(57)【要約】【課題】基板に実装された発熱部品から基板に流れ出る熱量をより精度よく測定する発熱量測定方法を提供する。【解決手段】基板に実装された電子部品の伝熱量Ｑを測定する発熱量測定方法であって、電子部品と熱を授受するペルチェ素子を設け、電子部品が発熱している状態で、電子部品よりペルチェ素子に流れ出る伝熱量Ｑａと、電子部品の温度Ｔａと、基板の温度Ｔ１と、を測定する第１のステップと、ペルチェ素子の出力を変更し、電子部品が発熱している状態で、電子部品よりペルチェ素子に流れ出る伝熱量Ｑａ’と、電子部品の温度Ｔａ’と、基板の温度Ｔ１’と、を測定する第２のステップと、伝熱量Ｑａと、温度Ｔａと、温度Ｔ１と、伝熱量Ｑａ’と、温度Ｔａ’と、温度Ｔ１’と、を少なくとも用いて電子部品から基板に流れ出る伝熱量Ｑｂまたは伝熱量Ｑｂ’を算出する第３のステップと、を有する。【選択図】図１
2020024147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に実装された発熱部品の発熱量を測定する発熱量測定方法であって、
前記発熱部品と熱を授受する熱授受部品を設け、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第１熱量と、前記発熱部品の第１発熱部品温度と、前記基板の第１基板温度と、を測定する第１のステップと、
前記熱授受部品の出力を変更し、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第２熱量と、前記発熱部品の第２発熱部品温度と、前記基板の第２基板温度と、を測定する第２のステップと、
前記第１熱量と、前記第１発熱部品温度と、前記第１基板温度と、前記第２熱量と、前記第２発熱部品温度と、前記第２基板温度と、を少なくとも用いて、前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量を算出する第３のステップと、
を有する発熱量測定方法。
【請求項２】
前記発熱部品と前記第１基板温度の測定点との間には発熱体が位置せず、
前記発熱部品と前記第２基板温度の測定点との間には発熱体が位置しない、
請求項１に記載の発熱量測定方法。
【請求項３】
前記第１のステップまたは前記第２のステップにおいて、前記発熱部品の前記基板と前記熱授受部品とのいずれとも面さない面から流れ出る熱量の少なくとも一部である第３熱量、をさらに測定する、
請求項１または２に記載の発熱量測定方法。
【請求項４】
前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量と、少なくとも前記第１熱量と前記第２熱量と前記第３熱量のいずれか１つと、を用いて、前記発熱部品の発熱量を算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発熱量測定方法。
【請求項５】
前記熱授受部品は発熱器または吸熱器である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発熱量測定方法。
【請求項６】
前記第１基板温度および前記第２基板温度は、それぞれ複数点測定する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発熱量測定方法。
【請求項７】
前記発熱部品に薄板を接触させ、前記薄板の温度を前記第１発熱部品温度または前記第２発熱部品温度とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発熱量測定方法。
【請求項８】
前記第１発熱部品温度、前記第２発熱部品温度、前記第１基板温度、前記第２基板温度は、熱電対温度計で測定する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発熱量測定方法。
【請求項９】
前記第１発熱部品温度および前記第２発熱部品温度は、熱電対温度計で測定し、
前記第１基板温度および前記第２基板温度は、非接触温度計で測定する、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の発熱量測定方法。
【請求項１０】
