基板温度表示装置およびこれを具備するリフロー炉、リフロー炉における基板温度確認方法
【課題】リフロー炉によりリフロー処理をする基板が設計どおりに温度変化するか否かを容易に確認する。
【解決手段】搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設されたリフロー炉に用いられる基板温度表示装置であって、搬送路に沿って搬送される基板に取り付けられた温度センサにより、各ゾーンを通過する基板の通過時間における基板温度をグラフ表示する表示部を有し、表示部には、基板が通過する各ゾーンにおける、基板温度の設定上限値および設定下限値の設定温度プロファイルのグラフＴが表示可能であって、温度プロファイルのグラフＴがグラフスライダーＩにより時間軸方向に所要距離平行移動可能に設けられていることを特徴とする。
【解決手段】搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設されたリフロー炉に用いられる基板温度表示装置であって、搬送路に沿って搬送される基板に取り付けられた温度センサにより、各ゾーンを通過する基板の通過時間における基板温度をグラフ表示する表示部を有し、表示部には、基板が通過する各ゾーンにおける、基板温度の設定上限値および設定下限値の設定温度プロファイルのグラフＴが表示可能であって、温度プロファイルのグラフＴがグラフスライダーＩにより時間軸方向に所要距離平行移動可能に設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板温度表示装置およびこれを具備するリフロー炉、リフロー炉における基板温度確認方法に関し、より詳細には、リフロー炉によりリフロー処理をする基板が設計どおりに温度変化するか否かを容易に確認することが可能な基板温度表示装置およびこれを具備するリフロー炉、リフロー炉における基板温度確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リフローにおける予備テストの合否判定方法において、搬送路を搬送された基板の温度変化を測定し、測定結果を表示部に表示すると共に、基板の温度変化の許容値を示す曲線を表示部に表示して、リフロー炉を通過させた基板が設計通りの温度変化をするか否かについて確認する方法がある。
このようなリフロー炉を通過させた基板の温度変化を確認する方法としては、例えば特許文献１のようなものがある。
【０００３】
特許文献１記載のリフローにおける予備テストの合否判定方法においては、リフロー領域における温度条件がプリヒート領域や冷却領域の温度条件より厳しい条件になっているため、実際にはんだが溶融する温度域であるリフロー領域を厳しく管理することができるため、基板に搭載した電子部品の故障やはんだの不完全溶融部分の発生を抑えることができるため、リフロー処理した基板の歩留まりを向上させることが可能である。
【特許文献１】特許第２７３４０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度変化の確認を行う基板のサイズが小さい場合であれば、基板の温度を計測する温度センサの配設位置が接近しているため、表示部に表示された温度変化のグラフのずれが少ない状態で現れてくるが、温度変化の確認を行う基板のサイズが大きくなった場合においては、基板の搬送方向に配設された温度センサ同士の間隔が広くなってしまい、基板の各測定点における温度変化グラフの間隔が広くなってしまう。このようなグラフにおいては基板の温度変化の許容値を示す曲線がうまく適用させることができなくなってしまうという課題が明らかになった。
【０００５】
そこで、本発明は、基板のサイズ（基板搬送方向における長さ寸法）が大きい場合であっても、基板内の各測定点における温度変化状態について、設計基板温度変化の曲線を容易に適用させることが可能な基板温度表示装置およびこれを具備するリフロー炉、リフロー炉における基板温度確認方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設されたリフロー炉に用いられる基板温度表示装置であって、前記搬送路に沿って搬送される基板に取り付けられた温度センサにより、前記各ゾーンを通過する前記基板の通過時間における基板温度をグラフ表示する表示部を有し、該表示部には、前記基板が通過する前記各ゾーンにおける、基板温度の設定上限値および設定下限値の設定温度プロファイルのグラフが表示可能であって、該温度プロファイルのグラフがグラフスライダーにより時間軸方向に所要距離平行移動可能に設けられていることを特徴とする基板温度表示装置である。
【０００７】
また、搬送方向に所要間隔をおいて複数の温度センサが取り付けられた基板の基板温度を表示すべく、前記表示部には、前記複数の各温度センサによって検出された基板温度が表示可能になっており、前記設定温度プロファイルのグラフが、前記各温度センサの通過時間のずれ分、前記グラフスライダーによって時間軸方向に並行移動可能に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記各温度センサによって検出された基板温度のグラフは、前記表示部に前記温度センサごとに選択的に表示可能に設けられていることを特徴とする。これにより、判断に必要な基板温度のグラフのみを表示することができるため、温度変化の状態確認を間違えることがない。また、迅速に良否判断をすることができるため好都合である。
【０００９】
また、前記各温度センサによって検出される基板温度が前記表示部に異なる色グラフによって表示されることを特徴とする。これにより、基板温度のグラフが識別容易になるため好都合である。
【００１０】
また、他の発明は、搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設され、前記搬送路に沿って基板を搬送して、はんだをリフローさせることにより基板に搭載された電子部品をはんだ付けするリフロー炉において、上記のうちいずれかの基板温度表示装置を具備することを特徴とするリフロー炉である。
【００１１】
また、方法の発明として、温度センサを取り付けた基板をリフロー炉内の搬送路に搬送すると共に、該温度センサにより前記基板の通過時間における基板温度を検出し、表示手段に、前記温度センサの検出結果に基づく前記基板温度のグラフと、予めユーザにより設定上限値と設定下限値がそれぞれ入力されている設定温度プロファイルのグラフと、を表示し、グラフスライダーにより前記設定温度プロファイルのグラフを時間軸方向に平行移動させて、前記基板温度のグラフが前記設定温度プロファイルのグラフに適合するか否かを確認することを特徴とするリフロー炉における基板温度確認方法がある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる基板温度表示装置およびこれを具備するリフロー炉、リフロー炉における基板温度確認方法によれば、基板に配設した温度センサの配設間隔が広い場合であっても、各温度センサが計測した基板温度の変化状態と設計温度条件との比較が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本実施形態におけるリフロー炉について図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態におけるリフロー炉の概略構成を示す基板搬送方向に対して水平方向に直交する方向から臨んだ説明図である。図２は、本実施形態におけるリフロー炉の概略構成を示す基板搬送方向を臨んだ説明図である。
【００１４】
本実施形態におけるリフロー炉１００は、図１に示すように、搬送路３０に沿って単位炉１０が複数配設され、単位炉１０毎に炉内ガスが循環されている。搬送路３０の上を搬送される基板２０に加熱した炉内ガスを噴きつけることにより基板２０に電子部品２４をはんだ付けするものである。単位炉１０には、炉内ガスを加熱して基板に噴き付ける加熱炉１０ａと、炉内ガスを加熱せずに基板に噴き付ける冷却炉１０ｂとがある。加熱炉１０ａと冷却炉１０ｂとによりリフロー炉１００内を、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンに構成している。
【００１５】
