(57)【要約】【課題】  被加熱物を所望の温度プロファイルで加熱する際の最適な加熱条件を、簡便に、かつ高い精度で見出し、利用者に提供する熱解析情報提供システムを提供する。【解決手段】  利用者と熱解析情報を提供する提供者との間を結ぶ通信手段を利用し、利用者は要求条件、及び被加熱物サンプルを１回、あるいは表裏間に加熱温度差を設ける場合は多くとも２回加熱して得られる加熱データを提供者のサービス提供装置に送り、前記サービス提供装置は、まず当該加熱データを基に加熱装置と被加熱物の物理的特性を含めた加熱特性値を求め、次に求められた加熱特性値を用いてシミュレーションを行うことで適切な加熱条件を見出し、提供者はその結果を通信手段を介して利用者に提供する。【選択図】図１
2005134276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置を用いて被加熱物を加熱する利用者が、前記加熱装置で被加熱物サンプルを加熱して得られる加熱データを含む情報を通信手段を介して提供者に提出し、
提供者が前記情報に基いて熱解析を行い、
前記熱解析結果に基き、前記提供者が前記利用者の所望する要求条件を満たす前記加熱装置の加熱条件を、通信手段を介して利用者に提供することからなる熱解析情報提供方法。
【請求項２】
前記加熱データが、前記被加熱物サンプルを前記加熱装置で加熱して得られる前記加熱装置の少なくとも１つの測定位置における加熱温度及び加熱時間と、前記被加熱物の少なくとも１つの測定点における測定温度とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項３】
前記提供者の行なう熱解析において、前記被加熱物及び前記加熱装置の両物理的特性を含む加熱特性を前記加熱データに基いて前記各測定位置及び測定点ごとに１つの定数として数値化した加熱特性値を利用することを特徴とする、請求項２に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項４】
前記利用者は、少なくとも期間定額支払方式、もしくは利用毎支払方式を含むいずれかの課金方法の選択が可能であり、前記提供者は、前記情報提供に対する対価を前記利用者の選択したいずれかの課金方法に基いて請求することを特徴とする請求項１に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項５】
前記提供者が前記利用者から提出された加熱データを蓄積し、当該利用者の複数回の加熱データの推移から前記利用者の加熱装置に何らかの異常が見られた際、当該異常を利用者へ警告することを含む請求項１に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項６】
利用者からの必要な情報を送信し、提供者からの情報提供を受信することができる利用者側の端末装置と、
前記利用者からの情報を受信し、熱解析を行なって必要な情報を前記利用者へ送信することができる提供者側のサービス提供装置と、
前記利用者と前記提供者との間を結ぶ通信手段とから構成され、
加熱装置を用いて被加熱物を加熱する前記利用者が、前記通信手段を介して前記提供者から熱解析に関わる必要な情報の提供を受ける熱解析情報提供システムであって、
被加熱物を所望の要求条件に適合した温度プロファイルに沿って加熱しようとする前記利用者が、前記加熱装置で前記被加熱物サンプルを加熱して得られる加熱データ、及び前記所望の要求条件を前記端末装置から前記提供者のサービス提供装置に送信し、前記サービス提供装置が前記加熱データに基いて熱解析を行って前記所望の温度プロファイルに沿って加熱するための適切な加熱条件を見出し、前記提供者から当該見出された結果を前記通信手段を介して前記利用者の端末装置に送信すること、
もしくは、加熱条件を各種変化させて被加熱物を加熱しようとする前記利用者が、前記被加熱物サンプルを前記加熱装置で加熱して得られる加熱データ、及び前記各種変化させた加熱条件を前記端末装置から前記提供者のサービス提供装置に送信し、前記サービス提供装置が前記加熱データ及び前記変化した加熱条件に基いて熱解析を行い、前記被加熱物の到達温度の変化を含む温度プロファイルを求め、前記提供者から求められた温度プロファイル結果を通信手段を介して前記利用者の端末装置に送信すること、を特徴とする熱解析情報提供システム。
【請求項７】
前記加熱データが、前記被加熱物サンプルを前記加熱装置で加熱して得られる前記加熱装置の複数の測定位置における加熱温度及び加熱時間と、前記被加熱物の複数の測定点における温度測定結果とを含むこと、もしくは前記適切な加熱条件が、前記複数の測定位置における加熱温度及び加熱時間を含むことを特徴とする、請求項６に記載の熱解析情報提供システム。
【請求項８】
前記加熱装置の複数の測定位置における加熱温度が、同一測定位置にある被加熱物の表裏に位置する加熱源間で異なっていることを含む、請求項６に記載の熱解析情報提供システム。
【請求項９】
前記加熱データが、前記加熱装置の被加熱物の表裏にある加熱源間に温度差を設けずに被加熱物を加熱して得られる第１の加熱データと、前記被加熱物の表裏にある加熱源間に予め定められた温度差を設けて被加熱物を加熱して得られる第２の加熱データとを含み、前記熱解析によって見出される加熱条件が、前記表裏にある加熱源間の適切な温度差を含むことを特徴とする、請求項８に記載の熱解析情報提供システム。
【請求項１０】
前記サービス提供装置が、前記加熱データを基に前記各測定位置及び各測定点ごとに前記被加熱物及び前記加熱装置の物理的特性を含む加熱特性を１つの定数として数値化した加熱特性値を算出し、前記被加熱物の物性値を使用することなく熱解析を行なうことを特徴とする、請求項６から請求項９に記載の熱解析情報提供システム。
【請求項１１】
前記測定位置における表裏いずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度をＴａ、当該測定位置における前記測定点の初期温度をＴｉｎｔ、到達温度をＴｓ、当該測定位置での加熱時間をｔとしたとき、前記加熱特定値が、
【数１】
2005134276.tif 000018
で表されるｍ値であることを特徴とする、請求項１０に記載の熱解析情報提供システム。
【請求項１２】
前記ｍ値を利用して、
Ｔｓ＝Ｔａ−（Ｔａ−Ｔｉｎｔ）ｅ−ｍｔ  （但し、ｅは自然対数の底）
で表される加熱基本式を基に、与えられた被加熱物の温度Ｔｓを満たすための加熱装置の前記加熱温度Ｔａと加熱時間ｔとを求めること、もしくは与えられた加熱装置の前記加熱温度Ｔａと加熱時間ｔとを用いて被加熱物の到達温度Ｔｓを求めることを特徴とする、請求項１１に記載の熱解析情報提供システム。
【請求項１３】
前記表裏の加熱源間の適切な加熱温度差を見出すため、前記加熱装置の表裏相異なる加熱温度によって測定点近傍に形成される局部加熱温度と、前記両加熱温度の前記局部加熱温度に対する影響度の指標である温度差係数とを、前記ｍ値を利用して算出することを特徴とする、請求項１１に記載の熱解析情報提供システム。
【請求項１４】
前記局部加熱温度をＴｘ、表裏各加熱源の加熱温度をＴａ、Ｔｂ（Ｔａ＜Ｔｂ）、前記加熱源に対応した各温度差係数をＲａ、Ｒｂとしたとき、前記局部加熱温度Ｔｘ、各温度差係数Ｒａ、Ｒｂがそれぞれ：
【数２】
2005134276.tif 000019
で表されることを特徴とする、請求項１３に記載の熱解析情報提供システム。
【請求項１５】
加熱装置で被加熱物を予め定められた要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱するための適切な加熱条件を見出す利用者が、通信手段を介して提供者の有するサービス提供装置にアクセスすることにより利用可能な熱解析情報提供方法であって、前記サービス提供装置が、
一定の加熱条件下で被加熱物サンプルを加熱してその複数の測定点の各温度を測定した加熱データと、利用者が所望する前記要求条件とを入力するよう利用者に促し、前記入力を受ける手順と、
前記入力した加熱データの前記各測定位置における加熱温度及び加熱時間と、前記各測定点における測定温度とを基に各測定位置及び各測定点ごとの加熱特性値を求める手順と、
被加熱物を加熱するシミュレーション条件を設定する手順と、
前記設定されたシミュレーション条件と前記求められた各加熱特性値とから、各測定点ごとの到達温度を算出して温度プロファイルをシミュレーションする手順と、
前記シミュレーション結果と前記要求条件とを比較して前記シミュレーション条件が利用者の要求条件をクリアできる加熱条件であるかを確認する手順と、
前記要求条件がクリアできない場合、前記確認結果に基く次の適切なシミュレーション条件を設定してシミュレーションを繰り返す手順と、
前記要求条件がクリアできた場合、当該結果を適切な加熱条件として確定する手順と、
オプションとして前記シミュレーションの繰り返しが一定回数を越えた場合、適切な加熱条件の設定は不能であると判断する手順と、
前記確定された加熱条件、もしくは前記不能であるとの判断結果を通信手段を介して利用者に通知する手順と、を実施するよう構成されている熱解析情報提供方法。
【請求項１６】
被加熱物を表裏から加熱する加熱源を備えた加熱装置で被加熱物を予め定められた要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱するための適切な加熱条件を見出す利用者が、通信手段を介して提供者の有するサービス提供装置にアクセスすることにより利用可能な熱解析情報提供方法であって、前記サービス提供装置が、
表裏の加熱源間に加熱温度差を設けない一定の加熱条件下で被加熱物サンプルを加熱してその複数の測定点の各温度を測定した加熱データと、利用者が所望する前記要求条件とを入力するよう利用者に促し、前記入力を受ける手順と、
前記複数の測定点間の温度ばらつきの大きさを予め定められた閾値と比較する手順と、
