することによって得られる第２温度プロファイルに基づいて算出される第２加熱特性値を取得する第２取得部と、
   前記第２リフロー装置に対する前記基準基板の加熱特性を示す第３加熱特性値であって、前記第２リフロー装置により加熱される前記基準基板の温度を測定することによって得られる第３温度プロファイルに基づいて算出される第３加熱特性値を取得する第３取得部と、
   前記第１加熱特性値に対する前記第２加熱特性値の比と前記第３加熱特性値とを演算することにより、前記第２リフロー装置に対する前記対象基板の加熱特性を示す第４加熱特性値を算出する加熱特性値算出部と、
   前記第２リフロー装置により所与の加熱条件で加熱される前記対象基板の第４温度プロファイルを前記第４加熱特性値を用いて推定し、推定した第４温度プロファイルが予め定められた温度条件に適合する場合に、前記所与の加熱条件を前記第２リフロー装置において前記対象基板を加熱するための加熱条件として決定する加熱条件決定部とを備える
   加熱条件決定装置。
8. 請求項７に記載の加熱条件決定装置を備えるリフロー装置。
9. 請求項１に記載の加熱条件決定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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