本実施形態においては、加熱炉１０ａと冷却炉１０ｂは共に同じ構造の単位炉１０を用いている。冷却炉１０ｂにおいては、単位炉１０に配設されている加熱装置を作動させずに用いればよい。１２は台座である。リフロー炉１００の入口側１４と出口側１６にはそれぞれ、リフロー炉１００内への外気の流入を防止するためのラビリンス１８が配設されている。
本実施形態におけるリフロー炉１００は、搬送路３０内に搬送された基板の基板温度を確認することが可能な基板温度表示装置２００を有している。
【００１６】
搬送路３０内には、耐熱性部材により形成されたメッシュコンベア等に例えられる無端の循環式の基板搬送装置３１が配設される。基板搬送装置３１は、リフロー炉１００の入口側１４から出口側１６に向けて（図１における矢印Ｘの方向）基板２０を搬送する。
【００１７】
各単位炉１０について説明する。図２に示すように、単位炉１０は断面形状が下に開口するコ字状に形成された断熱材からなるフード４０が仕切板５０により仕切られることにより、電子部品２０が載置された基板２２を水平方向に搬送する搬送部３０と、ヒータ６２とファン（送風ファン）６４とが配設された熱風発生部６０とに区画されている。このように搬送路３０と熱風発生部６０との間は仕切板５０により区画されている。熱風循環路８０は、熱風発生部６０で生成された熱風が循環可能に形成されている。
【００１８】
熱風発生部６０には炉内ガスを加熱するヒータ６２と加熱した炉内ガスによる熱風を熱風循環路８０に送り出す送風ファン６４を有している。ヒータ６２と送風ファン６４は直方体状に形成されたヒータボックス６８に収容されている。
ヒータボックス６８は取付板６９により仕切板５０に取り付けられている。ヒータボックス６８の底面と取付板６９と仕切板５０により、搬送路３０の上方に搬送方向と直交する方向に伸びるトンネル部が形成される。ヒータボックス６８の上面には開口部６８Ａが形成されていて、この開口部６８Ａに対向して送風ファン６４が配設されている。ヒータボックス６８の底面板には円形の貫通孔６８Ｂが複数形成されていて、吸引部（吸引管）５６を介して搬送路３０に連通している。貫通孔６８Ｂは、ヒータボックス６８の底面板に千鳥配列をなすように形成されている。
【００１９】
熱風発生部６０内には、図２に示すように、ヒータボックス６８とフード４０および仕切板５０により、熱風循環路８０が形成されている。熱風循環路８０は、送風ファン６４により送られる熱風を、基板搬送方向と直交する方向（図２中の矢印Ａ方向）の両側に向けて分配すると共に、両側部から搬送路３０の方向に向けて下方側（図２中の矢印Ｂ方向）に案内し、さらにはトンネル部によりリフロー炉１００の中央部分に向かって互いに対向する逆向き方向（図２中の矢印Ｃ方向）に案内した後、熱風噴出部５４から搬送路３０の上に搬送されてくる基板２０に向けて（図２中の矢印Ｄ方向）噴出することができるように形成されている。
【００２０】
搬送路３０と熱風循環路８０とは、仕切板５０に形成された熱風噴出部５４により連通している。また搬送路３０と熱風発生部６０（ヒータ６２）とは、仕切板５０の貫通孔５２とヒータボックス６８の底面板に形成された貫通孔６８Ｂとを渡すようにして両孔に両端が嵌着された吸引部（吸引管）５６により連通している。したがって、吸引管５６は上記トンネル部内を上下方向に通過する状態に伸びて、搬送路３０とヒータボックス６８とを連通している。仕切板５０に形成された貫通孔５２は、ヒータボックス６８に形成された貫通孔６８Ｂと同一配列の千鳥配列となるようにプレス加工等により形成されている。
【００２１】
図３は、本実施形態におけるリフロー炉の仕切板を搬送路側から臨む仕切板の底面図である。図４は、図３中のＸ部分の拡大図である。
貫通孔５２の形状は、図３，図４に示すように吸引部５６として用いられる管体からなる吸引管５６の一端が圧入される内孔５３と、内孔５３の周上にさらに半円状をなす外孔（熱風噴出部）５４とを有する形状に形成されている。内孔５３の内径寸法は、吸引管５６の外径寸法に等しく形成されている。
【００２２】
仕切板５０に形成された貫通孔５２の外孔５４は仕切板５０に吸引管５６を装着した後においても仕切板５０を板厚方向に貫通した状態を維持する。本実施形態においてはこの外孔５４が熱風噴出部５４となる。すなわち、各熱風噴出部５４は各吸引管５６と対をなして設けられ、吸引管５６の吸引部分を外側から囲むようにして、吸引管５６の外周面の一部に接した状態で複数箇所に配設された状態となる。
熱風噴出部５４から加熱された炉内ガスが搬送路３０内（図２中の矢印Ｄ方向）に噴出され、搬送路３０内の炉内ガスは吸引管５６により吸引されてヒータボックス６８（図２中の矢印Ｅ方向）に導入され、ヒータボックス６８を通過した炉内ガスは送風ファン６４に吸引される（図２中の矢印Ｆ方向）。このようにしてリフロー炉１００内を炉内ガスが循環する。
【００２３】
本実施形態におけるリフロー炉１００の本体部は以上のような構成を有している。次に、基板温度表示装置２００の構成と、基板温度表示装置２００を有するリフロー炉１００を用いた基板温度の確認方法について説明する。図５は温度計測用基板を示す説明図である。図６は基板温度表示装置の概略構成図である。
温度測定用基板２０Ａは、リフロー炉１００において実際にリフロー処理される基板２０と同一配列に電子部品２４を搭載した基板に温度センサ２２を配設してなるものである。温度センサ２２により検出された基板温度は、通信線２６により基板温度表示装置２００に送信される。温度センサ２２は、温度計測用基板２０Ａに配設された電子部品２４の状態に応じて適宜配設される。図５では基板２０の平面位置において温度センサ２２が基板搬送方向に所要間隔をあけた状態で二列に配設されているが、温度センサ２２同士をランダムな間隔で配設することもできる。
【００２４】
図６に示すように、基板温度表示装置２００は、リフロー処理をする基板２０の設定温度プロファイルを入力する入力手段２１０と、入力手段２１０からの入力値を記憶すると共に、温度計測用基板２０Ａに配設された温度センサ２２が検出した基板温度を記憶する記憶手段２２０と、入力手段２１０により入力された設定温度プロファイルと温度センサ２４が検出した基板温度とを、リフロー炉１００内の各ゾーンを通過する通過時間におけるグラフ化する演算手段２３０と、演算手段２３０により生成された各グラフを出力する表示手段（表示部）２４０と、を有している。また、記憶手段２２０には、本実施形態におけるリフロー炉１００において、所定の設定温度プロファイルが与えられた際において、各機器の出力値例の組み合わせが温度条件データベースとして予め記憶されている。
基板温度表示装置２００はいわゆるパソコンやマイコンにより実現することができ、記憶手段２２０としてはハードディスクやメモリを用いることができ、演算手段２３０としてはＣＰＵを用いることができる。表示手段２４０としてはモニタを用いることができる。基板温度表示装置２００は、リフロー炉１００と別体に設けても良いし、リフロー炉１００に組み込んだ状態とすることもできる。
【００２５】
図７は、基板温度表示装置の実際の動作状態を示す説明図であり、モニタ内に出力された基板温度確認状態を示す説明図である。
基板温度表示装置２００の入力部Ａはマウスやキーボード等の入力手段２１０を用いて設計上における基板２０の温度変化を規定する設計温度プロファイルがそれぞれ入力可能になっている。設計温度プロファイルとしては、リフロー炉１００内のプリヒート領域における条件（昇温速度（℃／秒）、プリヒート開始温度（℃）、プリヒート終了温度（℃）、プリヒート時間（秒））と、リフロー領域における条件（昇温速度（℃／秒）、上限温度（℃）、リフロー時間（秒））と、冷却領域における条件（冷却速度（℃／秒））と、基板搬送手段３１であるコンベア速度（ｍ／ｍｉｎ）がある。
【００２６】
入力部Ａの数値が入力されると、自動入力部Ｂの数値が自動的に入力される。
演算手段２３０は、入力部Ａに入力された入力値に基づいて記憶手段２２０に予め記憶されている温度条件データベースを参照し、各単位炉１０におけるヒータ６２の温度や送風ファン６４の周波数（回転数）を記憶手段２２０から抽出する。演算手段２３０に抽出された各数値は、自動入力部Ｂに自動入力される。
演算手段２３０により入力された自動入力部Ｂの数値は、ユーザが入力手段２１０を用いて数値を変更することができるように設定されている。
【００２７】