前記温度ばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合、前記入力した加熱データの各記各測定位置における加熱温度及び加熱時間と、前記各測定点における測定温度とを基に各測定位置及び各測定点ごとの加熱特性値を求める手順と、
前記温度ばらつきが予め定められた閾値よりも大きい場合、表裏の加熱温度に予め定められた温度差を設けた加熱条件で被加熱物サンプルを再度加熱して加熱データを再獲得してその結果を入力するよう利用者に促し、当該加熱データの入力を受ける手順と、
前記入力した再加熱の際の加熱データの各記各測定位置における加熱温度及び加熱時間と、前記各測定点における測定温度とを基に各測定位置及び各測定点ごとの加熱特性値を求める手順と、
被加熱物を加熱するためのシミュレーション条件を、前記表裏間の加熱温度差（０を含む）を維持したままで設定する手順と、
前記設定されたシミュレーション条件と前記求められた各加熱特性値とから、各測定点ごとの到達温度を算出して温度プロファイルをシミュレーションする手順と、
前記シミュレーション結果と前記利用者の要求条件とを比較して前記シミュレーション条件が前記要求条件をクリアできる加熱条件であるかを確認する手順と、
前記要求条件がクリアできない場合、前記確認結果に基く次の適切なシミュレーション条件を、前記表裏間の加熱温度差（０を含む）を維持したまま設定してシミュレーションを繰り返す手順と、
前記要求条件がクリアできた場合、当該結果を適切な加熱条件として確定する手順と、
前記表裏の加熱温度に予め定められた温度差を設けて加熱しても、複数の測定点間の温度ばらつきの大きさが前記予め定められた閾値内に納まらない場合、または、オプションとして前記シミュレーションの繰り返しが一定回数を越えた場合、適切な加熱条件の設定は不能であると判断する手順と、
前記確定された加熱条件、もしくは前記不能であるとの判断結果のいずれかを通信手段を介して利用者に通知する手順と、を実施するよう構成されている熱解析情報提供方法。
【請求項１７】
前記加熱装置が少なくとも第１の加熱段階と第２の加熱段階とを含む複数の加熱区域から構成され、前記予め定められた閾値が各加熱段階ごとに設けられ、前記予め定められた表裏の加熱源間の加熱温度差が各加熱段階ごとに設けられ、前記シミュレーション結果が要求条件をクリアしているかを各加熱段階ごとに確認し、クリアできない場合、次の適切なシミュレーション条件を各加熱段階ごとに設定する手順を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項１８】
前記予め定められた閾値が、第１の加熱段階で約５℃、第２の加熱段階で約８℃、また、前記予め定められた温度差が、第１の加熱段階で１０℃、第２の加熱段階で約２０℃であることを特徴とする、請求項１７に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項１９】
被加熱物を表裏から加熱する加熱源を備えた加熱装置で被加熱物を予め定められた要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱するための適切な加熱条件を見出す利用者が、通信手段を介して提供者の有するサービス提供装置にアクセスすることにより利用可能な熱解析情報提供方法であって、前記サービス提供装置が、
前記表裏の加熱源間に加熱温度差を設けない一定の加熱条件下で被加熱物サンプルを加熱してその複数の測定点の温度を測定した第１の加熱データと、前記表裏の加熱源間に予め定められた加熱温度差を設けた一定の加熱条件下で被加熱物サンプルを加熱してその複数の測定点の温度を測定した第２の加熱データと、利用者が所望する前記要求条件とを入力するよう利用者に促し、前記入力を受ける手順と、
前記入力した第１の加熱データの各記各測定位置における加熱温度及び加熱時間と、前記各測定点における測定温度とを基に各測定位置及び各測定点ごとの加熱特性値を求める手順と、
前記入力した第２の加熱データと、前記加熱特性値とを用いて各測定位置における各測定点近傍の局部加熱温度を算出する手順と、
前記表裏にある加熱源の内のいずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度と、前記算出された局部加熱温度とから、当該基準となる加熱源の前記局部加熱温度に対する影響度の指標である温度差係数を求める手順と、
前記表裏におる加熱源間に、予め定められた温度差の範囲内で予め定められた一定の段差ごとに両加熱源の加熱温度を変化させた温度差の組み合わせにかかるシミュレーション条件を設定する手順と、
前記各シミュレーション条件で加熱する際の前記局部加熱温度を前記温度差係数を基に算出し、当該算出された局部加熱温度に基いて前記各測定位置及び測定点毎の到達温度を前記加熱特性値を用いてそれぞれシミュレーションにより算出する手順と、
前記シミュレーション結果から、予め定められた要求条件に最適な前記表裏の加熱源間の温度差を見出す手順と、
被加熱物を加熱するためのシミュレーション条件を、前記見出された最適な表裏間の加熱温度差（０を含む）を維持したままで設定する手順と、
前記設定されたシミュレーション条件と前記求められた各加熱特性値とから、各測定点ごとの到達温度を算出して温度プロファイルをシミュレーションする手順と、
前記シミュレーション結果と前記利用者の要求条件とを比較して前記シミュレーション条件が要求条件をクリアできる加熱条件であるかを確認する手順と、
前記要求条件がクリアできない場合、前記確認結果に基く次の適切なシミュレーション条件を、前記見出された最適な表裏間の加熱温度差（０を含む）を維持したまま設定してシミュレーションを繰り返す手順と、
前記要求条件がクリアできた場合、当該結果を適切な加熱条件として確定する手順と、
オプションとして前記シミュレーションの繰り返しが一定回数を越えた場合、適切な加熱条件の設定は不能であると判断する手順と、
前記見出された最適な表裏間の加熱温度差（０を含む）、及び確定された加熱条件もしくは前記不能であるとの判断結果のいずれか、もしくは双方を、通信手段を介して利用者に通知する手順と、を実施するよう構成されている熱解析情報提供方法。
【請求項２０】
前記加熱装置が少なくとも第１の加熱段階と第２の加熱段階とを含む複数の加熱区域から構成され、前記利用者の要求条件に対して最適な前記表裏の加熱源間の加熱温度差を各加熱段階ごとに見出し、前記シミュレーション結果が前記要求条件をクリアしているかを各加熱段階ごとに確認し、クリアできない場合、次の適切なシミュレーション条件を各加熱段階ごとに設定する手順を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項２１】
前記予め定められた表裏の加熱源間の加熱温度差が、第１の加熱段階で約１０℃、第２の加熱段階で約２０℃であることを特徴とする、請求項２０に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項２２】
前記被加熱物が印刷されたクリーム半田上に複数の部品を装着した回路基板であり、前記第１及び第２の加熱段階がそれぞれ予熱段階、リフロー段階であり、前記加熱条件を見出す熱解析が前記クリーム半田を加熱溶融して前記回路基板に前記部品を接合する適切なリフロー加熱条件を見出す熱解析であることを特徴とする、請求項１７又は請求項２０に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項２３】
前記適切な加熱条件の設定は不能であると判断する際、利用者の要求条件に最も近似する加熱条件の近似解を利用者に提供する手順を更に含むことを特徴とする、請求項１５、請求項１６、請求項１９のいずれか一に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項２４】
前記測定位置における表裏いずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度をＴａ、当該測定位置における前記測定点の初期温度をＴｉｎｔ、到達温度をＴｓ、当該測定位置での加熱時間をｔとしたとき、前記加熱特性値が、
【数３】
2005134276.tif 000020
で表されるｍ値であることを特徴とする、請求項１５から請求項１９のいずれか一に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項２５】
前記測定位置における表裏いずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度をＴａ、当該測定位置における前記測定点の初期温度をＴｉｎｔ、到達温度をＴｓ、当該測定位置での加熱時間をｔ、前記加熱特性値をｍとしたとき、前記シミュレーションの際に、
Ｔｓ＝Ｔａ−（Ｔａ−Ｔｉｎｔ）ｅ−ｍｔ  （但し、ｅは自然対数の底）
で表される加熱基本式を利用することを特徴とする、請求項１５から請求項１９のいずれか一に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項２６】
前記利用者から入力される被加熱物の要求条件が、被加熱物を予め定められた温度で予め定められた時間だけ維持するための加熱保持温度及び同時間と、被加熱物の最高温度が到達すべき必要到達温度と、被加熱物が耐えられる限界である耐熱限界温度と、被加熱物が予め定められた温度で予め定められた時間まで耐えられる耐熱上限温度及び同時間と、被加熱物が事前に予め定められた温度で予め定められた時間だけ加熱される予熱温度及び同時間と、被加熱物の各測定点間の温度ばらつきの限界である目標温度ばらつきとの内のいずれか１つ、もしくはこれらの任意の組合せであることを特徴とする、請求項１６から請求項１９のいずれか一に記載の熱解析情報提供方法。
【請求項２７】
前記局部加熱温度をＴｘ、表裏各加熱源の加熱温度をＴａ、Ｔｂ（Ｔａ＜Ｔｂ）、前記加熱源に対応した各温度差係数をＲａ、Ｒｂ、前記加熱特性値をｍとしたとき、前記局部加熱温度Ｔｘ、各温度差係数Ｒａ、Ｒｂがそれぞれ：
