(57)【要約】【課題】回路基板と実装部品との接合部材の加熱効率を阻害することなく、回路基板と実装部品との接合部温度を高精度に測定できること。【解決手段】本発明にかかる温度測定装置１は、実装部品１１と回路基板１０との接合部分を除く回路基板１０上の測温位置の温度を熱電対２ａを介して測定する接触式温度測定部２と、回路基板１０のうちの少なくともこの接合部分と測温位置とを含む基板領域の温度分布を非接触に測定する放射温度測定部３と、実装部品１１と回路基板１０との接合部温度を算出する温度算出部７ａと、この接合部温度を表示する表示部５と、を備える。温度算出部７ａは、この基板領域の温度分布をもとに、実装部品１１の加熱接合部分と回路基板１０の測温位置との温度差を算出し、この算出した温度差と測温位置の実測温度とをもとに、実装部品１１と回路基板１０との接合部温度を算出する。【選択図】        図１
2011022039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装部品を加熱接合する回路基板上の位置であって前記実装部品と前記回路基板との接合部分を除く測温位置の温度を熱電対を介して測定する接触式温度測定部と、
前記回路基板のうちの少なくとも前記接合部分と前記測温位置とを含む基板領域の温度分布を非接触に測定する非接触式温度測定部と、
前記非接触式温度測定部によって測定された前記温度分布をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出し、前記接触式温度測定部によって測定された前記測温位置の温度と前記温度差とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出する温度算出部と、
前記温度算出部によって算出された前記接合部温度を表示する表示部と、
を備えたことを特徴とする温度測定装置。
【請求項２】
前記接触式温度測定部は、前記熱電対の先端に、前記接合部分と同じ表面材質を有する被測温部を備え、前記測温位置に前記被測温部を接触させて前記測温位置の温度を測定することを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記回路基板は、前記測温位置に、前記接合部分と同じ表面材質を有する被測温部を備え、
前記接触式温度測定部は、前記回路基板上の前記被測温部に前記熱電対を接触させて前記測温位置の温度を測定することを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項４】
前記非接触式温度測定部は、
前記基板領域から放射される赤外線エネルギーを検出する赤外線検出部と、
前記赤外線検出部によって検出された前記赤外線エネルギーを前記基板領域の温度に変換して、前記温度分布を示す温度画像を生成する画像処理部と、
を備え、
前記温度算出部は、前記温度画像をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の温度測定装置。
【請求項５】
前記非接触式温度測定部は、前記基板領域の可視光画像を撮像する撮像部を備え、
前記表示部は、前記撮像部によって撮像された前記可視光画像を表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の温度測定装置。
【請求項６】
前記表示部によって表示された前記可視光画像に含まれる前記接合部分の指定情報を入力する入力部を備え、
前記温度算出部は、前記指定情報によって指定された前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出し、この算出した前記温度差と前記測温位置の温度とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出することを特徴とする請求項５に記載の温度測定装置。
【請求項７】
前記入力部は、前記表示部によって表示された前記可視光画像に含まれる前記測温位置の指定情報を入力し、
前記温度算出部は、前記指定情報によって指定された前記測温位置と前記接合部分との温度差を算出し、この算出した前記温度差と前記測温位置の温度とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出することを特徴とする請求項５または６に記載の温度測定装置。
【請求項８】
実装部品を加熱接合する回路基板上の位置であって前記実装部品と前記回路基板との接合部分を除く測温位置の温度を熱電対を介して測定するとともに、前記回路基板のうちの少なくとも前記接合部分および前記測温位置を含む基板領域の温度分布を非接触に測定する測温ステップと、
前記温度分布をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出し、この算出した前記温度差と前記測温位置の温度とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出する温度算出ステップと、
前記温度算出ステップによって算出された前記接合部温度を表示部に表示する表示ステップと、
を含むことを特徴とする温度測定方法。
【請求項９】
前記測温ステップは、前記熱電対の先端に固着した被測温部を前記測温位置に接触させ、前記接合部分と同じ表面材質を有する前記被測温部を介して前記測温位置の温度を測定することを特徴とする請求項８に記載の温度測定方法。
【請求項１０】
前記測温ステップは、前記回路基板上の前記測温位置に設けられ、前記接合部分と同じ表面材質を有する被測温部に前記熱電対を接触させて、前記測温位置の温度を測定することを特徴とする請求項８に記載の温度測定方法。
【請求項１１】
前記測温ステップは、前記基板領域から放射される赤外線エネルギーを検出し、この検出した前記赤外線エネルギーを前記基板領域の温度に変換して、前記温度分布を示す温度画像を生成し、