チャンネル情報部Ｃは、温度測定用基板２０Ａに配設された温度センサ２２の検出結果を使用するか否かを選択するためのものである。ユーザがチャンネル情報部Ｃのチェックボックスにチェックを入れることによりチェックされた温度センサ２２が検出した基板温度の検出データが画面上に出力される。チェックボックスにチェックが入れられなかった温度センサ２２が検出した基板温度の検出データは、表示手段２４０であるモニタ上に出力させることがなくても記憶手段２２０に記憶させることは可能である。
チェックボックスにチェックが入れられたチャンネル（温度センサ２２）が検出した基板温度のうち最高温度がチャンネル（温度センサ２２）ごとに表示可能になっている。
【００２８】
測定開始指示部Ｄは温度測定用基板２０Ａをリフロー炉１００の搬送路３０に搬送する際のタイミングを設定するものである。測定開始ボタンのみをクリックすれば温度測定用基板２０Ａは即座に搬送路３０に搬送され、搬送された温度計測用基板２０Ａによる温度計測が開始される。測定停止ボタンをクリックすれば、温度計測は停止する。
自動開始のチェックボックスにチェックを入れると、測定開始温度部分に数値が入力可能になる。ユーザが入力手段２１０により自動開始のチェックボックスにチェックを入れると共に測定開始温度を入力すると、演算手段２３０がリフロー炉１００の自動運転を開始する。リフロー炉１００の搬送路３０の温度が測定開始温度に到達すると、演算手段２３０が自動的に温度計測用基板２０Ａの温度測定を開始させる。
【００２９】
グラフ設定部Ｅは、温度計測用基板２０Ａの温度センサ２２が検出した基板温度の検出データに基づいて演算手段２３０が横軸と縦軸をそれぞれ時間軸と基板温度としてグラフ化する際に、横軸と縦軸の最大値を設定するための設定部分である。グラフ設定部Ｅに入力する値は入力手段２１０を介してユーザにより入力される。
グラフ設定部Ｅの値は、入力部Ａの入力値に基づいて演算手段２３０が自動入力する形態とすることもできる。
【００３０】
先に説明した入力部Ａの数値および自動入力部Ｂの最終的に決定した数値は、それぞれ記憶手段２２０に記憶させることが可能になっている。入力部Ａおよび自動入力部Ｂのそれぞれに入力されている数値は、基板名と保存先フォルダ名を識別記号として記憶手段２２０に記憶可能に設定されている。ユーザは、フォルダ設定部Ｆの基板名の欄と設定フォルダの欄に基板名と保存先のフォルダ名をそれぞれ入力し、画面保存ボタンｆ１をクリックすることにより画面に表示されている数値を記憶手段２２０に記憶させることができる。また、印刷ボタンｆ２をクリックすることにより、表示手段２４０であるモニタに表示されている内容を基板温度表示装置２００に接続されている図示しない印刷機により紙出力することができる。
【００３１】
また、温度測定用基板２０Ａの温度センサ２２が検出した基板温度の検出データも記憶手段２２０に記憶させることができる。この場合においては、フォルダ設定部Ｆの測定データ保存先フォルダの欄に識別記号を入力しておけば、演算手段２３０が温度測定用基板２０Ａによる基板温度の測定開始にあわせて、自動的に温度センサ２２による検出データを記憶手段２２０に記憶させる。
【００３２】
テンプレート表示選択部Ｇは、入力部Ａの入力値に基づいて、演算手段２３０が作成した設定温度プロファイルのグラフ（以下、温度テンプレートＴという）を表示手段２４０であるモニタ上のデータ表示部分Ｈに表示させる表示ボタンと、一旦表示させた温度テンプレートＴをモニタ上の表示部Ｈから削除させる削除ボタンとを有している。テンプレート表示選択部Ｇの各ボタンはユーザがマウス等の入力手段２１０を用いてクリックしてオンオフを選択することができる。
【００３３】
温度テンプレートスライダーＩ（グラフスライダー）はテンプレート表示部Ｇの表示ボタンによりモニタ上の表示部Ｈに表示させた温度テンプレートＴを時間軸方向にスライドさせるものである。ユーザがマウス等の入力手段２１０を用いて温度テンプレートスライダーＩをスライドさせると、演算手段２３０が入力部Ａに入力されている数値を座標変換処理し、モニタ上の表示部Ｈに表示させた温度テンプレートＴを時間軸方向にスライドさせた状態で表示する。
【００３４】
スクロール部Ｊは、温度測定用基板２０Ａが計測した基板温度のデータの横軸が、グラフ設定部Ｅに入力した時間スケールｍａｘの値を越えた場合等において用いる。グラフ設定部Ｅに入力する時間スケールｍａｘの値を任意の値に設定し、表示部Ｈのグラフの横軸（時間軸）を詳細に表示すれば、計測温度のグラフと温度テンプレートＴとを詳細に検討することができ好都合である。
【００３５】
本実施形態における基板温度表示装置２００は以上のような構成を有している。次に、実際に基板温度表示装置２００を用いたリフロー炉内の温度条件確認方法について説明する。図８はリフロー炉内の温度条件確認方法の手順を示すフロー図である。図９〜図１１は温度テンプレートスライダーを用いた際における表示部Ｈの状態を示す説明図である。
【００３６】
まず、マウスやキーボードなどの入力手段２１０を用いて入力部Ａの各数値を入力する（ステップ１）。入力部Ａに数値が入力されると、基板温度表示装置２００の演算手段２３０が記憶手段２２０に予め記憶されている、温度条件データベースを参照し、自動入力部Ｂの欄に適切な数値を自動入力する（ステップ２）。ユーザは自動入力部Ｂに入力された数値を必要に応じて入力手段２１０を用いて修正する(ステップ３)。続いて、ユーザは入力手段２１０を用いてグラフ設定部Ｅの数値を入力する（ステップ４）。
【００３７】
ユーザは、入力部Ａ、自動入力部Ｂ、グラフ設定部Ｅに入力された各数値を確認した後、入力手段２１０を用いてフォルダ設定部Ｆの基板名の欄と設定フォルダの欄に基板名と保存先のフォルダ名をそれぞれ入力し、画面保存ボタンｆ１をクリックして、記憶手段２２０に、基板名と保存先のフォルダ名を識別記号として入力部Ａ、自動入力部Ｂ、グラフ設定部Ｅに入力された各数値データの保存先と、温度センサ２２の検出データの保存先を指定する（ステップ５）。
【００３８】
次にユーザは、基板温度の計測を実行する際において、温度変化の状態を表示させるチャンネル（温度センサ２２）を選択し、入力手段２１０を用いてチャンネル情報部Ｃの各チャンネルに対応するチェックボックスにチェックを入れる（ステップ６）。
次に、ユーザは測定開始指示部Ｄの測定開始ボタンまたは自動開始ボタンを選択し、温度計測用基板２０Ａの搬送タイミングを決定し、リフロー炉１００の搬送路３０が所定の条件になった後に、温度計測用基板２０Ａを搬送路３０に搬送させる（ステップ７）。
【００３９】
搬送路３０内に搬送された温度計測用基板２０Ａは、温度センサ２２により基板温度を検出すると共に、基板温度表示装置２００の記憶手段２２０に基板温度の検出データを送信し、記憶手段２２０は送信された基板温度の検出データをチャンネル（各温度センサ２２）ごとに対応させて記憶する（ステップ９）。演算手段２３０は記憶手段２２０に送信された計測温度のうち各チャンネルにおける最高温度をチャンネル情報部Ｃの最高温度表示部に表示させる。
【００４０】
演算手段２３０は、記憶手段２２０に記憶されている各チャンネルの基板温度の検出データに基づいて、温度計測用基板２０Ａを搬送路３０に搬送してからの経過時間と基板温度のグラフを作成し、表示手段２４０であるモニタ上の表示部Ｈに基板温度のグラフを表示する（ステップ１０）。また、演算手段２３０は、入力部Ａに入力されている数値に基づいて、温度テンプレートＴを作成する（ステップ１１）。ユーザがマウス等の入力手段２１０を用いて温度テンプレート表示選択部Ｇの表示ボタンをクリックするとステップ１１で作成された温度テンプレートＴがモニタ上の表示部Ｈに表示される。
【００４１】
ユーザは、温度テンプレートスライダーＩをマウス等の入力手段２１０によりスライドし（ステップ１２）、温度テンプレートＴを時間軸方向に平行移動させて、各温度センサ２２（各チャンネル）が検出した基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値及びか現地の範囲内にあるか否かを判断する（ステップ１３）。ステップ１３をより詳細に説明すると次のようになる。