【数４】
2005134276.tif 000021
で表されることを特徴とする、請求項１９に記載の熱解析情報提供方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置を用いて被加熱物を所望の温度プロファイルに沿って加熱する際の望ましい加熱条件を、コンピュータネットワークなどの通信手段を介して提供者から利用者に提供する熱解析情報提供方法、および同システムに関する。より具体的には、例えば、利用者の有する加熱装置により被加熱物サンプルを加熱して得られる加熱データ、及び利用者が所望する要求条件の入力を受け、提供者が前記加熱データを基にシミュレーションによる熱解析を行って適切な加熱条件を見出し、前記見出された結果を利用者に通信手段を介して提供することからなる熱解析情報提供方法、及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被加熱物を所望の温度プロファイルに沿って加熱するには、加熱装置内において、被加熱物を所定の加熱温度、所定の時間維持すると共に、加熱温度が被加熱物の耐熱限界温度を越えないようにするなど、加熱装置の加熱条件を適切に管理する必要がある。
【０００３】
一例として、電子回路基板等の回路形成体（以下、「回路基板」という。）に電子部品、光学部品などの部品を装着して半田接合を行なうリフロー加熱が挙げられる。ここでは一般に、表面実装部品を搭載した回路基板にクリーム半田を印刷してこのクリーム半田上に部品を装着し、リフロー加熱装置に搬入して半田を加熱、溶融することによりこれら部品の半田接合を行っている。このリフロー加熱では、まず搬入された回路基板を半田溶融点以下の温度で予熱する。これは急激な加熱による部品や回路基板の熱損傷を回避し、さらにクリーム半田に含まれる酸化防止剤などのフラックスを活性化させるためである。予熱の後、回路基板は半田の溶融点以上の温度で一定時間加熱され、半田が完全に溶融した後に冷却して半田を凝固させ、半田接合を得る。
【０００４】
近年の環境保護要請に対応し、半田接合の分野では従来から使用されてきた融点の低い（約１９０℃）錫−鉛系半田に代わり、比較的融点の高い（約２２０℃）錫−銀−銅系や、錫−亜鉛−ビスマス系などの鉛フリー半田が使用される傾向にある。鉛フリー半田を溶融するには、リフロー加熱時にこれを鉛系半田に比較してより高温度まで加熱する必要がある。一方、回路基板に装着される電子部品の熱破壊を防止するため、リフロー加熱時の加熱温度がこれら各部品の耐熱限界温度（耐熱保証温度）を越えないようにする必要がある。例えばアルミ電解コンデンサではこの耐熱限界温度が約２４０℃とされている。加熱温度が低すぎる場合は部品の半田接合が保証できず、逆に温度が高すぎる場合には部品の熱破壊を引起す。したがって、リフロー装置で信頼性の高い半田接合を得るには、半田の溶融点（例えば、２２０℃）を越える温度と被加熱物の耐熱限界温度を越えない温度（例えば、２４０℃）の間の非常に狭い範囲内での加熱温度管理が求められる。
【０００５】
従来、加熱装置を用いて被加熱物を加熱する際、被加熱物を所望の温度プロファイルに沿って加熱するための加熱温度、加熱時間を含む適切な加熱条件の設定は各種手法を用いて行なわれている。最も堅実な方法は、熱電対などの温度検出器具を取り付けた被加熱物サンプルを実際に加熱し、外部の温度測定装置を利用して測定点の到達温度を測定、検証することである。所望の温度プロファイルに沿っていない到達温度が測定された加熱区域に対しては、加熱条件を変化させて再度被加熱物サンプルを加熱して到達温度を測定し、これを所望の温度プロファイルが得られるまで繰り返す。しかしながらこの方法によれば、適切な加熱条件を見出すまでに平均的に１０回ほどの被加熱物サンプル加熱の試行錯誤を繰り返す必要がある。また、加熱のたびに加熱装置の温度が安定するまでの待ち時間が必要となるなど、最終的に加熱条件を見出すまでには多大の工数を必要する。加えて、事前に行なった加熱による温度測定結果に基いて次にトライする加熱条件を設定するには、熟練者の勘と経験が頼りとされている。
【０００６】
このような試行錯誤による長時間の工数と、経験者の勘、経験とを要するリフロー条件の設定プロセスを改善する方策の幾つかが既に従来技術で提示されている。例えば、物性値の明らかな試験部材を加熱装置で加熱してその温度変化を測定し、加熱装置の加熱特性をパラメータとして前記温度変化を微分方程式を用いて計算することを含む方法（例えば特許文献１参照。）や、複数の加熱源に加熱条件を設定して試験部材を加熱して複数の検出点の温度を検出し、１つの加熱源における加熱条件の変化量と被加熱物の各検出点における検出温度の変化量との関係を各加熱源について算定することを含む方法（例えば特許文献２参照。）などのシミュレーションを利用する方法が開示されている。
【０００７】
しかしながら、上記いずれのシミュレーション方法においても、最適加熱条件の決定や加熱源を制御するために被加熱物の物性値が要求され、これら物性値データを入手して入力する必要がある。特に昨今では１つの回路基板に１００個ほどの電子部品が実装されることもあり、基板、部品品種の切り替りが激しい状況下、被加熱物の測定対象個々についてそれぞれこのような物性値入力の手間を要する方法は多大の工数を要し、現場では実施しずらいのが現状である。また、被加熱物が混合物や組み合せ部品等である場合には、物性値そのものの入手が困難なケースもあり得る。
【０００８】
さらに、被加熱物サンプルを実際に加熱して試行錯誤を行なう代わりに上述したシミュレーションを行おうとする利用者は、上述した方法を実施するためのソフトウェアを購入しなければならない。このための投資回収を考慮するとそれなりの生産量（アウトプット量）が要求されるため、少量生産者や研究者などでは回収が困難となることもあり、このシミュレーションによる方法も容易に実施しずらい環境にもある。
【０００９】
ところで、１つの回路基板上に実装される多種類の部品は、その仕様に応じて形状が異なっている。特に背の高い部品は加熱装置内での搬送時に加熱源により接近した位置を通過するため、その上端部は相対的に温度上昇が激しい。一方、背の低い部品は加熱源から離れているため、これとは逆に温度上昇がやや緩慢となり、例えば回路基板上で半田接合される部分は加熱源から離れる位置にあることから温度上昇が相対的に遅れ勝ちとなる。半田溶融を確実にするために加熱温度を上昇させれば、これによって半田接合部よりも高い位置にある部品の先端部分が先に加熱されてこの部分で熱破壊を起こす危険性を伴う。
【００１０】
このため従来技術では、加熱源を回路基板の表裏側双方にそれぞれ設け、その間を搬送される回路基板を表裏両面の加熱源を利用して加熱すると共に、特に半田接合部がより接近する裏面側（下側）にある加熱源の温度を表面側（上側）の加熱源温度よりも高くなるよう設定し、半田接合部の加熱を促進させ、加えて部品の先端部分の熱破壊を防止する方法が知られている（例えば特許文献３参照。）。しかしながら、このように表裏面間の加熱温度に差を設けた場合、加熱条件の設定プロセスはより一層煩雑となり、実際、表裏間に温度差を設ける際のシミュレーションに基く信頼性のある加熱条件設定方法は見出されていない。また、利用者が簡便に利用できる高い精度で信頼性のある熱解析を行なう情報提供システムがなく、このため利用者は被加熱サンプルを反復加熱する以外に有力な加熱条件設定の手段を見出せないのが現状である。
【特許文献１】特開２００２−４５９６１号公報
【特許文献２】特開平１１−２０１６４７号公報
【特許文献３】特開平４−１０９６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上より本発明は、被加熱物を所望の温度に沿って加熱する際の適切な加熱条件を見出そうとする利用者が、被加熱物サンプルを反復加熱する多大な工数をかけることなく、あるいはシミュレーションに当って被加熱物の物性値をわざわざ入力することなく簡便に利用することができ、しかもシミュレーションによって信頼性の高い加熱条件の設定が可能となる熱解析情報提供方法、及び同システムを提供することを目的としている。有利なことに、この加熱条件の設定は被加熱物を表裏異なる加熱温度で加熱する際にも適用可能に構成することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、加熱条件の設定を所望する利用者と加熱条件を設定して情報提供する提供者との間を結ぶコンピュータネットワークなどの通信手段を利用し、利用者は、要求条件、及び被加熱物サンプルを１回、あるいは表裏間に温度差を設ける場合には多くとも２回加熱して得られる加熱データを提供者のサービス提供装置に送り、前記サービス提供装置は、まず当該加熱データを基に所定の手順で加熱装置と被加熱物の物理的特性を含めた加熱特性値（ｍ値）を求め、次に求められた加熱特性値を用いてシミュレーションを行った結果得られる適切な加熱条件を利用者に提供して上述の課題を解決するもので、具体的には以下の内容を含む。
【００１３】
すなわち、本発明にかかる１つの態様は、加熱装置を用いて被加熱物を加熱する利用者が、前記加熱装置で被加熱物サンプルを加熱して得られる加熱データを含む情報を通信手段を介して提供者に提出し、提供者が前記情報に基いて熱解析を行い、前記熱解析結果により、前記提供者が前記利用者の所望する要求条件を満たす前記加熱装置の加熱条件を、通信手段を介して利用者に提供することからなる熱解析情報提供方法に関する。
【００１４】
前記加熱データは、前記被加熱物サンプルを前記加熱装置で加熱して得られる前記加熱装置の少なくとも１つの測定位置における加熱温度及び加熱時間と、前記被加熱物の少なくとも１つの測定点における温度測定結果とを含むことができる。前記提供者の行なう熱解析では、前記加熱データに基き、前記被加熱物及び前記加熱装置の物理的特性を含む加熱特性を前記各測定位置及び測定点ごとに１つの定数として数値化した加熱特性値を利用することができる。