前記温度算出ステップは、前記温度画像をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の温度測定方法。
【請求項１２】
前記基板領域の可視光画像を撮像する撮像ステップをさらに含み、
前記測温ステップは、前記可視光画像に含まれる前記測温位置の温度と前記基板領域の温度分布とを測定し、
前記表示ステップは、前記可視光画像と前記接合部温度とを前記表示部に表示することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一つに記載の温度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に実装部品を加熱接合する際の回路基板と実装部品との接合部温度を測定する温度測定装置および温度測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品等の実装部品を回路基板に実装する際、一般に、回路基板と実装部品との接合部分に半田等の接合部材を介在させ、この接合部材を加熱処理することによって回路基板に実装部品を加熱接合している。かかる実装部品の加熱接合工程において、回路基板に実装部品を確実に加熱接合するためには、回路基板と実装部品との接合部温度を正確に測定して、かかる回路基板と実装部品との接合部分に介在する接合部材を適切に加熱処理する必要がある。
【０００３】
なお、回路基板等の温度測定対象物の温度を測定する温度測定装置として、例えば、温度測定対象物に熱電対を接触させて温度を測定する接触式温度測定装置もあれば、温度測定対象物から放射される赤外線を検出して温度を測定する赤外線放射温度計等の非接触式温度測定装置もある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３６３０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の接触式温度測定装置は、回路基板と実装部品との接合部温度を測定する際、この回路基板と実装部品との接合部分に熱電対を接触させなければならず、この熱電対の熱容量に起因して回路基板と実装部品との接合部分の温度低下を招来する可能性がある。このため、かかる回路基板と実装部品との接合部分に介在させた接合部材をより高温に加熱処理する必要があり、この結果、かかる回路基板と実装部品との接合部材の加熱効率が阻害されるという問題点があった。
【０００６】
一方、従来の非接触式温度測定装置は、温度測定対象物に熱電対を接触させる必要がないため、上述した従来の接触式温度測定装置の問題点を解消することができる。しかしながら、従来の非接触式温度測定装置は、実装部品を加熱接合する回路基板表面の温度分布を測定するに留まり、かかる回路基板と実装部品との接合部分等の回路基板上の特定箇所の温度を高精度に測定することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、回路基板と実装部品との接合部材の加熱効率を阻害することなく、回路基板と実装部品との接合部温度を高精度に測定することができる温度測定装置および温度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる温度測定装置は、実装部品を加熱接合する回路基板上の位置であって前記実装部品と前記回路基板との接合部分を除く測温位置の温度を熱電対を介して測定する接触式温度測定部と、前記回路基板のうちの少なくとも前記接合部分と前記測温位置とを含む基板領域の温度分布を非接触に測定する非接触式温度測定部と、前記非接触式温度測定部によって測定された前記温度分布をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出し、前記接触式温度測定部によって測定された前記測温位置の温度と前記温度差とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出する温度算出部と、前記温度算出部によって算出された前記接合部温度を表示する表示部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる温度測定装置は、上記の発明において、前記接触式温度測定部は、前記熱電対の先端に、前記接合部分と同じ表面材質を有する被測温部を備え、前記測温位置に前記被測温部を接触させて前記測温位置の温度を測定することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる温度測定装置は、上記の発明において、前記回路基板は、前記測温位置に、前記接合部分と同じ表面材質を有する被測温部を備え、前記接触式温度測定部は、前記回路基板上の前記被測温部に前記熱電対を接触させて前記測温位置の温度を測定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる温度測定装置は、上記の発明において、前記非接触式温度測定部は、前記基板領域から放射される赤外線エネルギーを検出する赤外線検出部と、前記赤外線検出部によって検出された前記赤外線エネルギーを前記基板領域の温度に変換して、前記温度分布を示す温度画像を生成する画像処理部と、を備え、前記温度算出部は、前記温度画像をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる温度測定装置は、上記の発明において、前記非接触式温度測定部は、前記基板領域の可視光画像を撮像する撮像部を備え、前記表示部は、前記撮像部によって撮像された前記可視光画像を表示することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる温度測定装置は、上記の発明において、前記表示部によって表示された前記可視光画像に含まれる前記接合部分の指定情報を入力する入力部を備え、前記温度算出部は、前記