まず図９に示すように、温度計測用基板２０Ａの搬送方向における先頭部分に配設されている温度センサ２２（ＣＨ１，２）に温度テンプレートＴをスライドさせ、ＣＨ１，２が検出した基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲内に収まっているか否かを確認する。次に温度テンプレートスライダーＩにより、温度テンプレートＴを図１０に示すように、ＣＨ３，４が検出した基板温度のグラフ部分にスライドさせ、ＣＨ３，４による基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲内に収まっているか否かを確認する。そして、温度テンプレートスライダーＩにより温度テンプレートＴを図１１に示すように、ＣＨ５，６が検出した基板温度のグラフ部分にスライドさせ、ＣＨ５，６による基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲内に収まっているか否かを確認する。
【００４２】
すべてのチャンネル（ＣＨ１〜６）における基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲に入っている場合には、リフロー炉１００の搬送路３０における温度条件の確認が完了する（ＥＮＤ）。もし、１つのチャンネルであっても温度テンプレートＴの上限値および下限値の範囲内に検出データに基づく基板温度のグラフが収まらない場合には、ステップ３に戻り、自動入力部Ｂの入力値を修正した後、ステップ４以降の工程を繰り返し、すべてのチャンネルにおける検出データによる基板温度のグラフが、温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲内に収まるまで繰り返される。
【００４３】
以上に、本実施形態におけるリフロー炉１００の基板温度表示装置２００およびこれを用いたリフロー炉１００内の温度条件確認方法について説明したが、本発明の技術的範囲は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲において各種の改変を行ったとしても本発明の技術的範囲に含まれるのはもちろんである。
例えば、本発明にかかる基板温度表示装置２００を適用可能なリフロー炉１００は、本実施形態において説明した構成のリフロー炉１００に限定されるものではない。プリヒートゾーンと加熱ゾーンと冷却ゾーンを有しているリフロー炉１００であれば他の形態のリフロー炉１００に本発明の基板温度表示装置２００を適用することができるのはもちろんである。
【００４４】
また、本実施形態においては、温度テンプレートＴの作成ステップにおいては、ユーザによる指示が必要な形態について説明しているが、演算手段２３０が自動的に入力部Ａの入力数値に基づいて温度テンプレートＴを作成・表示する形態としてもよいのはもちろんである。
【００４５】
また、本実施形態ではステップ５において、入力部Ａ、自動入力部Ｂ、グラフ設定部Ｅに入力された各数値を記憶手段２２０に記憶させているが、温度計測用基板２０Ａに搭載したすべての温度センサ２２（またはステップ６で選択されたすべてのチャンネル）において検出された基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲に収まった後にステップ５を実行する形態とすることもできる。
【００４６】
また、本実施形態においては、温度計測用基板２０Ａの温度センサ２２が検出した基板温度の検出データは、通信線２６を介して基板温度表示装置２００に送信されているが、温度センサ２２による基板温度の計測データは無線通信により基板温度表示装置２００に送信する形態や、温度センサ２２に記憶手段を取り付け、基板温度の検出データを温度センサ２２の記憶手段に記憶させた後、読み取り装置により記憶手段に記憶させた検出データを読み取ることで基板温度表示装置２００に送信する形態とすることもできる。
【００４７】
また、本実施形態におけるステップ１３においては、図９〜図１１の各々に示すように、あるチャンネル（温度センサ２２）の検出データに基づく基板温度のグラフが温度テンプレートＴの範囲に含まれるか否かを確認する場合に、確認の対象外になっているチャンネルにより検出された基板温度の検出データのグラフも表示部Ｈに表付された状態にあるが、チャンネル情報部Ｃのチェックボックスを操作することにより、温度テンプレートＴとの比較を行っているチャンネルが検出した基板温度のグラフのみを表示部Ｈに表示させる形態を採用することができるのはもちろんである。この形態を採用することにより、さらに簡単に温度センサ２２が検出した検出データに基づく基板温度のグラフと温度テンプレートＴとの比較を行うことができるため好適である。
また、各チャンネルが検出した検出データに基づく基板温度のグラフは、各チャンネルに対応させて線の色や種類を区分することもできるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態におけるリフロー炉の概略構成を示す基板搬送方向に対して水平方向に直交する方向から臨んだ説明図である。
【図２】本実施形態におけるリフロー炉の概略構成を示す基板搬送方向を臨んだ説明図である。
【図３】本実施形態におけるリフロー炉の仕切板を搬送路側から臨む仕切板の底面図である。
【図４】図３中のＸ部分の拡大図である。
【図５】温度計測用基板を示す説明図である。
【図６】基板温度表示装置の概略構成図である。
【図７】基板温度表示装置の実際の動作状態を示す説明図であり、モニタ内に出力された基板温度確認状態を示す説明図である。
【図８】リフロー炉内の温度条件確認方法の手順を示すフロー図である。
【図９】温度テンプレートスライダーを用いた際における表示部の状態を示す説明図である。
【図１０】温度テンプレートスライダーを用いた際における表示部の状態を示す説明図である。
【図１１】温度テンプレートスライダーを用いた際における表示部の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 単位炉
１０ａ 加熱炉
１０ｂ 冷却炉
２０ 基板
２０Ａ 温度計測用基板
２２ 温度センサ
２４ 電子部品
３０ 搬送路
３１ 基板搬送装置
４０ フード
５０ 仕切板
５２ 貫通孔
５４ 熱風噴出部
５６ 吸引部
６０ 熱風発生部
６２ ヒータ
６４ 送風ファン
６８ ヒータボックス
６９ 取付板
８０ 熱風循環路
１００ リフロー炉
２００ 基板温度表示装置
２１０ 入力手段
２２０ 記憶手段
２３０ 演算手段
２４０ 表示手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板温度表示装置およびこれを具備するリフロー炉、リフロー炉における基板温度確認方法に関し、より詳細には、リフロー炉によりリフロー処理をする基板が設計どおりに温度変化するか否かを容易に確認することが可能な基板温度表示装置およびこれを具備するリフロー炉、リフロー炉における基板温度確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リフローにおける予備テストの合否判定方法において、搬送路を搬送された基板の温度変化を測定し、測定結果を表示部に表示すると共に、基板の温度変化の許容値を示す曲線を表示部に表示して、リフロー炉を通過させた基板が設計通りの温度変化をするか否かについて確認する方法がある。
このようなリフロー炉を通過させた基板の温度変化を確認する方法としては、例えば特許文献１のようなものがある。
【０００３】
特許文献１記載のリフローにおける予備テストの合否判定方法においては、リフロー領域における温度条件がプリヒート領域や冷却領域の温度条件より厳しい条件になっているため、実際にはんだが溶融する温度域であるリフロー領域を厳しく管理することができるため、基板に搭載した電子部品の故障やはんだの不完全溶融部分の発生を抑えることができるため、リフロー処理した基板の歩留まりを向上させることが可能である。
【特許文献１】特許第２７３４０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度変化の確認を行う基板のサイズが小さい場合であれば、基板の温度を計測する温度センサの配設位置が接近しているため、表示部に表示された温度変化のグラフのずれが少ない状態で現れてくるが、温度変化の確認を行う基板のサイズが大きくなった場合においては、基板の搬送方向に配設された温度センサ同士の間隔が広くなってしまい、基板の各測定点における温度変化グラフの間隔が広くなってしまう。このようなグラフにおいては基板の温度変化の許容値を示す曲線がうまく適用させることができなくなってしまうという課題が明らかになった。
【０００５】