【００１５】
前記利用者は、少なくとも期間定額方式、もしくは利用毎支払方式を含むいずれかの課金方法の選択が可能であり、前記提供者は、前記情報提供に対する対価を前記利用者が選択したいずれかの課金方法に基いて請求することができる。また、前記提供者は、前記利用者から提出された加熱データを蓄積し、当該利用者の複数回の加熱データの推移から前記利用者の加熱装置に何らかの異常が見られた際、当該異常を利用者へ警告することができる。
【００１６】
本発明にかかる他の態様は、利用者からの必要な情報を送信し、提供者からの情報提供を受信する利用者側の端末装置と、前記利用者からの情報を受信し、熱解析を行なって必要な情報を前記利用者へ送信する提供者側のサービス提供装置と、前記利用者と前記提供者との間を結ぶ通信手段とから構成され、加熱装置を用いて被加熱物を加熱する前記利用者が、前記通信手段を介して前記提供者から熱解析に関わる必要な情報の提供を受ける熱解析情報提供システムであって、被加熱物を所望の要求条件に適合した温度プロファイルに沿って加熱しようとする前記利用者が、前記加熱装置で前記被加熱物サンプルを加熱して得られる加熱データ、及び前記所望の要求条件を前記端末装置から前記提供者のサービス提供装置に送信し、前記サービス提供装置が前記加熱データに基いて熱解析を行って前記所望の温度プロファイルに沿って加熱するための適切な加熱条件を見出し、前記提供者から当該見出された結果を前記通信手段を介して前記利用者の端末装置に送信すること、もしくは、加熱条件を各種変化させて被加熱物を加熱しようとする前記利用者が、前記被加熱物サンプルを前記加熱装置で加熱して得られる加熱データ、及び前記各種変化させた加熱条件を前記端末装置から前記提供者のサービス提供装置に送信し、前記サービス提供装置が前記加熱データ及び前記変化した加熱条件に基いて熱解析を行い、前記被加熱物の到達温度の変化を含む温度プロファイルを求め、前記提供者から求められた温度プロファイル結果を通信手段を介して前記利用者の端末装置に送信することを特徴とする熱解析情報提供システムに関する。
【００１７】
前記加熱装置の複数の測定位置における加熱温度は、同一測定位置にある被加熱物の表裏に位置する加熱源間で温度差を設けることができる。前記加熱データは、前記加熱装置の被加熱物の表裏にある加熱源間に温度差を設けずに被加熱物を加熱して得られる第１の加熱データと、前記被加熱物の表裏にある加熱源間に予め定められた温度差を設けて被加熱物を加熱して得られる第２の加熱データとを含むことができ、前記熱解析によって見出される加熱条件は、前記表裏にある加熱源間の適切な温度差を含むことができる。
【００１８】
前記サービス提供装置は、前記加熱データを基に前記各測定位置及び各測定点ごとに前記被加熱物及び前記加熱装置の物理的特性を含む加熱特性を１つの定数として数値化した加熱特性値を算出し、前記被加熱物の物性値を使用することなく熱解析を行なうことができる。この際、前記測定位置における表裏いずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度をＴａ、当該測定位置における前記測定点の初期温度をＴｉｎｔ、到達温度をＴｓ、当該測定位置での加熱時間をｔとしたとき、前記加熱特定値は、
【数１】
2005134276.tif 000003
で表されるｍ値とすることができる。
【００１９】
前記ｍ値を利用することにより、
Ｔｓ＝Ｔａ−（Ｔａ−Ｔｉｎｔ）ｅ−ｍｔ  （但し、ｅは自然対数の底）
で表される加熱基本式を基に、与えられた被加熱物の温度Ｔｓを満たすための加熱装置の前記加熱温度Ｔａと加熱時間ｔとを求めること、もしくは与えられた加熱装置の前記加熱温度Ｔａと加熱時間ｔとを用いて被加熱物の到達温度Ｔｓを求めることができる。
【００２０】
前記表裏の加熱源間の適切な加熱温度差を見出すため、前記加熱装置の表裏相異なる加熱温度によって測定点近傍に形成される局部加熱温度と、前記両加熱温度の前記局部加熱温度に対する影響度の指標である温度差係数とを、前記ｍ値を利用して算出する。この際、前記局部加熱温度をＴｘ、表裏各加熱源の加熱温度をＴａ、Ｔｂ（Ｔａ＜Ｔｂ）、前記加熱源に対応した各温度差係数をＲａ、Ｒｂとしたとき、前記局部加熱温度Ｔｘ、各温度差係数Ｒａ、Ｒｂはそれぞれ：
【数２】
2005134276.tif 000004
で表わすことができる。
【００２１】
本発明にかかる更に他の態様は、加熱装置で被加熱物を予め定められた要求条件に適合する温度プロファイルに沿って加熱するための適切な加熱条件を見出す利用者が通信手段を介して提供者の有するサービス提供装置にアクセスすることにより利用可能な熱解析情報提供方法であって、前記サービス提供装置が、一定の加熱条件下で被加熱物サンプルを加熱してその複数の測定点の各温度を測定した加熱データと、利用者が所望する前記要求条件とを入力するよう利用者に促し、前記入力を受ける手順と、前記入力した加熱データの前記各測定位置における加熱温度及び加熱時間と、前記各測定点における測定温度とを基に各測定位置及び各測定点ごとの加熱特性値を求める手順と、被加熱物を加熱するシミュレーション条件を設定する手順と、前記設定されたシミュレーション条件と前記求められた各加熱特性値とから、各測定点ごとの到達温度を算出して温度プロファイルをシミュレーションする手順と、前記シミュレーション結果と前記要求条件とを比較して前記シミュレーション条件が利用者の要求条件をクリアできる加熱条件であるかを確認する手順と、前記要求条件がクリアできない場合、前記確認結果に基く次の適切なシミュレーション条件を設定してシミュレーションを繰り返す手順と、前記要求条件がクリアできた場合、当該結果を適切な加熱条件として確定する手順と、オプションとして前記シミュレーションの繰り返しが一定回数を越えた場合、適切な加熱条件の設定は不能であると判断する手順と、前記確定された加熱条件、もしくは前記不能であるとの判断結果を通信手段を介して利用者に通知する手順と、を実施するよう構成されている熱解析情報提供方法に関する。
【００２２】
前記被加熱物は、印刷されたクリーム半田上に複数の部品を装着した回路基板であり、前記第１及び第２の加熱段階は、それぞれ予熱段階、リフロー段階であり、前記加熱条件を見出す熱解析は、前記クリーム半田を加熱溶融して前記回路基板に前記部品を接合する適切なリフロー加熱条件を見出す熱解析とすることができる。前記適切な加熱条件の設定は不能であると判断する際、利用者の要求条件に最も近似する加熱条件の近似解を利用者に提供する手順を更に含むことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかる熱解析情報提供サービル方法又は同システムを利用することにより、熱解析を行なう利用者は、被加熱物サンプルを繰り返し加熱する試行錯誤を繰り返すことなく、また、被加熱物の物性値を調べて入力する煩雑なシミュレーションを行うことなく、簡便で精度の高い熱解析シミュレーションを経済的に実施することができる。試行錯誤により適切な加熱条件を見出す熱解析では通常約５時間を要するのに対し、本発明による情報提供システムを利用すればこれを約１時間ほどで終えることができる。
【００２４】
同熱解析を行なうためのソフトウェアを利用者自らが購入してシミュレーションを行う場合に比較し、特に生産量（アウトプット量）の少ない利用者であっても購入による投資回収を考慮する必要が無く、またソフトウェアの改訂、バージョンアップに伴うフォローの煩わしさがなく、情報提供者側が行なうメンテナンスによって常に最新のソフトウェアによるサービスを受けることができる。また、利用の度に情報提供者側の装置にアクセスすることから、提供者から関連情報などを付随して得る環境が整い、最新技術を常に手中に収めておくことが可能となる。
【００２５】
本発明により提供される熱解析結果は、利用者の個別の加熱装置、被加熱物、及び加熱要求条件に対応したものであり、画一的なシミュレーションによる従来技術のものに比べてはるかに利用価値が高く、短時間で加熱条件が確定できるだけでなく、生産現場においては被加熱物製品の品質が高まり、設備の稼動率を高めて生産性の向上を図ることができる。あるいは研究分野においては、精度の高い加熱実験が可能となり、あるいは研究効率を高めることができる。
【００２６】
また、本発明にかかる熱解析情報システムを情報提供者側が活用することにより、複数の利用者が使用する各種加熱装置、あるいは各種被加熱物に関する加熱特性の情報を得ることができ、これらの熱解析結果を踏まえてより有効なソフトウェアの開発、改訂に資することが可能となり、この結果より広範な利用者を対象として熱解析情報を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明にかかる実施の形態の情報提供システムにつき、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の概要を示している。図において、被加熱物を所定の温度プロファイルに沿って加熱するための加熱条件設定を所望する利用者Ｕ１のコンピュータなどを利用する端末装置１２（以下、「コンピュータ１２」という。）は、コンピュータネットワークなどの通信手段１３を介して情報提供者Ｓのサービス供給装置１５（以下、「サーバ１５」という。）にアクセス可能に結ばれている。同様にしてサーバ１５は複数の利用者Ｕ２〜Ｕｎのコンピュータ１２とも接続可能であり、各利用者Ｕ１〜Ｕｎは個別にサーバ１５にアクセスしてそれぞれ必要な熱解析情報の入手が可能である。
【００２８】