指定情報によって指定された前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出し、この算出した前記温度差と前記測温位置の温度とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる温度測定装置は、上記の発明において、前記入力部は、前記表示部によって表示された前記可視光画像に含まれる前記測温位置の指定情報を入力し、前記温度算出部は、前記指定情報によって指定された前記測温位置と前記接合部分との温度差を算出し、この算出した前記温度差と前記測温位置の温度とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる温度測定方法は、実装部品を加熱接合する回路基板上の位置であって前記実装部品と前記回路基板との接合部分を除く測温位置の温度を熱電対を介して測定するとともに、前記回路基板のうちの少なくとも前記接合部分および前記測温位置を含む基板領域の温度分布を非接触に測定する測温ステップと、前記温度分布をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出し、この算出した前記温度差と前記測温位置の温度とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出する温度算出ステップと、前記温度算出ステップによって算出された前記接合部温度を表示部に表示する表示ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる温度測定方法は、上記の発明において、前記測温ステップは、前記熱電対の先端に固着した被測温部を前記測温位置に接触させ、前記接合部分と同じ表面材質を有する前記被測温部を介して前記測温位置の温度を測定することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる温度測定方法は、上記の発明において、前記測温ステップは、前記回路基板上の前記測温位置に設けられ、前記接合部分と同じ表面材質を有する被測温部に前記熱電対を接触させて、前記測温位置の温度を測定することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる温度測定方法は、上記の発明において、前記測温ステップは、前記基板領域から放射される赤外線エネルギーを検出し、この検出した前記赤外線エネルギーを前記基板領域の温度に変換して、前記温度分布を示す温度画像を生成し、前記温度算出ステップは、前記温度画像をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる温度測定方法は、上記の発明において、前記基板領域の可視光画像を撮像する撮像ステップをさらに含み、前記測温ステップは、前記可視光画像に含まれる前記測温位置の温度と前記基板領域の温度分布とを測定し、前記表示ステップは、前記可視光画像と前記接合部温度とを前記表示部に表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる温度測定装置では、接触式温度測定部が、実装部品を加熱接合する回路基板上の位置であって前記実装部品と前記回路基板との接合部分を除く測温位置の温度を熱電対を介して測定し、非接触式温度測定部が、前記回路基板のうちの少なくとも前記接合部分と前記測温位置とを含む基板領域の温度分布を非接触に測定し、温度算出部が、前記非接触式温度測定部によって測定された前記温度分布をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出し、前記接触式温度測定部によって測定された前記測温位置の温度と前記温度差とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出し、表示部が、前記温度算出部によって算出された前記接合部温度を表示している。このため、回路基板と実装部品との接合部材の加熱効率を阻害することなく、回路基板と実装部品との接合部温度を高精度に測定できるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明にかかる温度測定方法では、実装部品を加熱接合する回路基板上の位置であって前記実装部品と前記回路基板との接合部分を除く測温位置の温度を熱電対を介して測定するとともに、前記回路基板のうちの少なくとも前記接合部分および前記測温位置を含む基板領域の温度分布を非接触に測定する測温ステップを実行し、前記温度分布をもとに前記接合部分と前記測温位置との温度差を算出し、この算出した前記温度差と前記測温位置の温度とをもとに、前記実装部品と前記回路基板との接合部温度を算出する温度算出ステップを実行し、前記温度算出ステップによって算出された前記接合部温度を表示部に表示する表示ステップを実行している。このため、回路基板と実装部品との接合部材の加熱効率を阻害することなく、回路基板と実装部品との接合部温度を高精度に測定できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明にかかる温度測定装置および温度測定方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態にかかる温度測定装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。図２は、放射温度測定部の測定視野側から見た温度測定対象物を示す模式図である。図１に示すように、この実施の形態にかかる温度測定装置１は、実装部品１１を加熱接合する回路基板１０の温度を測定する接触式温度測定部２と、この回路基板１０の温度分布を非接触に測定する放射温度測定部３とを備える。また、温度測定装置１は、各種情報を入力する入力部４と、かかる回路基板１０と実装部品１１との接合部温度等の各種情報を表示する表示部５と、各種情報を記憶する記憶部６と、かかる温度測定装置１の各構成部を制御する制御部７とを備える。