そこで、本発明は、基板のサイズ（基板搬送方向における長さ寸法）が大きい場合であっても、基板内の各測定点における温度変化状態について、設計基板温度変化の曲線を容易に適用させることが可能な基板温度表示装置およびこれを具備するリフロー炉、リフロー炉における基板温度確認方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設されたリフロー炉に用いられる基板温度表示装置であって、前記搬送路に沿って搬送される基板に取り付けられた温度センサにより、前記各ゾーンを通過する前記基板の通過時間における基板温度をグラフ表示する表示部を有し、該表示部には、前記基板が通過する前記各ゾーンにおける、基板温度の設定上限値および設定下限値の設定温度プロファイルのグラフが表示可能であって、該温度プロファイルのグラフがグラフスライダーにより時間軸方向に所要距離平行移動可能に設けられていることを特徴とする基板温度表示装置である。
【０００７】
また、搬送方向に所要間隔をおいて複数の温度センサが取り付けられた基板の基板温度を表示すべく、前記表示部には、前記複数の各温度センサによって検出された基板温度が表示可能になっており、前記設定温度プロファイルのグラフが、前記各温度センサの通過時間のずれ分、前記グラフスライダーによって時間軸方向に並行移動可能に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記各温度センサによって検出された基板温度のグラフは、前記表示部に前記温度センサごとに選択的に表示可能に設けられていることを特徴とする。これにより、判断に必要な基板温度のグラフのみを表示することができるため、温度変化の状態確認を間違えることがない。また、迅速に良否判断をすることができるため好都合である。
【０００９】
また、前記各温度センサによって検出される基板温度が前記表示部に異なる色グラフによって表示されることを特徴とする。これにより、基板温度のグラフが識別容易になるため好都合である。
【００１０】
また、他の発明は、搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設され、前記搬送路に沿って基板を搬送して、はんだをリフローさせることにより基板に搭載された電子部品をはんだ付けするリフロー炉において、上記のうちいずれかの基板温度表示装置を具備することを特徴とするリフロー炉である。
【００１１】
また、方法の発明として、温度センサを取り付けた基板をリフロー炉内の搬送路に搬送すると共に、該温度センサにより前記基板の通過時間における基板温度を検出し、表示手段に、前記温度センサの検出結果に基づく前記基板温度のグラフと、予めユーザにより設定上限値と設定下限値がそれぞれ入力されている設定温度プロファイルのグラフと、を表示し、グラフスライダーにより前記設定温度プロファイルのグラフを時間軸方向に平行移動させて、前記基板温度のグラフが前記設定温度プロファイルのグラフに適合するか否かを確認することを特徴とするリフロー炉における基板温度確認方法がある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる基板温度表示装置およびこれを具備するリフロー炉、リフロー炉における基板温度確認方法によれば、基板に配設した温度センサの配設間隔が広い場合であっても、各温度センサが計測した基板温度の変化状態と設計温度条件との比較が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本実施形態におけるリフロー炉について図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態におけるリフロー炉の概略構成を示す基板搬送方向に対して水平方向に直交する方向から臨んだ説明図である。図２は、本実施形態におけるリフロー炉の概略構成を示す基板搬送方向を臨んだ説明図である。
【００１４】
本実施形態におけるリフロー炉１００は、図１に示すように、搬送路３０に沿って単位炉１０が複数配設され、単位炉１０毎に炉内ガスが循環されている。搬送路３０の上を搬送される基板２０に加熱した炉内ガスを噴きつけることにより基板２０に電子部品２４をはんだ付けするものである。単位炉１０には、炉内ガスを加熱して基板に噴き付ける加熱炉１０ａと、炉内ガスを加熱せずに基板に噴き付ける冷却炉１０ｂとがある。加熱炉１０ａと冷却炉１０ｂとによりリフロー炉１００内を、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンに構成している。
【００１５】
本実施形態においては、加熱炉１０ａと冷却炉１０ｂは共に同じ構造の単位炉１０を用いている。冷却炉１０ｂにおいては、単位炉１０に配設されている加熱装置を作動させずに用いればよい。１２は台座である。リフロー炉１００の入口側１４と出口側１６にはそれぞれ、リフロー炉１００内への外気の流入を防止するためのラビリンス１８が配設されている。
本実施形態におけるリフロー炉１００は、搬送路３０内に搬送された基板の基板温度を確認することが可能な基板温度表示装置２００を有している。
【００１６】
搬送路３０内には、耐熱性部材により形成されたメッシュコンベア等に例えられる無端の循環式の基板搬送装置３１が配設される。基板搬送装置３１は、リフロー炉１００の入口側１４から出口側１６に向けて（図１における矢印Ｘの方向）基板２０を搬送する。
【００１７】
各単位炉１０について説明する。図２に示すように、単位炉１０は断面形状が下に開口するコ字状に形成された断熱材からなるフード４０が仕切板５０により仕切られることにより、電子部品２０が載置された基板２２を水平方向に搬送する搬送部３０と、ヒータ６２とファン（送風ファン）６４とが配設された熱風発生部６０とに区画されている。このように搬送路３０と熱風発生部６０との間は仕切板５０により区画されている。熱風循環路８０は、熱風発生部６０で生成された熱風が循環可能に形成されている。
【００１８】
熱風発生部６０には炉内ガスを加熱するヒータ６２と加熱した炉内ガスによる熱風を熱風循環路８０に送り出す送風ファン６４を有している。ヒータ６２と送風ファン６４は直方体状に形成されたヒータボックス６８に収容されている。
ヒータボックス６８は取付板６９により仕切板５０に取り付けられている。ヒータボックス６８の底面と取付板６９と仕切板５０により、搬送路３０の上方に搬送方向と直交する方向に伸びるトンネル部が形成される。ヒータボックス６８の上面には開口部６８Ａが形成されていて、この開口部６８Ａに対向して送風ファン６４が配設されている。ヒータボックス６８の底面板には円形の貫通孔６８Ｂが複数形成されていて、吸引部（吸引管）５６を介して搬送路３０に連通している。貫通孔６８Ｂは、ヒータボックス６８の底面板に千鳥配列をなすように形成されている。
【００１９】
熱風発生部６０内には、図２に示すように、ヒータボックス６８とフード４０および仕切板５０により、熱風循環路８０が形成されている。熱風循環路８０は、送風ファン６４により送られる熱風を、基板搬送方向と直交する方向（図２中の矢印Ａ方向）の両側に向けて分配すると共に、両側部から搬送路３０の方向に向けて下方側（図２中の矢印Ｂ方向）に案内し、さらにはトンネル部によりリフロー炉１００の中央部分に向かって互いに対向する逆向き方向（図２中の矢印Ｃ方向）に案内した後、熱風噴出部５４から搬送路３０の上に搬送されてくる基板２０に向けて（図２中の矢印Ｄ方向）噴出することができるように形成されている。
【００２０】
搬送路３０と熱風循環路８０とは、仕切板５０に形成された熱風噴出部５４により連通している。また搬送路３０と熱風発生部６０（ヒータ６２）とは、仕切板５０の貫通孔５２とヒータボックス６８の底面板に形成された貫通孔６８Ｂとを渡すようにして両孔に両端が嵌着された吸引部（吸引管）５６により連通している。したがって、吸引管５６は上記トンネル部内を上下方向に通過する状態に伸びて、搬送路３０とヒータボックス６８とを連通している。仕切板５０に形成された貫通孔５２は、ヒータボックス６８に形成された貫通孔６８Ｂと同一配列の千鳥配列となるようにプレス加工等により形成されている。
【００２１】
図３は、本実施形態におけるリフロー炉の仕切板を搬送路側から臨む仕切板の底面図である。図４は、図３中のＸ部分の拡大図である。
貫通孔５２の形状は、図３，図４に示すように吸引部５６として用いられる管体からなる吸引管５６の一端が圧入される内孔５３と、内孔５３の周上にさらに半円状をなす外孔（熱風噴出部）５４とを有する形状に形成されている。内孔５３の内径寸法は、吸引管５６の外径寸法に等しく形成されている。