基板に実装された発熱部品の発熱量を測定する発熱量測定装置であって、
制御部と、
演算部と、
前記発熱部品と熱を授受する熱授受部品と、
を有し、
前記制御部は、
前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第１熱量と、前記発熱部品の第１発熱部品温度と、前記基板の第１基板温度と、を測定し、
前記熱授受部品の出力を変更し、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第２熱量と、前記発熱部品の第２発熱部品温度と、前記基板の第２基板温度と、を測定し、
前記演算部は、
前記第１熱量と、前記第１発熱部品温度と、前記第１基板温度と、前記第２熱量と、前記第２発熱部品温度と、前記第２基板温度と、を少なくとも用いて、前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量を算出する、
発熱量測定装置。
【請求項１１】
前記発熱部品と前記第１基板温度の測定点との間には発熱体が位置せず、
前記発熱部品と前記第２基板温度の測定点との間には発熱体が位置しない、
請求項１に記載の発熱量測定装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品の前記基板と前記熱授受部品とのいずれとも面さない面から流れ出る熱量の少なくとも一部である第３熱量をさらに測定する、
請求項１０または１１に記載の発熱量測定装置。
【請求項１３】
前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量と、少なくとも前記第１熱量と前記第２熱量と前記第３熱量のいずれか１つと、を用いて、前記発熱部品の発熱量を算出する、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の発熱量測定装置。
【請求項１４】
前記熱授受部品は発熱器または吸熱器である、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の発熱量測定装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記第１基板温度および前記第２基板温度を、それぞれ複数点測定する、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の発熱量測定装置。
【請求項１６】
前記発熱部品に薄板を接触させ、前記薄板の温度を前記第１発熱部品温度または前記第２発熱部品温度とする、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の発熱量測定装置。
【請求項１７】
熱電対温度計を有し、
前記制御部は、前記第１発熱部品温度、前記第２発熱部品温度、前記第１基板温度、前記第２基板温度を前記熱電対温度計で測定する、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の発熱量測定装置。
【請求項１８】
熱電対温度計および非接触温度計を有し、
前記制御部は、前記第１発熱部品温度および前記第２発熱部品温度は、熱電対温度計で測定し、
前記第１基板温度および前記第２基板温度は、前記非接触温度計で測定する、
請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の発熱量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板に実装された発熱部品の発熱量測定方法および発熱量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、基板に実装された発熱部品の発熱量を検出することのできる発熱量検出方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２８３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、基板に実装された発熱部品から基板に流れ出る熱量をより精度よく測定することのできる発熱量測定方法および発熱量測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示における発熱量測定方法は、基板に実装された発熱部品の発熱量を測定する発熱量測定方法であって、前記発熱部品と熱を授受する熱授受部品を設け、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第１熱量と、前記発熱部品の第１発熱部品温度と、前記基板の第１基板温度と、を測定する第１のステップと、