【００２４】
接触式温度測定部２は、実装部品１１を加熱接合する回路基板１０上の位置であって実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２を除く測温位置１３（図２参照）の温度を温度センサを介して測定する。具体的には、接触式温度測定部２は、温度センサである熱電対２ａと、回路基板１０と熱電対２ａとの間に介在する被測温部２ｂとを備える。熱電対２ａは、クロム等を主成分とする合金線とニッケル線とを用いたＫ型熱電対等に例示されるように、２本の金属線（合金線）の一端を接続した構造の熱電対である。被測温部２ｂは、実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２と同じ表面材質を有する部材であり、この熱電対２ａの先端に固着される。なお、この被測温部２ｂの表面材質は、かかる実装部品１１と回路基板１０との接合部材（例えば半田等）と同じ材質である。かかる熱電対２ａおよび被測温部２ｂを備えた接触式温度測定部２は、回路基板１０の測温位置１３に被測温部２ｂを面接触させて、この測温位置１３の温度を測定し、得られた測温位置１３の温度測定結果を制御部７に送信する。かかる接触式温度測定部２において、被測温部２ｂは、回路基板１０の測温位置１３に面接触した態様で熱電対２ａと回路基板１０との間に介在する。熱電対２ａは、かかる面接触状態の被測温部２ｂを介して、この測温位置１３の温度を検出する。
【００２５】
なお、かかる接触式温度測定部２の熱電対２ａは、上述したように２本の金属線の一端を接続した構造のものに限らず、クロム等を主成分とする合金薄膜とニッケル薄膜とを用いたＫ型薄膜熱電対等に例示されるように、２本の金属薄膜（合金薄膜）の一端を接続した構造の薄膜熱電対であってもよい。
【００２６】
放射温度測定部３は、回路基板１０のうち、少なくとも実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２および回路基板１０の測温位置１３を含む基板領域１４（図２参照）の温度分布を非接触に測定する非接触式温度測定部として機能する。具体的には、放射温度測定部３は、この基板領域１４から放射される赤外線エネルギーを検出する赤外線検出部３ａと、この基板領域１４の温度分布を示す温度画像を生成する画像処理部３ｂと、この基板領域１４の可視光画像を撮像する撮像部３ｃとを備える。放射温度測定部３は、かかる基板領域１４の温度分布測定結果として、この基板領域１４の温度分布を示す温度画像データを制御部７に送信する。さらに、放射温度測定部３は、かかる基板領域１４の可視光画像データを制御部７に送信する。
【００２７】
赤外線検出部３ａは、ボロメータ等の赤外線検知素子と集光レンズ等の光学系とを用いて実現される。赤外線検出部３ａは、図２に示す回路基板１０の基板領域１４を捉えた測定視野３ｄを有し、この測定視野３ｄ内の赤外線エネルギーを検出する。ここで、基板領域１４は、少なくとも実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２および回路基板１０の測温位置１３を含む回路基板１０の一部の領域である。かかる基板領域１４内には、図２に示すように、回路基板１０の電極パッド１０ａ，１０ｂと、電極パッド１０ａ，１０ｂに加熱接合される実装部品１１と、回路基板１０の測温位置１３に面接触した状態の被測温部２ｂとが存在する。赤外線検出部３ａは、かかる回路基板１０上の実装部品１１および被測温部２ｂ等を含む基板領域１４から放射された赤外線を受光して、この基板領域１４からの赤外線エネルギーを検出する。
【００２８】
画像処理部３ｂは、赤外線検出部３ａによって検出された赤外線エネルギーを基板領域１４の表面温度に換算し、得られた温度データをもとに、この基板領域１４の温度分布を示す温度画像データを生成する。かかる画像処理部３ｂによって生成された温度画像データは、回路基板１０の基板領域１４の温度分布測定結果として制御部７に送信される。
【００２９】
撮像部３ｃは、ＬＥＤ等の照明部と、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の固体撮像素子と、集光レンズ等の光学系とを用いて実現される。撮像部３ｃは、上述した赤外線検出部３ａの測定視野３ｄと同様の撮像視野を有し、この撮像視野内の被写体の可視光画像を撮像する。具体的には、撮像部３ｃは、かかる撮像視野内に存在する回路基板１０の基板領域１４からの反射光を受光し、この受光した反射光を光電変換処理して基板領域１４の可視光画像を撮像する。かかる撮像部３ｃによる可視光画像データは、回路基板１０上の実装部品１１および測温位置１３の被測温部２ｂ等の測温対象物を被写体として含む画像データであり、制御部７に送信される。
【００３０】
入力部４は、キーボードおよびマウス等の入力デバイスを用いて実現され、ユーザによる入力操作に対応して制御部７に各種情報を入力する。なお、かかる入力部４によって制御部７に入力される各種情報として、例えば、制御部７に対して指示する指示情報、実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２等の測温対象位置を指定する指定情報等が挙げられる。
【００３１】
表示部５は、ＣＲＴディスプレイまたは液晶ディスプレイ等の画像表示が可能なディスプレイを用いて実現され、制御部７によって表示指示された各種情報を表示する。なお、かかる表示部５が表示する各種情報として、例えば、実装部品１１と回路基板１０との接合部温度、回路基板１０の基板領域１４の温度分布を示す温度画像、回路基板１０の基板領域１４の可視光画像、入力部４による入力情報等が挙げられる。
【００３２】