【００２２】
仕切板５０に形成された貫通孔５２の外孔５４は仕切板５０に吸引管５６を装着した後においても仕切板５０を板厚方向に貫通した状態を維持する。本実施形態においてはこの外孔５４が熱風噴出部５４となる。すなわち、各熱風噴出部５４は各吸引管５６と対をなして設けられ、吸引管５６の吸引部分を外側から囲むようにして、吸引管５６の外周面の一部に接した状態で複数箇所に配設された状態となる。
熱風噴出部５４から加熱された炉内ガスが搬送路３０内（図２中の矢印Ｄ方向）に噴出され、搬送路３０内の炉内ガスは吸引管５６により吸引されてヒータボックス６８（図２中の矢印Ｅ方向）に導入され、ヒータボックス６８を通過した炉内ガスは送風ファン６４に吸引される（図２中の矢印Ｆ方向）。このようにしてリフロー炉１００内を炉内ガスが循環する。
【００２３】
本実施形態におけるリフロー炉１００の本体部は以上のような構成を有している。次に、基板温度表示装置２００の構成と、基板温度表示装置２００を有するリフロー炉１００を用いた基板温度の確認方法について説明する。図５は温度計測用基板を示す説明図である。図６は基板温度表示装置の概略構成図である。
温度測定用基板２０Ａは、リフロー炉１００において実際にリフロー処理される基板２０と同一配列に電子部品２４を搭載した基板に温度センサ２２を配設してなるものである。温度センサ２２により検出された基板温度は、通信線２６により基板温度表示装置２００に送信される。温度センサ２２は、温度計測用基板２０Ａに配設された電子部品２４の状態に応じて適宜配設される。図５では基板２０の平面位置において温度センサ２２が基板搬送方向に所要間隔をあけた状態で二列に配設されているが、温度センサ２２同士をランダムな間隔で配設することもできる。
【００２４】
図６に示すように、基板温度表示装置２００は、リフロー処理をする基板２０の設定温度プロファイルを入力する入力手段２１０と、入力手段２１０からの入力値を記憶すると共に、温度計測用基板２０Ａに配設された温度センサ２２が検出した基板温度を記憶する記憶手段２２０と、入力手段２１０により入力された設定温度プロファイルと温度センサ２４が検出した基板温度とを、リフロー炉１００内の各ゾーンを通過する通過時間におけるグラフ化する演算手段２３０と、演算手段２３０により生成された各グラフを出力する表示手段（表示部）２４０と、を有している。また、記憶手段２２０には、本実施形態におけるリフロー炉１００において、所定の設定温度プロファイルが与えられた際において、各機器の出力値例の組み合わせが温度条件データベースとして予め記憶されている。
基板温度表示装置２００はいわゆるパソコンやマイコンにより実現することができ、記憶手段２２０としてはハードディスクやメモリを用いることができ、演算手段２３０としてはＣＰＵを用いることができる。表示手段２４０としてはモニタを用いることができる。基板温度表示装置２００は、リフロー炉１００と別体に設けても良いし、リフロー炉１００に組み込んだ状態とすることもできる。
【００２５】
図７は、基板温度表示装置の実際の動作状態を示す説明図であり、モニタ内に出力された基板温度確認状態を示す説明図である。
基板温度表示装置２００の入力部Ａはマウスやキーボード等の入力手段２１０を用いて設計上における基板２０の温度変化を規定する設計温度プロファイルがそれぞれ入力可能になっている。設計温度プロファイルとしては、リフロー炉１００内のプリヒート領域における条件（昇温速度（℃／秒）、プリヒート開始温度（℃）、プリヒート終了温度（℃）、プリヒート時間（秒））と、リフロー領域における条件（昇温速度（℃／秒）、上限温度（℃）、リフロー時間（秒））と、冷却領域における条件（冷却速度（℃／秒））と、基板搬送手段３１であるコンベア速度（ｍ／ｍｉｎ）がある。
【００２６】
入力部Ａの数値が入力されると、自動入力部Ｂの数値が自動的に入力される。
演算手段２３０は、入力部Ａに入力された入力値に基づいて記憶手段２２０に予め記憶されている温度条件データベースを参照し、各単位炉１０におけるヒータ６２の温度や送風ファン６４の周波数（回転数）を記憶手段２２０から抽出する。演算手段２３０に抽出された各数値は、自動入力部Ｂに自動入力される。
演算手段２３０により入力された自動入力部Ｂの数値は、ユーザが入力手段２１０を用いて数値を変更することができるように設定されている。
【００２７】
チャンネル情報部Ｃは、温度測定用基板２０Ａに配設された温度センサ２２の検出結果を使用するか否かを選択するためのものである。ユーザがチャンネル情報部Ｃのチェックボックスにチェックを入れることによりチェックされた温度センサ２２が検出した基板温度の検出データが画面上に出力される。チェックボックスにチェックが入れられなかった温度センサ２２が検出した基板温度の検出データは、表示手段２４０であるモニタ上に出力させることがなくても記憶手段２２０に記憶させることは可能である。
チェックボックスにチェックが入れられたチャンネル（温度センサ２２）が検出した基板温度のうち最高温度がチャンネル（温度センサ２２）ごとに表示可能になっている。
【００２８】
測定開始指示部Ｄは温度測定用基板２０Ａをリフロー炉１００の搬送路３０に搬送する際のタイミングを設定するものである。測定開始ボタンのみをクリックすれば温度測定用基板２０Ａは即座に搬送路３０に搬送され、搬送された温度計測用基板２０Ａによる温度計測が開始される。測定停止ボタンをクリックすれば、温度計測は停止する。
自動開始のチェックボックスにチェックを入れると、測定開始温度部分に数値が入力可能になる。ユーザが入力手段２１０により自動開始のチェックボックスにチェックを入れると共に測定開始温度を入力すると、演算手段２３０がリフロー炉１００の自動運転を開始する。リフロー炉１００の搬送路３０の温度が測定開始温度に到達すると、演算手段２３０が自動的に温度計測用基板２０Ａの温度測定を開始させる。
【００２９】
グラフ設定部Ｅは、温度計測用基板２０Ａの温度センサ２２が検出した基板温度の検出データに基づいて演算手段２３０が横軸と縦軸をそれぞれ時間軸と基板温度としてグラフ化する際に、横軸と縦軸の最大値を設定するための設定部分である。グラフ設定部Ｅに入力する値は入力手段２１０を介してユーザにより入力される。
グラフ設定部Ｅの値は、入力部Ａの入力値に基づいて演算手段２３０が自動入力する形態とすることもできる。
【００３０】
先に説明した入力部Ａの数値および自動入力部Ｂの最終的に決定した数値は、それぞれ記憶手段２２０に記憶させることが可能になっている。入力部Ａおよび自動入力部Ｂのそれぞれに入力されている数値は、基板名と保存先フォルダ名を識別記号として記憶手段２２０に記憶可能に設定されている。ユーザは、フォルダ設定部Ｆの基板名の欄と設定フォルダの欄に基板名と保存先のフォルダ名をそれぞれ入力し、画面保存ボタンｆ１をクリックすることにより画面に表示されている数値を記憶手段２２０に記憶させることができる。また、印刷ボタンｆ２をクリックすることにより、表示手段２４０であるモニタに表示されている内容を基板温度表示装置２００に接続されている図示しない印刷機により紙出力することができる。
【００３１】
また、温度測定用基板２０Ａの温度センサ２２が検出した基板温度の検出データも記憶手段２２０に記憶させることができる。この場合においては、フォルダ設定部Ｆの測定データ保存先フォルダの欄に識別記号を入力しておけば、演算手段２３０が温度測定用基板２０Ａによる基板温度の測定開始にあわせて、自動的に温度センサ２２による検出データを記憶手段２２０に記憶させる。
【００３２】
テンプレート表示選択部Ｇは、入力部Ａの入力値に基づいて、演算手段２３０が作成した設定温度プロファイルのグラフ（以下、温度テンプレートＴという）を表示手段２４０であるモニタ上のデータ表示部分Ｈに表示させる表示ボタンと、一旦表示させた温度テンプレートＴをモニタ上の表示部Ｈから削除させる削除ボタンとを有している。テンプレート表示選択部Ｇの各ボタンはユーザがマウス等の入力手段２１０を用いてクリックしてオンオフを選択することができる。
【００３３】
温度テンプレートスライダーＩ（グラフスライダー）はテンプレート表示部Ｇの表示ボタンによりモニタ上の表示部Ｈに表示させた温度テンプレートＴを時間軸方向にスライドさせるものである。ユーザがマウス等の入力手段２１０を用いて温度テンプレートスライダーＩをスライドさせると、演算手段２３０が入力部Ａに入力されている数値を座標変換処理し、モニタ上の表示部Ｈに表示させた温度テンプレートＴを時間軸方向にスライドさせた状態で表示する。