前記熱授受部品の出力を変更し、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第２熱量と、前記発熱部品の第２発熱部品温度と、前記基板の第２基板温度と、を測定する第２のステップと、前記第１熱量と、前記第１発熱部品温度と、前記第１基板温度と、前記第２熱量と、前記第２発熱部品温度と、前記第２基板温度と、を少なくとも用いて、前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量を算出する第３のステップと、を有する。
【０００６】
また、本開示の発熱量測定装置は、基板に実装された発熱部品の発熱量を測定する発熱量測定装置であって、制御部と、演算部と、前記発熱部品と熱を授受する熱授受部品と、
を有し、前記制御部は、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第１熱量と、前記発熱部品の第１発熱部品温度と、前記基板の第１基板温度と、を測定し、前記熱授受部品の出力を変更し、前記発熱部品が発熱している状態で、前記発熱部品より前記熱授受部品に流れ出る第２熱量と、前記発熱部品の第２発熱部品温度と、前記基板の第２基板温度と、を測定し、前記演算部は、前記第１熱量と、前記第１発熱部品温度と、前記第１基板温度と、前記第２熱量と、前記第２発熱部品温度と、前記第２基板温度と、を少なくとも用いて、前記発熱部品から前記基板に流れ出る熱量を算出する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示における発熱量測定方法および発熱量測定装置は、基板に実装された発熱部品から基板に流れ出る熱量をより精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１にかかる発熱量測定装置１００を示す模式図
【図２】図２は、実施の形態１にかかる発熱量測定装置１００が、電子部品３１０が発熱している状態で、電子部品３１０よりペルチェ素子２１３に流れ出る伝熱量Ｑａと、電子部品３１０の温度Ｔａと、基板３２０の温度Ｔ１を測定する際の様子を示す模式図
【図３】実施の形態１にかかる発熱量測定装置１００が、電子部品３１０から基板３２０に単位時間あたりに流れ出る発熱量である伝熱量Ｑｂを算出する動作を説明するためのフローチャート
【図４】熱電対２３１で基板３２０の温度を測定する際の測定点についての説明図
【図５】実施の形態２にかかる発熱量測定装置１００を示す模式図
【図６】実施の形態４にかかる発熱量測定装置１００を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、図１〜５を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１２】
［１−１．構成］
図１は、実施の形態１にかかる発熱量測定装置１００を示す模式図である。発熱量測定装置１００は、測定器２００、ペルチェ素子２１３、ファン２５１、熱流センサ２２１、熱電対２３ａ、熱電対２３１を備える。
【００１３】
測定器２００は、ペルチェ素子コントローラ２１２、ファンコントローラ２５０と熱流測定器２２０と温度測定器２３０と演算部２４０とを備える。熱流測定器２２０と温度測定器２３０とペルチェ素子コントローラ２１２とファンコントローラ２５０とを総称して制御部と呼ぶ。
【００１４】
ペルチェ素子コントローラ２１２は、ペルチェ素子２１３に接続されている。ペルチェ素子２１３は、吸熱装置である。具体的には、ペルチェ素子２１３は電気エネルギーを用いて一方の面で吸熱を起こし、他方の面で発熱を起こす。本実施の形態では、電子部品３１０側の面で吸熱を起こすように構成する。ペルチェ素子２１３は電源に接続されており、ユーザはペルチェ素子コントローラ２１２を操作することにより、ペルチェ素子２１３により所望の熱量を吸熱させることができる。