記憶部６は、ＥＥＰＲＯＭまたはハードディスク等の再書き込み可能な不揮発性の記憶媒体を用いて実現される。記憶部６は、制御部７によって書き込み指示された各種データを保存し、制御部７によって読み出し指示された保存データを制御部７に送信する。具体的には、記憶部６は、制御部７の制御に基づいて、接触式温度測定部２による測温位置１３の温度測定データ、放射温度測定部３による温度分布測定データである基板領域１４の温度画像データ、撮像部３ｃによる可視光画像データ、入力部４による入力データ等を記憶する。
【００３３】
制御部７は、温度測定装置１の機能を実現するためのプログラム等を記憶する記憶部およびこの記憶部内のプログラムを実行するＣＰＵ等を用いて実現される。制御部７は、温度測定装置１の各構成部、すなわち、接触式温度測定部２、放射温度測定部３、入力部４、表示部５、および記憶部６の各動作を制御し、且つ、かかる各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部７は、入力部４によって入力された指示情報に基づいて、回路基板１０の基板領域１４の可視光画像を撮像するように放射温度測定部３の撮像部３ｃを制御し、この撮像部３ｃによって撮像された可視光画像を表示するように表示部５を制御する。また、制御部７は、回路基板１０の測温位置１３の温度を測定するように接触式温度測定部２を制御し、回路基板１０の基板領域１４の温度分布を測定するように放射温度測定部３を制御する。この結果、制御部７は、接触式温度測定部２から測温位置１３の温度測定データを取得し、且つ、放射温度測定部３から基板領域１４の温度分布測定結果である温度画像データを取得する。なお、かかる基板領域１４の可視光画像データ、測温位置１３の温度測定データ、および基板領域１４の温度画像データは、制御部７の制御に基づいて記憶部６に記憶される。
【００３４】
また、制御部７は、回路基板１０における測温対象部分の温度を算出する温度算出部７ａを備える。温度算出部７ａは、放射温度測定部３から取得した基板領域１４の温度画像データに対応する温度分布、すなわち放射温度測定部３によって測定された基板領域１４の温度分布をもとに、実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２の温度と回路基板１０の測温位置１３の温度との温度差を算出する。温度算出部７ａは、この算出した温度差と接触式温度測定部２によって測定された測温位置１３の温度とをもとに、実装部品１１と回路基板１０との接合部温度を算出する。この結果、温度算出部７ａは、かかる測温位置１３の実測温度を実装部品１１と回路基板１０との接合部温度に補正することができる。かかる温度算出部７ａによって算出された接合部温度は、回路基板１０における測温対象部分の温度であり、制御部７の制御に基づいて、表示部５に表示され且つ記憶部６に記憶される。なお、この回路基板１０における測温対象部分は、入力部４が制御部７に入力する指定情報によって指定される。
【００３５】
なお、かかる温度測定装置１によって測温処理される回路基板１０は、リジッドな回路基板であってもよいし、容易に湾曲可能なフレキシブル回路基板であってもよい。また、実装部品１１は、回路基板１０の電極パッド１０ａ，１０ｂに接続する電子部品であり、この電極パッド１０ａ，１０ｂ上に予め設けられた半田等の金属製の接合部材を介して回路基板１０上に加熱接合される。かかる回路基板１０と実装部品１１との加熱接合処理は、回路基板１０を加熱処理するヒータまたはレーザ加熱装置（双方とも図示せず）等を用いて行われる。なお、かかる回路基板１０に加熱接合される実装部品１１は、電子部品に限らず、放熱板等の加熱接合によって回路基板１０に実装される部品であってもよい。この場合、かかる回路基板１０と実装部品１１との接合部材は、半田等の金属製のものであってもよいし、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂であってもよい。
【００３６】
つぎに、本発明の実施の形態にかかる温度測定方法について説明する。図３は、本発明の実施の形態にかかる温度測定方法の一例を示すフローチャートである。図４は、放射温度測定部による回路基板の温度分布の一具体例を示す模式図である。図５は、本発明の実施の形態にかかる温度測定装置の表示態様の一具体例を示す模式図である。
【００３７】
なお、本発明の実施の形態にかかる温度測定装置１の測温対象である回路基板１０において、電極パッド１０ａ，１０ｂ上には、半田等の金属製の接合部材が予め設けられる。実装部品１１は、かかる接合部材を介して回路基板１０の電極パッド１０ａ，１０ｂ上に配置される。また、この回路基板１０上の測温位置１３には、接触式温度測定部２の被測温部２ｂが面接触している。回路基板１０は、かかる実装部品１１および被測温部２ｂを含む基板領域１４が放射温度測定部３の測定視野３ｄ内に収まるように配置され、ヒータまたはレーザ加熱装置等によって加熱処理される。温度測定装置１は、図３に示す処理手順を順次行って、かかる実装部品１１と回路基板１０との接合部温度を測定する。
【００３８】
具体的には図３に示すように、温度測定装置１は、まず、回路基板１０上の測温対象部分を含む可視光画像を撮像する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１において、制御部７は、回路基板１０の基板領域１４の可視光画像を撮像するように放射温度測定部３を制御する。放射温度測定部３の撮像部３ｃは、かかる制御部７の制御に基づいて、測定視野３ｄ内の基板領域１４を被写体として含む可視光画像を撮像する。なお、かかる基板領域１４には、図２に示したように、回路基板１０の電極パッド１０ａ，１０ｂと、この電極パッド１０ａ，１０ｂ上の実装部品１１と、この回路基板１０の測温位置１３に面接触した態様の被測温部２ｂとが存在する。制御部７は、かかる基板領域１４の可視光画像データを放射温度測定部３から取得する。