【００３４】
スクロール部Ｊは、温度測定用基板２０Ａが計測した基板温度のデータの横軸が、グラフ設定部Ｅに入力した時間スケールｍａｘの値を越えた場合等において用いる。グラフ設定部Ｅに入力する時間スケールｍａｘの値を任意の値に設定し、表示部Ｈのグラフの横軸（時間軸）を詳細に表示すれば、計測温度のグラフと温度テンプレートＴとを詳細に検討することができ好都合である。
【００３５】
本実施形態における基板温度表示装置２００は以上のような構成を有している。次に、実際に基板温度表示装置２００を用いたリフロー炉内の温度条件確認方法について説明する。図８はリフロー炉内の温度条件確認方法の手順を示すフロー図である。図９〜図１１は温度テンプレートスライダーを用いた際における表示部Ｈの状態を示す説明図である。
【００３６】
まず、マウスやキーボードなどの入力手段２１０を用いて入力部Ａの各数値を入力する（ステップ１）。入力部Ａに数値が入力されると、基板温度表示装置２００の演算手段２３０が記憶手段２２０に予め記憶されている、温度条件データベースを参照し、自動入力部Ｂの欄に適切な数値を自動入力する（ステップ２）。ユーザは自動入力部Ｂに入力された数値を必要に応じて入力手段２１０を用いて修正する(ステップ３)。続いて、ユーザは入力手段２１０を用いてグラフ設定部Ｅの数値を入力する（ステップ４）。
【００３７】
ユーザは、入力部Ａ、自動入力部Ｂ、グラフ設定部Ｅに入力された各数値を確認した後、入力手段２１０を用いてフォルダ設定部Ｆの基板名の欄と設定フォルダの欄に基板名と保存先のフォルダ名をそれぞれ入力し、画面保存ボタンｆ１をクリックして、記憶手段２２０に、基板名と保存先のフォルダ名を識別記号として入力部Ａ、自動入力部Ｂ、グラフ設定部Ｅに入力された各数値データの保存先と、温度センサ２２の検出データの保存先を指定する（ステップ５）。
【００３８】
次にユーザは、基板温度の計測を実行する際において、温度変化の状態を表示させるチャンネル（温度センサ２２）を選択し、入力手段２１０を用いてチャンネル情報部Ｃの各チャンネルに対応するチェックボックスにチェックを入れる（ステップ６）。
次に、ユーザは測定開始指示部Ｄの測定開始ボタンまたは自動開始ボタンを選択し、温度計測用基板２０Ａの搬送タイミングを決定し、リフロー炉１００の搬送路３０が所定の条件になった後に、温度計測用基板２０Ａを搬送路３０に搬送させる（ステップ７）。
【００３９】
搬送路３０内に搬送された温度計測用基板２０Ａは、温度センサ２２により基板温度を検出すると共に、基板温度表示装置２００の記憶手段２２０に基板温度の検出データを送信し、記憶手段２２０は送信された基板温度の検出データをチャンネル（各温度センサ２２）ごとに対応させて記憶する（ステップ９）。演算手段２３０は記憶手段２２０に送信された計測温度のうち各チャンネルにおける最高温度をチャンネル情報部Ｃの最高温度表示部に表示させる。
【００４０】
演算手段２３０は、記憶手段２２０に記憶されている各チャンネルの基板温度の検出データに基づいて、温度計測用基板２０Ａを搬送路３０に搬送してからの経過時間と基板温度のグラフを作成し、表示手段２４０であるモニタ上の表示部Ｈに基板温度のグラフを表示する（ステップ１０）。また、演算手段２３０は、入力部Ａに入力されている数値に基づいて、温度テンプレートＴを作成する（ステップ１１）。ユーザがマウス等の入力手段２１０を用いて温度テンプレート表示選択部Ｇの表示ボタンをクリックするとステップ１１で作成された温度テンプレートＴがモニタ上の表示部Ｈに表示される。
【００４１】
ユーザは、温度テンプレートスライダーＩをマウス等の入力手段２１０によりスライドし（ステップ１２）、温度テンプレートＴを時間軸方向に平行移動させて、各温度センサ２２（各チャンネル）が検出した基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値及びか現地の範囲内にあるか否かを判断する（ステップ１３）。ステップ１３をより詳細に説明すると次のようになる。
まず図９に示すように、温度計測用基板２０Ａの搬送方向における先頭部分に配設されている温度センサ２２（ＣＨ１，２）に温度テンプレートＴをスライドさせ、ＣＨ１，２が検出した基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲内に収まっているか否かを確認する。次に温度テンプレートスライダーＩにより、温度テンプレートＴを図１０に示すように、ＣＨ３，４が検出した基板温度のグラフ部分にスライドさせ、ＣＨ３，４による基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲内に収まっているか否かを確認する。そして、温度テンプレートスライダーＩにより温度テンプレートＴを図１１に示すように、ＣＨ５，６が検出した基板温度のグラフ部分にスライドさせ、ＣＨ５，６による基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲内に収まっているか否かを確認する。
【００４２】
すべてのチャンネル（ＣＨ１〜６）における基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲に入っている場合には、リフロー炉１００の搬送路３０における温度条件の確認が完了する（ＥＮＤ）。もし、１つのチャンネルであっても温度テンプレートＴの上限値および下限値の範囲内に検出データに基づく基板温度のグラフが収まらない場合には、ステップ３に戻り、自動入力部Ｂの入力値を修正した後、ステップ４以降の工程を繰り返し、すべてのチャンネルにおける検出データによる基板温度のグラフが、温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲内に収まるまで繰り返される。
【００４３】
以上に、本実施形態におけるリフロー炉１００の基板温度表示装置２００およびこれを用いたリフロー炉１００内の温度条件確認方法について説明したが、本発明の技術的範囲は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲において各種の改変を行ったとしても本発明の技術的範囲に含まれるのはもちろんである。
例えば、本発明にかかる基板温度表示装置２００を適用可能なリフロー炉１００は、本実施形態において説明した構成のリフロー炉１００に限定されるものではない。プリヒートゾーンと加熱ゾーンと冷却ゾーンを有しているリフロー炉１００であれば他の形態のリフロー炉１００に本発明の基板温度表示装置２００を適用することができるのはもちろんである。
【００４４】
また、本実施形態においては、温度テンプレートＴの作成ステップにおいては、ユーザによる指示が必要な形態について説明しているが、演算手段２３０が自動的に入力部Ａの入力数値に基づいて温度テンプレートＴを作成・表示する形態としてもよいのはもちろんである。
【００４５】
また、本実施形態ではステップ５において、入力部Ａ、自動入力部Ｂ、グラフ設定部Ｅに入力された各数値を記憶手段２２０に記憶させているが、温度計測用基板２０Ａに搭載したすべての温度センサ２２（またはステップ６で選択されたすべてのチャンネル）において検出された基板温度のグラフが温度テンプレートＴの上限値と下限値の範囲に収まった後にステップ５を実行する形態とすることもできる。
【００４６】
また、本実施形態においては、温度計測用基板２０Ａの温度センサ２２が検出した基板温度の検出データは、通信線２６を介して基板温度表示装置２００に送信されているが、温度センサ２２による基板温度の計測データは無線通信により基板温度表示装置２００に送信する形態や、温度センサ２２に記憶手段を取り付け、基板温度の検出データを温度センサ２２の記憶手段に記憶させた後、読み取り装置により記憶手段に記憶させた検出データを読み取ることで基板温度表示装置２００に送信する形態とすることもできる。
【００４７】