【００１５】
ファンコントローラ２５０は、ファン２５１に接続されている。ファン２５１は、空冷装置である。具体的には、ファン２５１は電気エネルギーを用いて回転し、空気の流れを発生させることにより空冷を行う。ファン２５１は電源に接続されており、ユーザはファンコントローラ２５０を操作することにより、ファン２５１により所望の熱量を吸熱させることができる。
【００１６】
熱流測定器２２０は、熱流センサ２２１に接続されている。熱流センサ２２１は、熱流センサ２２１に流れた熱量を測定する装置である。具体的には、センサの表面に加えられた総熱量に比例する電気信号を生成する変換器である。熱流センサ２２１が生成した電気信号を熱流測定器２２０が受信し、熱流測定器２２０は熱量を数値化する。
【００１７】
温度測定器２３０は、熱電対２３ａおよび熱電対２３１に接続されている。本実施の形態では、熱電対２３ａおよび熱電対２３１の２つの熱電対に接続されているが、３つ以上の熱電対に接続されていてもよい。温度測定器２３０は、熱電対２３ａまたは熱電対２３１が接触した物体の温度を数値化する。
【００１８】
演算部２４０は、熱流測定器２２０で数値化された熱量、温度測定器２３０で数値化された温度、さらにその他の数値を用いて演算を行う。
【００１９】
電子部品３１０は、発熱部品である。実装面３１１を介して基板３２０に実装されている。基板３２０はリジット基板（硬質基板）でもフレキシブル基板でもよい。電子部品３１０に電流が流れると、電子部品３１０は発熱する。本実施の形態にかかる発熱量測定装置１００では、電子部品３１０から基板３２０に流れ出る熱量を測定し、電子部品３１０の発熱量を測定する。
【００２０】
［１−２．動作］
以上のように構成された発熱量測定装置１００について、その動作を以下説明する。発熱量測定装置１００は、電子部品３１０と基板３２０との間の熱抵抗の算出、および、電子部品３１０の発熱量の測定を行う。
【００２１】
［１−２−１．Ｑａ、Ｔａ、Ｔ１の測定］
図２は、実施の形態１にかかる発熱量測定装置１００が、電子部品３１０が発熱している状態で、電子部品３１０よりペルチェ素子２１３に流れ出る伝熱量Ｑａと、電子部品３１０の温度Ｔａと、基板３２０の温度Ｔ１を測定する際の様子を示す模式図である。
【００２２】
まず、熱抵抗の定義を説明する。ｘ点とｙ点との間の熱抵抗Ｒｘｙの定義は、ｘ点の温度をＴｘ、ｙ点の温度をＴｙ、伝熱量をＱとして、（数１）表される。
【００２３】
【数１】
2020024147.tif 000003
【００２４】
伝熱量とは、単位時間あたりの発熱量のことである
電子部品３１０が発熱している状態で、ペルチェ素子２１３を作動させると、熱が電子部品３１０から熱流センサ２２１を通ってペルチェ素子２１３に流れ込む。ここで、電子部品３１０からペルチェ素子２１３に単位時間あたりに流れ込む熱量を伝熱量Ｑａとする。
【００２５】
伝熱量Ｑａは、熱流センサ２２１で測定することができる。電子部品３１０の温度Ｔａは熱電対２３ａで測定することができる。基板３２０の温度Ｔ１は、熱電対２３１で測定することができる。
【００２６】
したがって、伝熱量Ｑａ、温度Ｔａ、温度Ｔ１が測定できる。
【００２７】
温度Ｔａの測定点と温度Ｔ１の測定点との間の熱抵抗をＲ１とし、電子部品３１０から基板３２０に流れ出る伝熱量Ｑｂすると、温度Ｔａ、温度Ｔ１を用いて、（数１）に従い、
【００２８】
【数２】
2020024147.tif 000004
【００２９】
電子部品３１０の発熱量Ｑは
【００３０】
【数３】
2020024147.tif 000005
【００３１】
と表されるので、（数２）および（数３）から、
【００３２】
【数４】
2020024147.tif 000006
【００３３】
という式が得られる。
【００３４】
［１−２−２．Ｑａ’、Ｔａ’、Ｔ１’の測定］
電子部品３１０が発熱している状態のまま、ユーザはペルチェ素子コントローラ２１２を操作して、ペルチェ素子２１３の出力を変更する。すると、電子部品３１０よりペルチェ素子２１３に流れ出る伝熱量、電子部品３１０の温度、基板３２０の温度は変化する可能性がある。これらをそれぞれＱａ’、Ｔａ’、Ｔ１’とする。