【００３９】
続いて、温度測定装置１は、回路基板１０の基板領域１４の可視光画像を表示する（ステップＳ１０２）。この場合、制御部７は、上述したステップ１０１において撮像部３ｃから取得した可視光画像データを表示するように表示部５を制御する。表示部５は、かかる制御部７の制御に基づいて、この可視光画像データに対応する基板領域１４の可視光画像を表示する。
【００４０】
つぎに、温度測定装置１は、温度測定指示の有無を判断する（ステップＳ１０３）。このステップ１０３において、制御部７は、入力部４の入力情報をもとに、温度測定指示の有無を判断する。具体的には、制御部７は、入力部４によって測温対象部分の指定情報を入力された場合、この指定情報によって指定される測温対象部分の温度測定指示ありと判断する。一方、制御部７は、かかる指定情報を入力されていない場合、測温対象部分の温度測定指示なしと判断する。なお、入力部４は、かかる測温対象部分の指定情報として、例えば、実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２を指定する指定情報を制御部７に入力する。
【００４１】
温度測定装置１は、このステップＳ１０３において温度測定指示ありと判断した場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、回路基板１０の温度分布および特定位置温度を測定する（ステップＳ１０４）。このステップＳ１０４において、制御部７は、回路基板１０上に規定された特定位置である測温位置１３の温度を測定するように接触式温度測定部２を制御し、且つ、回路基板１０のうちの基板領域１４の温度分布を測定するように放射温度測定部３を制御する。
【００４２】
接触式温度測定部２は、かかる制御部７の制御に基づき、回路基板１０の測温位置１３に面接触状態の被測温部２ｂを介して、この測温位置１３の温度を測定する。この場合、熱電対２ａは、この面接触状態の被測温部２ｂの温度を測温位置１３の温度として検出する。一方、放射温度測定部３は、かかる制御部７の制御に基づいて、回路基板１０のうちの基板領域１４（図２参照）の温度分布を測定する。この場合、赤外線検出部３ａは、回路基板１０のうちの測定視野３ｄ内の基板領域１４から放射された赤外線エネルギーを検出する。画像処理部３ｂは、かかる赤外線検出部３ａが検出した赤外線エネルギーを基板領域１４の表面温度に換算し、得られた温度データをもとに、この基板領域１４の温度分布を示す温度画像データを生成する。制御部７は、接触式温度測定部２から測温位置１３の温度測定データを取得し、且つ、放射温度測定部３から基板領域１４の温度分布測定結果、すなわち基板領域１４の温度画像データを取得する。
【００４３】
つぎに、温度測定装置１は、上述したステップＳ１０３において測定指示された実装部品１１と回路基板１０との接合部温度を算出する（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部７は、上述したステップＳ１０３において入力部４から入力された指定情報によって指定される測温対象部分の温度、すなわち実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２の温度を算出する。この場合、温度算出部７ａは、放射温度測定部３から取得した基板領域１４の温度画像データに示される温度分布（図４参照）をもとに、実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２の温度と基板領域１４内の測温位置１３の温度との温度差△Ｔを算出する。一方、温度算出部７ａは、接触式温度測定部２によって測定された測温位置１３の実測温度Ｔ１を取得する。かかる温度算出部７ａは、この測温位置１３の実測温度Ｔ１と温度差△Ｔとを加算処理することによって、実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２の温度（接合部温度Ｔ２）を算出する。
【００４４】
ここで、この測温位置１３は、回路基板１０上であって実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２を除く部分に予め規定された特定位置である。かかる測温位置１３の位置情報は、入力部４によって制御部７に予め入力される。すなわち、温度算出部７ａは、基板領域１４内における測温位置１３を既知情報として取得済みである。一方、実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２の位置は、入力部４によって制御部７に入力される指定情報によって指定される。温度算出部７ａは、かかる測温位置１３および接合部分１２の各位置情報をもとに、基板領域１４の温度分布（すなわち基板領域１４の温度画像）の中から接合部分１２および測温位置１３の各温度を抽出でき、これら抽出した両温度の差、すなわち接合部分１２と測温位置１３との温度差△Ｔを算出できる。
【００４５】
また、かかる測温位置１３に配置される被測温部２ｂの表面材質は、上述したように、この接合部分１２の表面材質（具体的には実装部品１１と回路基板１０との接合部材の材質）と同じである。これによって、測温位置１３における温度および赤外線エネルギーの相関関係と接合部分１２における温度および赤外線エネルギーの相関関係とを合わせることができる。このため、放射温度測定部３は、接合部分１２および測温位置１３の各材質に応じた赤外線エネルギーの放射率の補正処理を行わなくても、かかる接合部分１２および測温位置１３等を含む基板領域１４の温度分布を高精度に測定することができる。この結果、温度算出部７ａは、かかる放射温度測定部３による基板領域１４の温度分布をもとに、接合部分１２と測温位置１３との温度差△Ｔを高精度に算出することができる。
【００４６】