利用者側のコンピュータ１２は、利用者関連情報、加熱関連情報などの必要な情報を入力するための入力手段１６と、被加熱物を加熱する加熱装置１０を制御する加熱制御装置２０（あるいは、被加熱物の温度を測定する測定装置であってもよい。）とが接続されている。入力手段１６はサーバ１５からの要求に応じて必要なデータ入力を行うことができ、加熱制御装置２０は加熱装置１０で被加熱物サンプルを加熱して得られる加熱データをコンピュータ１２へ送信可能に構成されている。あるいは逆に、加熱制御装置２０はサーバ１５から受信する加熱条件に応じて加熱装置１０を制御可能に構成することもできる。一方、提供者側のサーバ１５には、メモリ手段２４、データバンク２７が接続され、メモリ手段２４には加熱条件の設定に必要な加熱基本式などの演算処理情報など、またデータバンク２７には利用者の利用状況などの管理データが蓄積される。なお、本明細書でいう加熱データには、加熱によって得られる被加熱物の温度プロファイル（もしくは到達温度）のほかに、当該加熱時における加熱温度、加熱時間などの加熱条件をも包含している。
【００２９】
以上のように構成された本実施の形態にかかる情報提供システムは、以下の手順にしたがって機能する。まず、被加熱物を要求条件に適合した温度プロファイルに沿って加熱するための加熱条件を所望する利用者Ｕは、利用者Ｕのコンピュータ１２から通信手段１３を介して提供者Ｓのサーバ１５にアクセスし、熱解析にかかる情報提供要請の意思表示をする。これに対しサーバ１５は、利用者ＵにあるＣＲＴやＬＣＤ等の表示部１４に図２に示す画像を送信する。利用者は入力手段１６を利用してこれらの必要な入力をすることにより、サーバ１５を利用して必要な熱解析情報の入手が可能となる。図２に示す画像の内、項目１は利用者Ｕを特定するもので、この内容に対してユーザＩＤが与えられ、２回目以降は項目２．のユーザＩＤのみ入力することによってサーバ１５の利用が可能となる。項目３は、情報提供に対する対価の課金方法の選択肢を示している。利用者Ｕは当該情報提供システムの利用頻度に応じて期間固定額方式、もしくは利用時毎チャージ方式のいずれかを選択をすることができる。期間固定額方式には年額固定、半年額固定、四半年額固定など、また利用時毎チャージ方式には例えばアプリケーション別制、ＣＰＵ利用時間従量制、一定時間毎の平均使用量従量制などを含めたより詳細な選択を可能にすることもできる。
【００３０】
利用者Ｕが特定されると、次にサーバ１５は利用者Ｕの表示部１４に図３に示す画像を表示し、利用者Ｕが使用する加熱装置に関する必要情報の入力を促す。この画像は、回路基板に電子部品を半田接合するためのリフロー加熱の場合を例にしたもので、加熱目的に応じて他の表示とすることもできる。図示の例において、項目１．は利用者が使用する加熱装置に関する情報を得るもの、項目２．は前記加熱装置に構成された複数の加熱区域のそれぞれの長さを確認するものである。特に項目１．は熱解析の前提、及び各利用者Ｕが使用する加熱装置の特性、傾向を分析する際、また項目２は、各加熱区域における加熱時間を求めてシミュレーションを行う際に利用される。
【００３１】
これらの入力された利用者関連情報、設備関連情報は、提供者Ｓのサーバ１５に送られ、更にデータバンク２７に蓄積される。また、同一利用者がサーバ１５に２回目以降にアクセスした折には、このデータバンク２７が検索され、記憶された内容を利用者Ｕの表示部１４に表示することによって利用者は変更箇所のみを入力することで足りるようにし、重複入力の手間を回避する。また、データバンク２７に蓄積された情報は、利用者別のシステム利用実績記録の把握や、費用請求などに当って提供者Ｓが利用可能である。
【００３２】
次に、サーバ１５は利用者Ｕの表示部１４に図４に示す要求条件関連情報の画像を表示し、被加熱物が加熱される際の利用者Ｕが所望する加熱要求条件の入力を促す。ここでもリフロー加熱の場合を例にして示しており、加熱目的に応じて他の要求条件を促すようにすることもできる。図示において、項目１．は、被加熱物を加熱する際、被加熱物の到達温度、及び当該温度での保持時間に関する加熱情報が含まれ、被加熱物はこれら全ての要求条件を満足するよう加熱装置の各加熱区域内で順次加熱されることが要求される。表示されたａからｇまでの個々の内容に関しては後に詳述する。また、項目２．は、以上のような要求条件を満たす加熱条件が熱解析によっても見出せない場合に、近似解（もっとも要求条件に近い次善の加熱条件）を必要とするか否かを質すものである。
【００３３】
最後にサーバ１５は利用者Ｕの表示部１４に図５に示す画像を表示し、利用者Ｕが加熱装置を用いて実際に被加熱物サンプルを加熱した際の加熱データを入力するよう促す。この情報は提供者Ｓ側での熱解析に必要なデータであり、より具体的には被加熱物サンプルが加熱された際の各測定点の到達温度の推移を含んでいる。これら加熱温度データの内容に関しては事前に利用者Ｕと提供者Ｓの間で必要事項を含むフォーマットを同意しておくことができ、利用者側の測定装置が被加熱物サンプルを加熱する際に自動的にこのフォーマットに沿ったデータを取得するよう構成することが望ましい。
【００３４】
なお、図３、図５において、加熱区域数を予熱では５、リフローでは２としているが、この数は例示であって利用者の使用する加熱装置が持つ実際の加熱区域数に合わせて増減して表示することができる。
【００３５】
利用者Ｕから以上の関連情報の入力を得て、次に提供者Ｓのサーバ１５が熱解析を実行する。以下、この熱解析の内容につき、回路基板に電子部品を半田接合する際のリフロー加熱を例にして詳細に説明する。このリフロー加熱は単なる例示であって、本発明は、これ以外の利用分野であっても所望の加熱プロファイルに沿って被加熱物を加熱するための加熱条件を見出す際に同様に適用が可能である。
【００３６】
図６は、利用者Ｕが使用するリフロー装置（上半分）と、このリフロー装置で加熱される被加熱物の温度プロファイル（下半分）の１例を対応して表示している。被加熱物である回路基板１は、搬送装置８によって図の右側からリフロー装置１０内に搬入され、リフロー装置１０を矢印２に示す図の左方向に搬送の後、左側からリフロー装置１０外に搬出される。図６に示すリフロー装置の例では、装置内が加熱区域ＩからVIIまでの７つに区分され、各加熱区域Ｉ〜 VIIごとにそれぞれ設けられた加熱源７ａ、７ｂから温度管理された熱風を被加熱物の表裏両面に矢印５で示すように上下から吹き付け、これによって被加熱物である回路基板１を適切な温度まで加熱している。加熱制御装置２０は、加熱装置１０の制御が可能であり、また被加熱物１の各測定点の到達温度を測定可能に構成されている。
【００３７】
図６の下側に示すグラフは、リフロー装置１０内で加熱される回路基板１の温度変化、すなわち温度プロファイルを上側のリフロー装置１０の各加熱区域と対応させて示している。図の右側から室温Ｔｒでリフロー装置に搬入された回路基板１は、加熱区域Ｉ、IIにおける加熱によって徐々に温度が上昇し、加熱区域IIIで予熱温度Ｔ０に至り、加熱区域IV、Ｖの間でこの予熱温度Ｔ０にて時間ｔ０の間保たれる。
【００３８】
その後、回路基板１は加熱区域VIに至って半田溶融に必要な加熱保持温度Ｔ２まで加熱され、加熱区域VIIと共にその温度Ｔ２が時間ｔ２以上維持されて半田を確実に溶融させた後、加熱区域外へ搬出され、回路基板１は徐々に温度を下げて室温に至る。この温度下降の間に溶融した半田が凝固して電子部品が回路基板１に半田接合される。加熱区域VIIを出た後の温度下降を促進するため、エアもしくは冷風を吹き付ける冷却装置１１が用いられることもある。なお、各加熱区域Ｉ〜VIIの加熱条件を変化させることで、必要に応じこれ以外の温度プロファイルとすることも勿論可能である。
【００３９】
ここで、電子部品の熱破壊を回避しつつ半田接合を確実に行うために要求される、リフロー装置１０で加熱する際の加熱要求条件の例について説明する。図４に示す画像の項目１にもあるように、リフロー加熱の場合の加熱条件は例えば以下のａからｇに示す要求条件が含まれるが、加熱目的が半田リフローでない場合には他の要求条件とすることもできる。
ａ．加熱保持温度及び同時間（Ｔ２、ｔ２）：被加熱物を一定目的のために所定の温度で所定の時間だけ維持する。半田リフローにおいては、半田を溶融点以上の温度に保持するための温度と時間。
ｂ．必要到達温度（Ｔｒｅｑ）：被加熱物の最高温度が到達すべき温度。半田リフローにおいては、半田を完全な液相にするために必要な到達温度。
ｃ．耐熱限界温度（Ｔｍａｘ）：被加熱物が耐えられる限界の温度。半田リフローにおいては、電子部品等の被加熱物の耐熱許容限界温度。
ｄ．耐熱上限温度及び同時間（Ｔ１、ｔ１）：被加熱物が所定温度において耐えられる時間。半田リフローにおいては、電子部品等の被加熱物が所定の温度以上に曝されるときの限界時間。
ｅ．予熱温度及び同時間（Ｔ０、ｔ０）：被加熱物が最終目的の加熱前に所定の温度で所定時間維持されるときの要求温度と時間。半田リフローにおいては、クリーム半田のフラックス活性化に適した温度と時間。
ｆ．リフロー温度ばらつき（ΔＴｍａｘ）：被加熱物の複数の測定点間のピーク温度のばらつきの限界。半田リフローにおいては、各電子部品間で局部的な加熱偏差をなくす（図６には表示せず。）。
ｇ．予熱温度ばらつき（ΔＴ０）：予熱段階における測定点間の到達温度のばらつき（同じく、図６には表示せず。）。
【００４０】
所望の半田接合を得るには、被加熱物である回路基板１がリフロー装置１０内を加熱されながら搬送される間に、回路基板１に設けられた１つもしくはそれ以上の測定点において、上述の要求条件が全て満足されるような各加熱区域Ｉ〜VIIにおける加熱源７ａ、７ｂの加熱条件が設定されねばならない。図６下側に示す温度プロファイルは、これらの要求条件を全て満たすことができるプロファイルといえる。なお、図６に示す温度プロファイルは１つの測定点のみの例を示しているため、項目ｆ、ｇの複数測定点間の温度ばらつきは表示されない。
【００４１】
ここで、一般に、加熱源によって被加熱物が加熱される場合の両者の関係を表す温度変化式を導入する。図７は、被加熱物１上での測定点となる測定対象（ここでは電子部品）と、測定対象に加えられる熱量Ｑとを示している。このときの加熱方式は熱風を利用する対流式加熱であるとする。測定対象は、表面積Ｓ、厚みＤ、体積Ｖとし、測定対象の物性値が密度ρ、比熱Ｃ、対流加熱の熱伝達率ｈ、また、加熱するための熱風の温度をＴａ、測定対象の温度をＴｓとすると、熱量Ｑは、