【００３５】
１−２−１．Ｑａ、Ｔａ、Ｔ１の測定と同様にすると、
【００３６】
【数５】
2020024147.tif 000007
【００３７】
という式が得られる。
【００３８】
［１−２−３．測定方法］
図３は、実施の形態１にかかる発熱量測定装置１００が、電子部品３１０から基板３２０に単位時間あたりに流れ出る発熱量である伝熱量Ｑｂを算出する動作を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
ユーザはペルチェ素子コントローラ２１２を操作して、ペルチェ素子２１３を作動させる（Ｓ１０１）。ペルチェ素子コントローラ２１２が自動的にペルチェ素子２１３を作動させてもよい。なお、このとき、ペルチェ素子２１３の出力をゼロ、すなわちペルチェ素子２１３をＯＦＦとしてもよい。また、ステップＳ１０１は、後述するステップＳ１０２の後に行ってもよい。
【００４０】
ユーザは電子部品３１０に電流を流し、電子部品３１０を発熱させる（Ｓ１０２）。電子部品３１０にコントローラを接続し、コントローラが自動的に電子部品３１０に電流を流し、電子部品３１０を発熱させてもよい。
【００４１】
熱流センサ２２１は伝熱量Ｑａを、熱電対２３ａは温度Ｔａを、熱電対２３１は温度Ｔ１をそれぞれ測定する（Ｓ１０３）。その結果、（数４）を得る。
【００４２】
ユーザはペルチェ素子コントローラ２１２を操作して、ペルチェ素子２１３の出力を変更する（Ｓ１０４）。ペルチェ素子コントローラ２１２が自動的にペルチェ素子２１３を作動させてもよい。なお、このとき、ペルチェ素子２１３の出力がＳ１０１での設定と異なるように設定する。ペルチェ素子２１３の出力がＳ１０１での設定と異なれば、ペルチェ素子の出力ゼロ、すなわちペルチェ素子２１３をＯＦＦとしてもよい。
【００４３】
熱流センサ２２１は伝熱量Ｑａ’を、熱電対２３ａは温度Ｔａ’を、熱電対２３１は温度Ｔ１’をそれぞれ測定する（Ｓ１０５）。その結果、（数４）を得る。
【００４４】
演算部２４０は、ステップＳ１０３で得た（数４）およびステップ１０５で得た（数５）を用いて、伝熱量Ｑおよび熱抵抗Ｒ１を算出する（Ｓ１０６）。その結果（数２）または（数３）を用いて、伝熱量Ｑｂを算出することができる。
【００４５】
【数６】
2020024147.tif 000008
【００４６】
なお伝熱量Ｑｂではなく、（数６）を用いて、伝熱量Ｑｂ’を算出してもよい。
【００４７】
伝熱量Ｑは伝熱量Ｑａと伝熱量Ｑｂの和として算出してもよいし、伝熱量Ｑは伝熱量Ｑａ’と伝熱量Ｑｂ’との和として算出してもよい。
【００４８】
ステップＳ１０３において、電子部品３１０の、基板３２０にもペルチェ素子２１３にも面していない面に配置された熱量センサにより、電子部品３１０から流れ出る伝熱量Ｑｃを測定してもよい。伝熱量Ｑは伝熱量Ｑａと伝熱量Ｑｃの和として算出してもよいし、伝熱量Ｑは伝熱量Ｑａと伝熱量Ｑｂと伝熱量Ｑｃとの和として算出してもよい。
【００４９】
ステップＳ１０５において、電子部品３１０の、基板３２０にもペルチェ素子２１３にも面していない面に配置された熱量センサにより、電子部品３１０から流れ出る伝熱量Ｑｃ’を測定してもよい。伝熱量Ｑは伝熱量Ｑａ’と伝熱量Ｑｃ’の和として算出してもよいし、伝熱量Ｑは伝熱量Ｑａ’と伝熱量Ｑｂ’と伝熱量Ｑｃ’との和として算出してもよい。
【００５０】
図３のフローチャートでは、ペルチェ素子２１３の出力を変更するステップＳ１０４および伝熱量Ｑａ’、温度Ｔａ’、温度Ｔ１’を測定するステップＳ１０５をそれぞれ１回ずつ行ったが、これらを複数回行うとより精度が向上する。具体的には、ステップＳ１０５の後、もう一度ステップＳ１０４でペルチェ素子２１３の出力をさらに変更し、もう一度ステップＳ１０５で、伝熱量Ｑａ’’、温度Ｔａ’’、温度Ｔ１’’を測定してもよい。さらにステップＳ１０４およびステップＳ１０５は何度行ってもよい。最終的に所望の伝熱量（例えば伝熱量Ｑｂ）を算出する場合、ステップＳ１０３での測定結果およびステップＳ１０５での複数回の測定結果を用いて最小二乗法により最終結果を算出してもよい。