なお、上述した測温位置１３は、回路基板１０のうちの接合部分１２の近傍に規定されることが望ましい。すなわち、接触式温度測定部２の被測温部２ｂは、回路基板１０上における接合部分１２の近傍に配置されることが望ましい。これは、基板領域１４の温度分布において、接合部分１２と測温位置１３との間の温度変化は、測温位置１３が接合部分の近傍であるほど、言い換えれば、接合部分１２と測温位置１３との温度差が小さいほどリニアになるからである。基板領域１４の温度分布における接合部分１２と測温位置１３との間の温度変化がリニアである場合、温度算出部７ａは、かかる基板領域１４の温度分布をもとに、接合部分１２と測温位置１３との温度差△Ｔを容易に算出することができる。
【００４７】
上述したステップＳ１０５が終了した後、温度測定装置１は、測温対象部分である実装部品１１と回路基板１０との接合部温度Ｔ２を表示する（ステップＳ１０６）。この場合、制御部７は、上述したステップＳ１０５において算出した接合部温度Ｔ２を表示するように表示部５を制御する。表示部５は、かかる制御部７の制御に基づいて、図５に示すように、接合部温度Ｔ２を示す温度情報１６を表示する。なお、表示部５は、上述したステップＳ１０２において、基板領域１４の可視光画像Ｐ１を既に表示している。表示部５は、この可視光画像Ｐ１内に含まれる電極パッド１０ａ，１０ｂ上の実装部品１１の接合部分１２の近傍に、この温度情報１６を表示する。この場合、表示部５は、マウスカーソル１５によって指し示される画面位置に対応する接合部分１２を指し示す吹き出し状の表示領域内に、接合部温度Ｔ２を表示する。
【００４８】
また、表示部５は、かかる可視光画像Ｐ１および温度情報１６の他に、上述したステップＳ１０４において放射温度測定部３が測定した基板領域１４の温度分布を示す温度画像Ｐ２と、この温度分布内の温度を色によって示すカラースケール１７とを表示する。この場合、表示部５は、図５に示すように、基板領域１４の可視光画像Ｐ１および温度画像Ｐ２を並べて表示するとともに、この温度画像Ｐ２の側部分にカラースケール１７を表示する。なお、この温度画像Ｐ２には、可視光画像Ｐ１に含まれる電極パッド１０ａ，１０ｂ、実装部品１１、熱電対２ａおよび被測温部２ｂ等の各表面の温度分布が示されている。表示部５は、かかる温度画像Ｐ２を表示することによって、上述した基板領域１４表面の温度分布を表示することができる。
【００４９】
なお、上述した測温対象部分の指定情報は、かかる可視光画像Ｐ１に含まれる測温対象部分にマウスカーソル１５を合わせて行われる入力部４のクリック操作によって制御部７に入力される。例えば、入力部４は、可視光画像Ｐ１に含まれる実装部品１１の接合部分１２にマウスカーソル１５を合わせた状態でのクリック操作に対応して、この接合部分１２の指示情報を制御部７に入力する。
【００５０】
上述したステップＳ１０６が終了した後、温度測定装置１は、本処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ１０７）。このステップＳ１０７において、制御部７は、処理終了を指示する指示情報を入力部４によって入力された場合、この指示情報に基づいて処理終了と判断し（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、本処理を終了する。一方、制御部７は、かかる処理終了の指示情報を入力されていない場合、処理終了ではないと判断し（ステップＳ１０７でＮｏ）、上述したステップＳ１０３に戻り、このステップＳ１０３以降の処理手順を繰り返す。なお、制御部７は、上述したステップＳ１０３において温度測定指示なしと判断した場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、このステップＳ１０３の処理手順を繰り返す。
【００５１】
以上、説明したように、本発明の実施の形態では、回路基板上の位置であってこの回路基板と実装部品との接合部分を除く測温位置の温度を熱電対を介して測定し、この回路基板のうちの少なくともこの接合部分と測温位置とを含む基板領域の温度分布を非接触に測定し、この測定した温度分布をもとに、この接合部分と測温位置との温度差を算出し、この算出した温度差と測温位置の実測温度とをもとに、この実装部品と回路基板との接合部温度を算出し、この算出した接合部温度を表示するように構成した。このため、回路基板上の実装部品の加熱接合部分に熱電対等の測温部材を接触させなくても、この基板領域の温度分布内における実装部品の加熱接合部分と測温位置との温度差を用いて、この測温位置の実測温度を、この実装部品の加熱接合部分の温度に高精度に補正できる。この結果、熱電対等の測温部材の熱容量に起因する実装部品の加熱接合部分の温度低下を防止できるとともに、回路基板と実装部品との接合部材の加熱効率を阻害することなく、回路基板と実装部品との接合部温度を高精度に測定することが可能な温度測定装置および温度測定方法を実現することができる。
【００５２】
また、本発明の実施の形態では、回路基板上の測温位置の温度を測定する接触式温度測定部の熱電対の先端に、実装部品と回路基板との加熱接合部分（具体的には実装部品と回路基板等の接合部材）と同じ表面材質を有する被測温部を取り付け、この被測温部を回路基板上の測温位置に面接触させてこの測温位置の温度を測定するように構成した。このため、この測温位置における温度および赤外線エネルギーの相関関係と実装部品の加熱接合部分における温度および赤外線エネルギーの相関関係とを合わせることができ、これによって、表面材質に応じた赤外線エネルギーの放射率の補正処理を行わなくても、この加熱接合部分および測温位置等を含む基板領域の温度分布を高精度に測定できる。この結果、この加熱接合部分と測温位置との温度差を高精度に算出でき、この温度差と測温位置の実測温度とを用いて実装部品と回路基板との接合部温度を一層高精度に算出することができる。
【００５３】