【数３】
2005134276.tif 000005
と表される。
【００４２】
Δｔ秒間における測定対象の表面温度Ｔｓの温度変化量ΔＴは一般に、
【数４】
2005134276.tif 000006
と表され、右辺の{  }をはずして変形すると、
【数５】
2005134276.tif 000007
となる。ここで右辺の後半部分は輻射加熱による要因を示しており、αは被加熱物の放射線吸収率、εは被加熱物の放射線放射率、Ｆは熱放射の加熱源と被加熱物との形状係数、Ｔｈは輻射加熱の加熱源温度（表面温度）をそれぞれ表わしている。
【００４３】
対流加熱においては輻射加熱による要因をほぼ無視できることから、式３の右辺後半部分を省略すると、対流加熱における前記関係式は、
【数６】
2005134276.tif 000008
で概略表わすことができる。
【００４４】
ここで、
【数７】
2005134276.tif 000009
とおき、式４を書き換えると、
【数８】
2005134276.tif 000010
となる。初期値ｔ＝０での表面温度ＴｓをＴｉｎｔとして式６を書き換えると、
Ｔｓ＝Ｔａ−（Ｔａ−Ｔｉｎｔ）ｅ−ｍｔ    ・・・・・・・・式７
となる。ここで、ＴｓとＴｉｎｔはいずれも被加熱物の表面温度で、Ｔｉｎｔが加熱開始時の初期温度、Ｔｓが加熱後の到達温度を示している。また、ｅは自然対数の底である。本明細書においてはこの加熱源の加熱温度Ｔａと被加熱物の表面到達温度Ｔｓとの関係を示す式７を「加熱基本式」と呼ぶものとする。
【００４５】
この式７を用いてｍを逆算すると、
【数９】
2005134276.tif 000011
と表わすことができる。ｌｎは自然対数である。この式８のうち、右辺の加熱時間ｔ、加熱温度Ｔａ、初期温度Ｔｉｎｔ、到達温度Ｔｓはいずれも測定可能であり、これらの測定結果を用いればｍの値が算出可能となる。すなわち、被加熱物を一旦加熱してこれらの値を測定すれば、式５に示すような密度ρ、比熱物性値Ｃ、熱伝達率ｈなどの物性値を使用することなく、式８を用いてｍの値を算出可能であることが分かる。本明細書において、このｍの値を「ｍ値」と呼ぶものとする。式８を用いて求められるｍ値は、実際に加熱装置によって被加熱物を測定した結果に基く値であり、加熱装置と被加熱物上の測定対象との両物理的特性を反映した加熱特性を１つの定数として数値化した値となる。
【００４６】
上述した加熱する際における加熱装置と被加熱物に絡む物理的特性の例としては、以下のものが含まれ得る。
加熱装置：加熱装置の構造、加熱装置の容積、加熱源の種類、加熱区域の数及び配置              、加熱源の応答性、熱干渉、外乱、など。
被加熱物：物性値（表面積Ｓ、厚みＤ、密度ρ、比熱Ｃ、熱伝達率ｈ、…）、形状、              初期温度、表面状態など、とくに回路基板にあっては実装密度、実装位置              、基板表面の回路配置など。
本明細書においては、これら加熱に関連する加熱装置及び被加熱物の両物理的特性を含めて「加熱特性」と呼ぶもので、したがって前記ｍ値は、これらの加熱特性を数値化した「加熱特性値」であるということができる。式５からも分かる通り、この加熱特性値は、同一の加熱装置を用いて加熱する場合であっても、被加熱物が異なれば異なった値となる。
【００４７】
加熱装置で被加熱物を加熱する際、前記加熱特性に起因して同じ被加熱物であってもその場所によって加熱される状況が異なるのが常である。被加熱物の物性値のみを入力して利用する従来技術による熱解析では、被加熱物と加熱装置との間の物性値以外のこれら加熱特性が無視されるため、シミュレーション結果にばらつきを生じさせる原因となり得る。本願発明では、これらの加熱特性による影響因子を各測定点ごとに加味したｍ値を定めることになる。すなわち、このｍ値を使用することにより、単に被加熱物の物性値を使用してシミュレーションする場合に比べて加熱実態により即した精度の高い結果を得ることができる。
【００４８】
図８は、前記ｍ値を求めるために加熱される被加熱物サンプル１（以下、「サンプル基板１」という。）の概要を示している。サンプル基板１には複数の電子部品３が装着され、この内、温度測定対象となる電子部品３ａ、３ｂ、３ｃには温度測定用の熱電対４がそれぞれ取り付けられている。当該熱電対４は、その測定結果を記録する外部の記録装置６に接続される。この測定結果は、記録装置６から更に図示しないＡ／Ｄ変換器を介して加熱制御装置２０に接続可能である。図８では電子部品３ａ、３ｂ、３ｃの３つの測定点のみが測定対象となっているが、この数は任意に設定可能である。また、１つの部品に対して複数箇所（例えば背の高い部品の上端部と下部の接合部）を測定対象とすることもできる。
【００４９】
図９は、上述の構成にかかるサンプル基板１を実際にリフロー装置１０に搬入して加熱し、リフロー装置１０内の１つの加熱区域、図示の例では図６の加熱区域Ｉにおけるｍ値を算出する際の各温度測定位置を示している。図の縦軸が測定点の温度、横軸が時間を示す。なお、本明細書では、温度を測定する対象となる測定対象の被加熱物上における場所を「測定点」、温度を測定する加熱装置内の場所（すなわち、各測定点に対してｍ値を算出すべき場所）を「測定位置」と呼んで両者を区別するものとする。図示の横軸は時間で表されているが、搬送される被加熱物が時間ｔを経過するごとに測定位置を通過するものと見ることができる。図の例では加熱区域Ｉ内にｎ個に均等配分された各測定位置があり、被加熱物はこの各測定位置において時間ｔずつ加熱され、この加熱によって順次昇温する。この測定位置の分布は均等配分に限定されることなく、任意に定めることができる。
【００５０】
室温Ｔｒで搬入されたサンプル基板が、加熱区域Ｉ内の各測定位置において温度Ｔａの熱風によって時間ｔずつ加熱され、Ｔｒから徐々に昇温する段階の各測定位置における測定対象部品（すなわち、測定点）３ａ、３ｂ、３ｃの表面温度Ｔｓをそれぞれ測定することにより、式８を使用して各測定点ごとに合計ｎ個のｍ値（ｍ１、ｍ２、ｍ３、…、ｍｎ）を求める。なお、式７、８において、１つの測定位置における初期温度Ｔｉｎｔは、直前の測定位置における到達温度Ｔｓである。
【００５１】
図９では電子部品３ｃに対するｍ値のみを代表して示しているが、他の電子部品３ａ、３ｂに対しても温度測定結果を基に各ｎ個のｍ値を求める。本願発明者らの行った実験では１つの加熱区域においてｎ＝１００、すなわち１００箇所の測定位置を定め、１つの測定点に対して１００個のｍ値を求めている。このように多数のｍ値を求めるのは、同一加熱区域内においても熱風温度のばらつき、風速分布のばらつきがあり、またリフロー装置１０の出入口付近や加熱区域の境界付近においては外気による影響や加熱区域間の熱干渉が考えられることから、より細かく測定位置を細分化して加熱特性値を求め、後のシミュレーションの精度を高めるようにするものである。
【００５２】
図９は加熱区域Ｉについて示しているが、他の加熱区域II〜VIIに対しても同様に測定位置を細分化してそれぞれの位置における表面温度を測定し、各測定位置におけるｍ値を求める。各加熱区域を同様に１００に区分したとすれば、測定点３箇所について合計で１００区分×７加熱区域×３測定点＝２１００個のｍ値が求まり、この各値がコンピュータや加熱制御装置に入力される。
【００５３】
ところで、図８に示すように、測定点（測定対象部品）３ａ、３ｂ、３ｃは部品の種類に応じてその形状、高さが異なっている。特に、図８の測定点３ｃに示すような背の高い部品においては、加熱時にその上端部分が加熱源７ａに接近することから、相対的にこの先端部分の温度上昇が激しくなる。このような温度上昇による部品の熱破壊を回避し、かつ、回路基板との間の確実な半田接合を得るため、上述したように、図６に示す上下方向に設けられた加熱源７ａ、７ｂの内、一般に下側（回路基板の裏側）にある加熱源７ｂの加熱温度を上側（同、表側）の加熱源７ａのそれよりも高く設定し、温度差を設けて加熱することが行なわれている。
【００５４】
このように被加熱物の表裏にある加熱源７ａ、７ｂ間で温度差を設けてサンプル基板１を加熱した場合、先の式８で求められたｍ値は、この表裏間の温度差をも包含した加熱特性値として算出される。本願発明者等の行った実験によれば、両加熱源７ａ、７ｂの加熱温度間の温度差が一定の限度内（たとえば約２０℃以内）であれば、式８に示すｍ値の定義において、後述するように加熱温度Ｔａを表裏いずれか一方の加熱源の加熱温度で代表して表しても大きな誤差は生じないことが分かった。また、両加熱源７ａ、７ｂの加熱温度間の温度差を同じ値に維持したままで加熱温度を変化させた場合、そのｍ値を使用して精度の高いシミュレーションができることが分かった。したがって本実施の形態において、被加熱物を加熱する表裏間の加熱温度に差がある場合においても、特記なき場合にはｍ値の定義にある加熱温度Ｔａは、表側にある加熱源７ａの加熱温度を指すものとする。裏側の加熱源７ｂの加熱温度をＴｂ（Ｔａ＜Ｔｂ）、表裏間の温度差をＤとすれば、裏側の加熱温度Ｔｂは、Ｔｂ＝Ｔａ＋Ｄで表される。但し、この裏側の加熱温度Ｔｂの方を基準の加熱温度と定義することも勿論可能である。
【００５５】
次に、以上のようにして求まった各測定位置と測定点に対するｍ値を利用して、リフロー装置１０の加熱条件を変化させた場合の被加熱物の温度プロファイルのシミュレーションを行う方法について説明する。上述したように、本実施の形態では、式５に示すような熱伝導率ｈ、密度ρ、比熱Ｃなどの物性値を用いることなく、サンプル基板の加熱、実測に基いて加熱特性値であるｍ値を算出する。このようにして算出されたｍ値は、各加熱測定位置と各測定点に特有な加熱特性を反映された値となるため、ｍ値を用いることで加熱条件の変化後の温度プロファイルを、従来技術のようなサンプル基板の加熱によって検証するまでもなく、効率的に、しかも高い精度でシミュレーションを行うことが可能となる。