【００５１】
図３のフローチャートでは、ペルチェ素子２１３を作動させるステップＳ１０１を、電子部品３１０ステップＳ１０２の前に行ったが、電子部品３１０を発熱させるステップＳ１０２より後に行ってもよい。つまり、ステップの順番は、ステップＳ１０２、ステップＳ１０１、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６の順となる。
【００５２】
［１−２−４．その他］
図４は、熱電対２３１で基板３２０の温度を測定する際の測定点についての説明図である。基板３２０には、発熱量を測定する電子部品３１０と、隣接して実装された電子部品３３０が実装されている。電子部品３３０に電流が流れると、電子部品３３０は発熱する。このように、発熱量の測定対象となる電子部品３１０の他に１つまたは複数の発熱体（図５では電子部品３３０）が存在する場合、電子部品３１０と熱電対２３１で基板３２０の温度を測定する際の測定点との間に、他の発熱体が位置しないほうが測定の精度が上がり好ましい。電子部品３１０と熱電対２３１で基板３２０の温度を測定する際の測定点との間に他の発熱体が位置しない場合、電子部品３１０と熱電対２３１で基板３２０の温度を測定する際の測定点との間に他の発熱体が位置する場合に比べて、他の発熱体の影響を受けにくいからである。具体的には、図４のＦ点は、電子部品３１０と熱電対２３１で基板３２０の温度を測定する際の測定点との間に、他の発熱体が位置している。一方、図４のＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点、Ｅ点のそれぞれは、電子部品３１０と熱電対２３１で基板３２０の温度を測定する際の測定点との間に、他の発熱体が位置していないので、測定の精度が上がり測定点として好ましい。
【００５３】
［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態における発熱量測定方法は、基板３２０に実装された電子部品３１０の伝熱量Ｑを測定する発熱量測定方法であって、電子部品３１０と熱を授受するペルチェ素子２１３を設け、電子部品３１０が発熱している状態で、電子部品３１０よりペルチェ素子２１３に流れ出る伝熱量Ｑａと、電子部品３１０の温度Ｔａと、基板３２０の温度Ｔ１と、を測定する第１のステップと、ペルチェ素子２１３の出力を変更し、電子部品３１０が発熱している状態で、電子部品３１０よりペルチェ素子２１３に流れ出る伝熱量Ｑａ’と、電子部品３１０の温度Ｔａ’と、基板３２０の温度Ｔ１’と、を測定する第２のステップと、伝熱量Ｑａと、温度Ｔａと、温度Ｔ１と、伝熱量Ｑａ’と、温度Ｔａ’と、温度Ｔ１’と、を少なくとも用いて電子部品３１０から基板３２０に流れ出る伝熱量Ｑｂまたは伝熱量Ｑｂ’を算出する第３のステップと、を有する。
【００５４】
また、本実施の形態において、発熱量測定装置１００は、基板３２０に実装された電子部品３１０の伝熱量Ｑを測定する発熱量測定装置であって、制御部と、演算部２４０と、電子部品３１０と熱を授受するペルチェ素子２１３と、を有し、制御部は、電子部品３１０が発熱している状態で、電子部品３１０よりペルチェ素子２１３に流れ出る伝熱量Ｑａと、電子部品３１０の温度Ｔａと、基板３２０の温度Ｔ１と、を測定し、ペルチェ素子２１３の出力を変更し、電子部品３１０が発熱している状態で、電子部品３１０よりペルチェ素子２１３に流れ出る伝熱量Ｑａ’と、電子部品３１０の温度Ｔａ’と、基板３２０の温度Ｔ１’と、を測定し、演算部２４０は、伝熱量Ｑａと、温度Ｔａと、温度Ｔ１と、Ｑａ’と、温度Ｔａ’と、温度Ｔ１’と、を少なくとも用いて、電子部品３１０から基板３２０に流れ出る伝熱量Ｑｂまたは伝熱量Ｑｂ’を算出する。
【００５５】
これらにより、発熱部品と基板との間には熱流センサを配置することはできないにも関わらず、基板に実装された発熱部品から基板に流れ出る熱量を測定することができる。また、電子部品を発熱させずに測定を行う必要がないため、電子部品が発熱していない状態から電子部品が発熱して熱的に安定する状態に変化するまでにかかる時間を要する必要がなくなり、より短時間で測定可能である。
【００５６】