また、本実施形態におけるステップ１３においては、図９〜図１１の各々に示すように、あるチャンネル（温度センサ２２）の検出データに基づく基板温度のグラフが温度テンプレートＴの範囲に含まれるか否かを確認する場合に、確認の対象外になっているチャンネルにより検出された基板温度の検出データのグラフも表示部Ｈに表付された状態にあるが、チャンネル情報部Ｃのチェックボックスを操作することにより、温度テンプレートＴとの比較を行っているチャンネルが検出した基板温度のグラフのみを表示部Ｈに表示させる形態を採用することができるのはもちろんである。この形態を採用することにより、さらに簡単に温度センサ２２が検出した検出データに基づく基板温度のグラフと温度テンプレートＴとの比較を行うことができるため好適である。
また、各チャンネルが検出した検出データに基づく基板温度のグラフは、各チャンネルに対応させて線の色や種類を区分することもできるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態におけるリフロー炉の概略構成を示す基板搬送方向に対して水平方向に直交する方向から臨んだ説明図である。
【図２】本実施形態におけるリフロー炉の概略構成を示す基板搬送方向を臨んだ説明図である。
【図３】本実施形態におけるリフロー炉の仕切板を搬送路側から臨む仕切板の底面図である。
【図４】図３中のＸ部分の拡大図である。
【図５】温度計測用基板を示す説明図である。
【図６】基板温度表示装置の概略構成図である。
【図７】基板温度表示装置の実際の動作状態を示す説明図であり、モニタ内に出力された基板温度確認状態を示す説明図である。
【図８】リフロー炉内の温度条件確認方法の手順を示すフロー図である。
【図９】温度テンプレートスライダーを用いた際における表示部の状態を示す説明図である。
【図１０】温度テンプレートスライダーを用いた際における表示部の状態を示す説明図である。
【図１１】温度テンプレートスライダーを用いた際における表示部の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 単位炉
１０ａ 加熱炉
１０ｂ 冷却炉
２０ 基板
２０Ａ 温度計測用基板
２２ 温度センサ
２４ 電子部品
３０ 搬送路
３１ 基板搬送装置
４０ フード
５０ 仕切板
５２ 貫通孔
５４ 熱風噴出部
５６ 吸引部
６０ 熱風発生部
６２ ヒータ
６４ 送風ファン
６８ ヒータボックス
６９ 取付板
８０ 熱風循環路
１００ リフロー炉
２００ 基板温度表示装置
２１０ 入力手段
２２０ 記憶手段
２３０ 演算手段
２４０ 表示手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設されたリフロー炉に用いられる基板温度表示装置であって、
前記搬送路に沿って搬送される基板に取り付けられた温度センサにより、前記各ゾーンを通過する前記基板の通過時間における基板温度をグラフ表示する表示部を有し、
該表示部には、前記基板が通過する前記各ゾーンにおける、基板温度の設定上限値および設定下限値の設定温度プロファイルのグラフが表示可能であって、
該温度プロファイルのグラフがグラフスライダーにより時間軸方向に所要距離平行移動可能に設けられていることを特徴とする基板温度表示装置。
【請求項２】
搬送方向に所要間隔をおいて複数の温度センサが取り付けられた基板の基板温度を表示すべく、
前記表示部には、前記複数の各温度センサによって検出された基板温度が表示可能になっており、
前記設定温度プロファイルのグラフが、前記各温度センサの通過時間のずれ分、前記グラフスライダーによって時間軸方向に並行移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板温度表示装置。
【請求項３】
前記各温度センサによって検出された基板温度のグラフは、前記表示部に前記温度センサごとに選択的に表示可能に設けられていることを特徴とする請求項２記載の基板温度表示装置。
【請求項４】
前記各温度センサによって検出される基板温度が前記表示部に異なる色グラフによって表示されることを特徴とする請求項２または３記載の基板温度表示装置。
【請求項５】
搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設され、前記搬送路に沿って基板を搬送して、はんだをリフローさせることにより基板に搭載された電子部品をはんだ付けするリフロー炉において、
請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の基板温度表示装置を具備することを特徴とするリフロー炉。
【請求項６】
温度センサを取り付けた基板をリフロー炉内の搬送路に搬送すると共に、該温度センサにより前記基板の通過時間における基板温度を検出し、
表示手段に、前記温度センサの検出結果に基づく前記基板温度のグラフと、予めユーザにより設定上限値と設定下限値がそれぞれ入力されている設定温度プロファイルのグラフと、を表示し、
グラフスライダーにより前記設定温度プロファイルのグラフを時間軸方向に平行移動させて、前記基板温度のグラフが前記設定温度プロファイルのグラフに適合するか否かを確認することを特徴とするリフロー炉における基板温度確認方法。
【請求項１】
搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設されたリフロー炉に用いられる基板温度表示装置であって、
前記搬送路に沿って搬送される基板に取り付けられた温度センサにより、前記各ゾーンを通過する前記基板の通過時間における基板温度をグラフ表示する表示部を有し、
該表示部には、前記基板が通過する前記各ゾーンにおける、基板温度の設定上限値および設定下限値の設定温度プロファイルのグラフが表示可能であって、
該温度プロファイルのグラフがグラフスライダーにより時間軸方向に所要距離平行移動可能に設けられていることを特徴とする基板温度表示装置。
【請求項２】
搬送方向に所要間隔をおいて複数の温度センサが取り付けられた基板の基板温度を表示すべく、
前記表示部には、前記複数の各温度センサによって検出された基板温度が表示可能になっており、
前記設定温度プロファイルのグラフが、前記各温度センサの通過時間のずれ分、前記グラフスライダーによって時間軸方向に並行移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板温度表示装置。
【請求項３】
前記各温度センサによって検出された基板温度のグラフは、前記表示部に前記温度センサごとに選択的に表示可能に設けられていることを特徴とする請求項２記載の基板温度表示装置。
【請求項４】
前記各温度センサによって検出される基板温度が前記表示部に異なる色グラフによって表示されることを特徴とする請求項２または３記載の基板温度表示装置。
【請求項５】
搬送路に沿って、プリヒートゾーン、加熱ゾーン、冷却ゾーンが配設され、前記搬送路に沿って基板を搬送して、はんだをリフローさせることにより基板に搭載された電子部品をはんだ付けするリフロー炉において、
請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の基板温度表示装置を具備することを特徴とするリフロー炉。
【請求項６】
温度センサを取り付けた基板をリフロー炉内の搬送路に搬送すると共に、該温度センサにより前記基板の通過時間における基板温度を検出し、
表示手段に、前記温度センサの検出結果に基づく前記基板温度のグラフと、予めユーザにより設定上限値と設定下限値がそれぞれ入力されている設定温度プロファイルのグラフと、を表示し、
グラフスライダーにより前記設定温度プロファイルのグラフを時間軸方向に平行移動させて、前記基板温度のグラフが前記設定温度プロファイルのグラフに適合するか否かを確認することを特徴とするリフロー炉における基板温度確認方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２１０９４６（Ｐ２００８−２１０９４６Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４５４１０（Ｐ２００７−４５４１０）
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（３９００３５８９５）株式会社鈴木 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２６日（２００７．２．２６）
【出願人】（３９００３５８９５）株式会社鈴木 (11)
【Ｆターム（参考）】
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