【００５６】
図１０（ａ）〜（ｅ）は、リフロー装置を使用した本実施の形態によるシミュレーションの実験結果１を示している。図１０（ａ）はサンプル基板１をリフロー装置１０に搬入して加熱し、温度測定を行った際の各加熱区域における加熱温度を示している。このときの狙いの要求条件は以下の通りであった。
ａ．加熱保持温度及び同時間（Ｔ２、ｔ２）：２２０℃、２０秒以上
ｂ．必要到達温度（Ｔｒｅｑ）            ：２３０℃
ｃ．耐熱限界温度（Ｔｍａｘ）            ：２４０℃
ｄ．耐熱上限温度及び同時間（Ｔ１、ｔ１）：２００℃、４０秒以下
ｅ．予熱温度及び同時間（Ｔ０、ｔ０）    ：１６０℃〜１９０℃、６０秒〜１２０秒
ｆ．リフロー温度ばらつき（ΔＴｍａｘ）  ：８℃以内
ｇ．予熱温度ばらつき（ΔＴ０）          ：５℃以内
【００５７】
サンプル基板１は図１０（ａ）の右側に示す加熱区域Ｉに搬入され、以下順に加熱区域II〜VIIを通過してリフロー装置１０外へ搬出される。この内、加熱区域Ｉ〜Ｖまでの第１の加熱段階は予熱段階、加熱区域VI、VIIの第２の加熱段階はリフロー段階である。図１０（ａ）に示す加熱例では、加熱装置に設けられた表裏の加熱源７ａ、７ｂによる加熱温度Ｔａ、Ｔｂの間に温度差はなく、予熱段階では予熱温度の上限値である１９０℃、リフロー領域では耐熱限界温度である２４０℃としている。又、このときのサンプル基板１を搬送する搬送装置８の搬送速度ｖは１．２５ｍ／分であった。なお、被加熱物が搬送装置８で搬送される場合には、このように加熱時間ｔの代わりに、搬送速度ｖを用いて管理することもできる。すなわち、該当する測定位置の長さをｌとすれば、ｖ＝ｌ／ｔで置換することができる。
【００５８】
サンプル基板１を前記加熱条件に設定されたリフロー装置１０に搬入して加熱し、サンプル基板１のそれぞれの測定点についてリフロー装置１０の各測定位置における表面到達温度Ｔｓを測定する。その温度測定結果に基き、まず、前記要求条件の内、ｆ、ｇに示すリフロー温度ばらつきΔＴｍａｘ、及び予熱温度ばらつきΔＴ０がクリアされているか否かがチェックされる。ここでは、いずれの温度ばらつきも前記ｆ、ｇに示す条件を満たしていたものとして、以下のシミュレーションのステップに進む。ｆ、ｇの条件が満足されているということは、各測定点間における温度ばらつきが僅かであることを意味し、したがって加熱源７ａ、７ｂの間に温度差を設ける必要がないことを意味する。すなわち、Ｔａ＝Ｔｂとして以下のシミュレーションを行なう。この際のｍ値は、加熱装置の加熱温度Ｔａ、加熱時間ｔ（ここでは搬送速度ｖ）から式８を使用して算出される。
【００５９】
図１０（ｂ）は、搬送装置の搬送速度ｖを同一（１．２５ｍ／分）としたままで加熱区域Ｉ、II、VIの温度をそれぞれ変更させてシミュレーションを行う際の加熱条件を示している。上述の通り、表裏の加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間には温度差を設けていない。図１０（ｃ）は、この変更された加熱条件を基に行ったシミュレーションの結果を示している。このシミュレーションは、各測定位置において求められたそれぞれの測定点のｍ値を使用して、式７の加熱基本式により被加熱物の各測定点における表面温度Ｔｓを算出することにより得られる。
【００６０】
図示の例では測定点が３箇所（測定点３ａ、３ｂ、３ｃ）で、シミュレーション結果の表示項目としてｆ．目標温度ばらつき（ΔＴｍａｘ）、ｃ．耐熱限界温度（Ｔｍａｘ、ここでは各測定点における「ピーク（最高）温度」）、ａ．加熱保持温度及び同時間（ｔ２、ここでは「２２０℃以上の時間」）、ｄ．耐熱上限温度及び同時間（ｔ１、ここでは「２００℃以上の時間」）の４項目を表している。シミュレーションでは被加熱物の１つの測定点に対してｍ値を測定した７００箇所の測定位置における表面温度Ｔｓが全て算出されているため、図示する項目以外にもデータ入手は勿論可能である。例えば、図示の例ではリフロー段階のデータのみを表示しているが、予熱段階のデータも必要に応じて入手可能である。
【００６１】
図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）に示すものと同一測定点及び測定位置における同一項目について、検証目的で実際にサンプル基板１を加熱したときの測定結果を示している。また、図１０（ｅ）は、図１０（ｃ）のシミュレーション結果とこの図１０（ｄ）の実測結果との差を示している。図１０（ｅ）の結果からも分かるように、シミュレーションと実測との間において最大の温度差は測定点３ｂにおける２．４℃（２２８．１℃−２２５．７℃）、最大の時間差は測定点３ａにおける２．４秒（２８．０秒−２５．６秒）と僅かな差しか認められない。リフロー装置や測定装置自身のばらつきがあることも考慮すれば、この差は極めて僅少であって、本実施の形態にかかるシミュレーションの精度の高さを示している。
【００６２】
なお、図１０（ｃ）、（ｄ）中に丸印を付してある測定点３ｂのピーク（最高）温度が、必要到達温度（Ｔｒｅｑ）、すなわち半田を完全な液相とするに必要な温度（２３０℃）条件をクリアしておらず、したがって更なるリフロー温度の上昇、もしくは搬送速度の低減の検討が必要であることを示している。
【００６３】
図１１は、図１０（ｃ）、（ｄ）に示す測定点３ａにおいて、本実施の形態によって得られるｍ値を使用したシミュレーション結果に基く温度プロファイルと、これと同一の条件でサンプル基板１をリフロー装置１０で実際に加熱して得られた結果の温度プロファイルとを対比している。縦軸が温度、横軸が時間（右から左）で、シミュレーションにおいては各加熱区域ごとに１００箇所（計７００箇所）の測定位置において得られたｍ値を使用して測定点の温度を算出し、これをプロットして温度プロファイルを作成している。図からも明らかなように、計７００箇所の温度シミュレーションを行うことでほぼ正確な温度プロファイルが求められることがわかる。また、本実施の形態にかかるｍ値を使用したシミュレーションが実測値に対して極めて近似した精度の高いものであることがわかる。
【００６４】
次に、図１２（ａ）〜（ｅ）は、本実施の形態にかかるシミュレーションの他の実験結果２を示している。先の図１０（ａ）〜（ｅ）に示す例では表裏の加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間で温度差は設けられなかった。ここでは、当初のサンプル基板１の加熱でリフロー温度ばらつきΔＴｍａｘが８℃以内の要求条件を満たさなかったことから、図１２（ａ）に示すようにリフロー加熱段階の加熱区域VI、VIIで表裏間に２０℃の温度差（２６０℃−２４０℃）を設け、再度サンプル基板１の加熱を行なっている。図１２（ａ）に示す加熱条件でサンプル基板１を加熱して各測定位置及び各測定点ごとの温度測定を行い、その結果に基いて各ｍ値が算出される。
【００６５】
次に、図１２（ｂ）は、シミュレーションを行う場合の加熱条件を示している。図示のように、ここではリフロー段階の加熱区域VI、VIIの表裏の加熱温度Ｔａ、Ｔｂをそれぞれ２０℃ずつ上げて２６０℃、２８０℃とし、また、予熱段階の加熱区域Ｖの表裏の加熱温度を１０℃ずつ上げて２００℃としている。上述したように、ここで重要なのは表裏にある各加熱源７ａ、７ｂの加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間の温度差は、ｍ値を算出した時の温度差（予熱段階で０℃、リフロー段階で２０℃）のままに維持されることである。すなわち、表裏間の温度差を設けて算出されたｍ値を用い、その温度差に基く加熱特性をそのまま利用してシミュレーションを行うものとしている。
【００６６】
図１２（ｃ）は、この上述したシミュレーションによって得られた結果であり、又図１２（ｄ）は検証目的でこれと同一の加熱条件で実際に回路基板１を加熱して測定した結果を、また図１２（ｅ）は、この両者間の差をそれぞれ示している。なお、この実験結果２では、測定点の数を３ａ〜３ｅの５点としている。図１２（ｅ）からも明らかなように、シミュレーションと実測の間の差異は、温度で最大１．２℃（２３４．８℃−２３３．６℃）、時間で最大２．０秒（３２．０秒−３０．０秒）と、先の図１０（ｅ）に示す差異と比べても遜色はなく、加熱源７ａ、７ｂ間に温度差が設けられていても、当該温度差を維持したままでその温度差に基くｍ値を利用することにより、極めて精度の高いシミュレーション結果が得られることを示している。
【００６７】
本願発明者らが行なった実験によれば、リフロー段階での温度ばらつきΔＴｍａｘが約８℃以上となった場合には、表裏の加熱源７ａ、７ｂの加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間に温度差を設けずに加熱条件を変化させると適切な加熱条件を見出すのが困難なケースが多かった。逆にΔＴｍａｘが約８℃を越えた場合、表裏の加熱温度Ｔａ、Ｔｂに約２０℃の温度差を設けることで適切な加熱条件を容易に見出せること、また、加熱温度を変化させる場合にもこの温度差（約２０℃）を不変とすることでｍ値をそのまま利用して精度の高いシミュレーションができることを見出した。
【００６８】
温度ばらつきΔＴｍａｘを約８℃にするのは、鉛フリー半田を用いる厳しい温度制約が設けられている場合であって、例えば従来の鉛系半田を用いるなどの温度制約が緩やかな場合には、ΔＴｍａｘが１０℃、あるいはそれ以上となっても被加熱物表裏の加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間に差を設ける必要がない場合もあり得る。また、表裏間の温度差を約２０℃とする条件も、温度制約が緩やかである場合には更に温度差を大きくすることができる。但し、シミュレーションの加熱条件を変化させる場合にあっても表裏間の温度差はそのままの値に保つことが好ましい。
【００６９】