また、本実施の形態における発熱量測定方法は、電子部品３１０と温度Ｔ１の測定点との間には発熱体が位置せず、電子部品３１０と温度Ｔ１’の測定点との間には発熱体が位置しない。
【００５７】
これにより、基板に実装された発熱部品から基板に流れ出る熱量をより精度よく測定することができる。
【００５８】
また、本実施の形態における発熱量測定方法は、電子部品３１０が発熱している状態で、電子部品３１０の基板３２０とペルチェ素子２１３とのいずれとも面さない面から流れ出る熱量の少なくとも一部である伝熱量Ｑｃをさらに測定する。
【００５９】
これにより、基板に実装された発熱部品から基板に流れ出る熱量に加えて、基板と対抗する面以外から流れ出る熱量の一部も測定することができる。
【００６０】
また、本実施の形態における発熱量測定方法は、電子部品３１０から基板３２０に流れ出る伝熱量Ｑｂまたは伝熱量Ｑｂ’と、少なくとも伝熱量Ｑａと伝熱量Ｑａ’と伝熱量Ｑｃのいずれか１つと、を用いて、電子部品３１０の伝熱量Ｑを算出する。
【００６１】
これにより、基板に実装された発熱部品の発熱量をより精度よく測定することができる。発熱部品の発熱量を測定できると、発熱部品が搭載された製品全体の発熱量を計算でき、製品の放熱機構の設計等に役立つ。
【００６２】
また、本実施の形態における発熱量測定方法で、ペルチェ素子２１３は吸熱器である。
【００６３】
これにより、基板に実装された発熱部品から基板に流れ出る熱量をより精度よく測定することができる。
【００６４】
また、本実施の形態における発熱量測定方法で、温度Ｔ１および温度Ｔ１’は、熱電対２３１で測定する。
【００６５】
これにより、基板の温度をより精度よく測定することができる。
【００６６】
（実施の形態２）
以下、図５を用いて、実施の形態２を説明する。
【００６７】
図５は、実施の形態２にかかる発熱量測定装置１００を示す模式図である。実施の形態１にかかる発熱量測定装置１００におけるペルチェ素子２１３の代わりにヒータ２１１を用いてもよい。ヒータ２１１は発熱素子である。ペルチェ素子コントローラ２１２の代わりにヒータ２１１を制御するヒータコントローラ２１０を用いる。ペルチェ素子２１３の代わりにヒータ２１１を用いる場合、電子部品３１０がヒータ２１１から熱を吸収する場合がある。このときの単位時間あたりの吸熱量である伝熱量Ｑａは負の値として扱う。
【００６８】
ただし、ヒータ２１１を用いるよりもペルチェ素子２１３を用いる方が、測定の精度はよくなる。ペルチェ素子２１３を用いた場合、伝熱量Ｑａが大きくなる一方伝熱量Ｑｂは小さくなる。ヒータ２１１を用いた場合、伝熱量Ｑａが小さくなる一方伝熱量Ｑｂは大きくなる。ここで、一般に、熱流センサ２２１で測定する伝熱量Ｑａの方が、計算で算出する伝熱量Ｑｂよりも精度が高いので、精度の高い伝熱量Ｑａを多くすする、つまり、２１３を用いた方が測定の精度はよくなる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態における発熱量測定方法は、ペルチェ素子２１３の代わりにヒータ２１１を用いる。
【００７０】
これにより、ペルチェ素子を用いることなく、基板に実装された発熱部品から基板に流れ出る熱量を測定することができる。
【００７１】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を説明する。
【００７２】
実施の形態１にかかる発熱量測定方法において、基板３２０の温度Ｔ１および温度Ｔ１’を測定するが、基板３２０の温度は複数点測定してもよい。複数点測定のために、発熱量測定装置１００は、熱電対２３ａと熱電対２３１に加えて、熱電対２３２、熱電対２３３、熱電対２３４、・・・を有してもよい。このとき複数点で測定する基板３２０の温度をＴ２、Ｔ２’、Ｔ３、Ｔ３’、Ｔ４、Ｔ４’、・・・とする。電子部品３１０と基板３２０の温度Ｔ１およびＴ１’の測定点との間の熱抵抗をＲ１、電子部品３１０と基板３２０の温度Ｔ２およびＴ２’の測定点との間の熱抵抗をＲ２、電子部品３１０と基板３２０の温度Ｔ３およびＴ３’の測定点との間の熱抵抗をＲ３、・・・とする。なお、温度Ｔ１の測定点と温度Ｔ１’の測定点とは略同一の位置であり、温度Ｔ２の測定点と温度Ｔ２’の測定点とは略同一の位置であり、温度Ｔ３の測定点と温度Ｔ３’の測定点とは略同一の位置であり、温度Ｔ４とＴ４‘以降も同様である。実施の形態１と同様にして連立方程式を解くことにより、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、・・・が得られる。