さらに、本発明の実施の形態では、回路基板のうちの少なくとも実装部品の加熱接合部分および測温位置を含む基板領域の温度分布を示す温度画像と、この基板領域の可視光画像とを表示するので、この可視光画像に示される基板領域の状態を参照しつつ、この基板領域の温度分布を容易に視認することができる。また、この可視光画像に含まれる測温対象部分（具体的には実装部品と回路基板との加熱接合部分）の指定情報を容易に入力することができる。
【００５４】
なお、上述した実施の形態では、非接触式温度測定部２の熱電対２ａの先端に被測温部２ｂを予め固着し、この被測温部２ｂを回路基板１０上の測温位置１３に面接触させていたが、これに限らず、回路基板１０上の測温位置１３に被測温部２ｂを予め設け、この回路基板１０の被測温部２ｂに熱電対２ａを接触させて測温位置１３の温度を測定してもよい。図６は、回路基板上の被測温部に接触式温度測定部の熱電対を接触させる状態を示す模式図である。
【００５５】
図６に示すように、被測温部２ｂは、実装部品１１の加熱接合部分を除く回路基板１０上の位置（すなわち上述した測温位置１３）に予め設けられる。この場合、被測温部２ｂは、この実装部品１１を加熱接合する電極パッド１０ａ，１０ｂと同じ構造を有するダミーパッドである。かかるダミーパッド状の被測温部２ｂは、回路基板１０内の回路に対して絶縁状態である。また、かかる被測温部２ｂの表面材質は、実装部品１１と回路基板１０との接合部材（例えば半田等の金属製部材）と同じ材質である。上述した接触式温度測定部２は、図６に示すように、かかる回路基板１０の被測温部２ｂに熱電対２ａを接触させ、この熱電対２ａを介して、この被測温部２ｂの温度、すなわち回路基板１０の測温位置１３の温度を測定してもよい。この場合も、上述した実施の形態と同様の作用効果を享受する。
【００５６】
また、上述した実施の形態では、回路基板１０上の測温位置１３を予め規定していが、これに限らず、回路基板１０のうちの接合部分１２を除く任意の位置を測温位置１３とし、この任意の測温位置１３の位置情報を入力部４によって制御部７に入力してもよい。この場合、入力部４は、表示部５に表示された可視光画像Ｐ１に含まれる被測温部２ｂにマウスカーソル１５を合わせた状態でのクリック操作に応じて、かかる任意の測温位置１３の位置情報を制御部７に入力する。温度算出部７ａは、この入力された位置情報に基づいて、基板領域１４の温度分布内（すなわち温度画像Ｐ２内）における測温位置１３を特定することができる。
【００５７】
さらに、かかる可視光画像Ｐ１内の測温位置１３を画像認識によって特定してもよい。この場合、被測温部２ｂは、十字形等の画像認識し易い特定の外形のものに形成され、回路基板１０の測温位置１３に配置される。制御部７は、撮像部３ｃによって撮像された可視光画像Ｐ１に対して画像認識処理を行って、この可視光画像Ｐ１内における被測温部２ｂの位置を認識する。温度算出部７ａは、この認識した被測温部２ｂの位置を回路基板１０の測温位置１３として特定すればよい。
【００５８】
また、上述した実施の形態では、実装部品１１と回路基板１０との接合部分１２の指定情報を入力部４によって入力していたが、これに限らず、放射温度測定部３の測定視野３ｄ内に予め規定した特定位置（例えば基板領域１４の中央）に接合部分１２が位置するように回路基板１０を配置し、放射温度測定部３によって測定された温度分布における特定部分（例えば中央部分）を常時、接合部分１２の温度分布にしてもよい。この場合、温度算出部７ａは、放射温度測定部３から取得した温度分布における特定部分（例えば温度画像の中央部分）の温度を、この温度分布における接合部分１２の温度として抽出して、上述した接合部分１２と測温位置１３との温度差△Ｔを算出すればよい。
【００５９】
さらに、上述した実施の形態では、基板領域１４の可視光画像Ｐ１と温度画像Ｐ２とを表示部５に表示していたが、これに限らず、表示部５は、上述した温度情報１６の他に可視光画像Ｐ１を表示すればよく、温度画像Ｐ２を表示しなくてもよい。また、表示部５は、かかる可視光画像Ｐ１および温度画像Ｐ２をともに表示する場合、可視光画像Ｐ１と温度画像Ｐ２とを縦、横または斜めに並べて表示してもよいし、可視光画像Ｐ１と温度画像Ｐ２とを重畳して表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる温度測定装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図２】放射温度測定部の測定視野側から見た温度測定対象物を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる温度測定方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】放射温度測定部による回路基板の温度分布の一具体例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる温度測定装置の表示態様の一具体例を示す模式図である。
【図６】回路基板上の被測温部に接触式温度測定部の熱電対を接触させる状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  温度測定装置
２  接触式温度測定部
２ａ  熱電対
２ｂ  被測温部
３  放射温度測定部
３ａ  赤外線検出部
３ｂ  画像処理部
３ｃ  撮像部
３ｄ  測定視野
４  入力部
５  表示部
６  記憶部
７  制御部
７ａ  温度算出部
１０  回路基板
１０ａ，１０ｂ  電極パッド
１１  実装部品
１２  接合部分
１３  測温位置
１４  基板領域
１５  マウスカーソル
１６  温度情報
１７  カラースケール
Ｐ１  可視光画像
Ｐ２  温度画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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