【００７３】
以上のように、本実施の形態における発熱量測定方法は、温度Ｔ１および温度Ｔ１’は、複数点測定する。
【００７４】
これにより、基板に実装された発熱部品から基板に流れ出る熱量をより精度よく測定することができる。
【００７５】
（実施の形態４）
以下、図６を用いて、実施の形態４を説明する。
【００７６】
図６は、実施の形態４にかかる発熱量測定装置１００を示す模式図である。実施の形態２にかかる発熱量測定方法において、電子部品３１０に銅板３１２を接触させ、銅板３１２の温度を、温度Ｔａおよび温度Ｔａ’としてもよい。銅板３１２は、電子部品３１０上面に沿って接触させると、電子部品３１０上面の平均温度に近い値を測定することができる。なお、銅板を用いなくても、板であれば何でも代用できる。具体的には、熱伝導率の高い、銅、アルミニウム、グラファイトなどの物質を主成分とする薄い板が好ましい。
【００７７】
以上のように、本実施の形態における発熱量測定方法は、電子部品３１０に銅板３１２を接触させ、銅板３１２の温度を温度Ｔａまたは温度Ｔａ’とする。
【００７８】
これにより、発熱部品の温度をより精度よく測定することができる。
【００７９】
（実施の形態５）
以下、実施の形態５を説明する。
【００８０】
実施の形態１にかかる発熱量測定方法において、温度Ｔ２０および温度Ｔ１０は非接触温度計で測定してもよい。
【００８１】
以上のように、本実施の形態における発熱量測定方法は、温度Ｔ１および温度Ｔ１’は、非接触温度計で測定する。
【００８２】
これにより、基板に熱伝対を接触させることなく測定することができる。
【００８３】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜５を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１〜５で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００８４】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００８５】
実施の形態１〜５では、ペルチェ素子２１３とファン２５１の両方を用いたが、いずれか一方を用いなくてもよい。ペルチェ素子２１３を用いない場合は、ペルチェ素子コントローラ２１２も用いない。ファン２５１を用いない場合は、ファンコントローラ２５０も用いない。
【００８６】
実施の形態１〜５では、ペルチェ素子２１３および熱流センサ２２１は電子部品３１０の上方に位置するが、電子部品３１０の側方に位置してもよい。ペルチェ素子２１３および熱流センサ２２１が電子部品３１０の側方に位置する場合も、熱流センサ２２１はペルチェ素子２１３と３１０との間に位置するようにするとよい。
【００８７】
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本開示は、発熱量を測定する方法に適用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１００  発熱量測定装置
２００  測定器
２１０  ヒータコントローラ
２１１  ヒータ
２１２  ペルチェ素子コントローラ
２１３  ペルチェ素子
２２０  熱流測定器
２２１  熱流センサ
２３０  温度測定器
２３ａ、２３１、２３２、２３３、２３４  熱電対
２４０  演算部
３１０  電子部品
３１１  実装面
３１２  銅板
３２０  基板
３３０  電子部品
【図１】
2020024147.tif 000009
【図２】
2020024147.tif 000010
【図３】
2020024147.tif 000011
【図４】
2020024147.tif 000012
【図５】
2020024147.tif 000013
【図６】
2020024147.tif 000014