なお、図示されていないが、本願発明者らの行なった他の実験では、予熱段階における温度ばらつきΔＴ０が約５℃を越えた場合には、予熱段階の表裏の加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間にも温度差を設けることが好ましく、また、その時の温度差は約１０℃とすることが好ましい。この場合においても、この約１０℃の温度差でサンプル基板１を加熱して算出されたｍ値を使用してシミュレーションを行い、シミュレーションの加熱条件設定の際にはこの温度差（１０℃）をそのままの値に保つことが好ましい。また、鉛系半田を用いるなどの温度制約が緩やかな場合には、温度ばらつきΔＴ０は８℃、あるいはそれ以上とすることもできる。
【００７０】
上述したように、本実施の形態にかかるｍ値を利用してシミュレーションを行う熱解析方法によれば、所望の温度プロフィールに沿って被加熱物を加熱するための加熱条件を極めて精度よく見出すことができる。しかもｍ値には利用者が実際に使用する加熱装置、実際に加熱する被加熱物の物理的特性を包含することができるため、利用者は通信手段を介して加熱データを提供者に送信することにより、利用者個々のニーズに応じた利用者に固有の熱解析情報を提供者から得ることができる。
【００７１】
図１３は、提供者Ｓから利用者Ｕに対して通信手段を介して提供されるアウトプットの画像例を示している。項目１．は表裏にある加熱源の加熱温度と、被加熱物を搬送する搬送速度（あるいは加熱時間）との両加熱条件を示している。図１に示すように利用者Ｕのコンピュータ１２が加熱制御装置２０と接続されていれば、提供者Ｓから受信したこの入力をそのまま加熱制御装置２０に送信して加熱装置１０の加熱条件を制御することもできる。又、図１３の項目２．は、項目１．の加熱条件に基くシミュレーションによって得られた結果を示しており、利用者の要求条件に対応させた達成状況を示している。項目３．には、使用したソフトウェアの更新状況などの関連情報、その他利用者Ｕにとって有益となる各種の情報を含めることができる。
【００７２】
利用者Ｕに提供されたこれら情報は、提供者Ｓのデータバンク２７（図１参照）に蓄えることが可能である。同一利用者Ｕが同一の加熱装置に関して複数回にわたって熱解析を依頼すると、このデータバンクにある情報を利用して、例えば前回までの依頼時における結果と今回の結果とを比較することができ、特定の加熱区域の値に著しい変動が見られるような場合、あるいは経時的に何らかの傾向が見られるような場合などには、当該加熱区域の加熱源もしくは加熱装置に何らかの不具合が生じている可能性を見出すことができる。このような場合、情報を項目２．の関連情報欄に表示し、利用者に警告することもできる。
【００７３】
以上、利用者Ｕの要請に応じ提供者Ｓが熱解析の情報提供サービスを行なう本実施の形態にかかるシステムの概要を説明してきたが、提供者Ｓのサーバ１５が実行する処理内容について、以下に更に詳細に説明する。これまでの説明により、まず被加熱物サンプルを一旦加熱して得られる加熱データからｍ値を求めることで、被加熱物サンプルの物性値の入力が無くとも熱解析が可能であることが分かった。次に、求められたｍ値を使用することで、加熱条件を与えれば被加熱物の到達温度が、あるいは逆に必要な到達温度を与えればそれを達成するための加熱条件が、それぞれ極めて高い精度で得られることが分かった。しかしながら熱解析のシミュレーションを行う場合、一度設定した加熱条件でのシミュレーション結果を検討した後、次のシミュレーションにおける加熱条件を検討結果に基いて新たに設定し直す必要がある。マニュアルでこれを設定することも可能であるが、これでは利用者Ｕへの短時間での情報提供が困難となり、何よりも熟練者の経験と勘が要求される。以下に示す処理手順では、この加熱条件の再設定をサーバ自身が自動的に行なうことを可能とするアルゴリズムを含んでいる。
【００７４】
図１４は、リフロー加熱を例にしたサーバ１５で行なう処理手順の概要を示している。フローチャートの内、右側には利用者Ｕが実施する手順を、左側には提供者Ｓが実施する手順を示す。利用者Ｕは、まずステップ＃１で被加熱物と加熱装置の条件を設定する。ここでは表裏の加熱源７ａ、７ｂの加熱温度Ｔａ、Ｔｂの間には温度差は設けられていないものとする。次にステップ＃２において、例えば上述の各要求条件ａ〜ｇに表示したＴ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔｍａｘ、Ｔｒｅｑ、ΔＴｍａｘ、ΔＴ０、ｔ０、ｔ１、ｔ２を含む利用者の所望する加熱要求条件が設定される。
【００７５】
次にステップ＃３において、先にステップ＃１で設定した加熱条件により、被加熱物サンプル１を実際に加熱し、被加熱物サンプル１の複数の測定点における表面温度Ｔｓ（初期温度Ｔｉｎｔ含む）を測定する。利用者Ｕは、以上の各ステップで得られた加熱データを含む加熱関連情報を通信手段を利用してステップ＃４で提供者Ｓに送信する。情報提供を受けた提供者Ｓ側では、まずステップ＃５で、前記の測定結果、測定点間の温度ばらつきが要求条件（閾値）を満たしているかをチェックする。前記例でいえば、予熱段階の温度のばらつきΔＴ０が５℃以内か、リフロー加熱段階のばらつきΔＴｍａｘが８℃以内かがチェックされる。これらのばらつきが許容範囲にない場合、提供者Ｓは利用者Ｕに対し、ステップ＃６で表裏にある加熱源７ａ、７ｂの加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間に温度差Ｄを設けて再加熱することを促す。この際、利用者Ｕに対し、提供者側で予め定められた適切な温度差Ｄを提示することが好ましい。例えば、予熱段階での温度ばらつきΔＴ０が許容範囲外であるとき、予熱段階にある裏側の加熱温度Ｔｂをステップ＃１で設定した温度に対して１０℃引き上げること、あるいはリフロー段階でのばらつきΔＴｍａｘが許容範囲外であるとき、リフロー段階にある裏側の加熱温度Ｔｂをステップ＃１で設定した温度に対して２０℃引き上げること、などの対応を提示する。
【００７６】
この提示を得た利用者Ｕは、推奨された温度差Ｄを表裏間に設けた加熱条件をステップ＃７で設定し直し、ステップ＃８で再度被加熱物サンプル１を加熱して各測定点の表面温度Ｔｓを測定し、ステップ＃９で加熱データを提供者Ｓに送信する。なお、上に示す予熱段階の温度差１０℃、リフロー段階の温度差２０℃は１例であって、加熱目的に応じて他の温度差を設定しておくこともできる。ステップ＃５で温度ばらつきが許容範囲内にない場合に、このように表裏の加熱源間に温度差Ｄを設けることを推奨するのは、その後のシミュレーションによってもこの温度ばらつきを解消することが困難な場合が予想されるため、シミュレーションの前に予め温度差を設けて適切な加熱条件を見出し易くするものである。
【００７７】
利用者Ｕの有する加熱装置が表裏間での温度差を設けることができない形式のものであれば、ステップ＃５〜＃９までは省略される。また、ステップ＃５の温度ばらつきが許容範囲内か否かは温度測定結果に基いて利用者Ｕが単独で把握することができるため、ステップ＃１〜＃９までを通して利用者Ｕ側のみで進めることもできる。すなわち、温度ばらつきが許容範囲内にない場合には、利用者Ｕは予め提供者側が設定した表裏間の温度差を設けた加熱条件で被加熱物を加熱し直し、ステップ＃９でその加熱データを含む加熱関連情報を提供者Ｓへ送信するものとしてもよい。
【００７８】
提供者Ｓは、ステップ＃５で温度ばらつきが許容範囲内であったとき、もしくはステップ＃９で利用者Ｕからのデータ入力があったとき、ステップ＃１０で利用者Ｕから得た加熱条件と測定結果とから各測定点及び各測定位置ごとの加熱特性値であるｍ値を算出する。ｍ値を算出する演算方法は、式８に示した内容と同じである。但し、利用者が表裏間に温度差Ｄを設けた場合の式８における加熱温度Ｔａは、表裏の加熱源７ａ、７ｂの内のいずれか一方を基準に定め、例えば表側にある加熱源７ａの加熱温度Ｔａを用いるものとする。繰り返しとなるが、表裏の加熱源の間に温度差がある場合、得られたｍ値は当該温度差をも包含した加熱特性値となる。
【００７９】
次にシミュレーション段階に移行し、ステップ＃１１でシミュレーション条件を設定する。この設定は後述するアルゴリズムにしたがって提供者Ｓのサーバ１５が自動的に行なうことができる。ステップ＃７で表裏面の加熱源間に温度差Ｄを設けた場合、当該温度差Ｄを同一に保ったままで平行移動させた加熱温度Ｔａ、Ｔｂが設定される。ステップ＃１２では、ステップ＃１０で算出されたｍ値を使用し、前記シミュレーション条件に基いてシミュレーションした結果の温度プロファイルを作成する。図１１に示すシミュレーションプロファイルでは１つの測定点のみの結果を示しているが、同様な温度プロファイルが各測定点全てについて求められる。この全てのプロファイルを基に、まずステップ＃１３で第１の加熱段階、すなわち予熱段階での要求条件をクリアしているかがチェックされる。ここでは全ての測定点における温度が要求条件Ｔ０、ｔ０（先の例で１５０〜１９０℃、６０〜１２０秒）を満たしているかがチェックされる。
【００８０】
全ての測定点でこの要求条件が満たされていない場合には、ステップ＃１１に戻って加熱温度の変更など再度のシミュレーション条件の設定を行う。表裏の加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間に温度差Ｄがある場合には、この温度差Ｄはここでも同一に保たれる。次にステップ＃１４で、第２の加熱段階、すなわちリフロー段階での要求条件がクリアされているかがチェックされる。リフロー加熱の例では、この段階の加熱が電子部品などを高温破壊することなく確実に半田接合するよう全加熱行程を通して最も厳格な温度管理が要求される。なお、図示の例では第１と第２の２つの加熱段階をステップ＃１３、＃１４に示しているが、要求条件が別途定められた第３、第４以降の加熱段階があってもよい。また、要求条件が１つの加熱段階のみに設定されている場合には、ステップ＃１３又は＃１４のいずれかの加熱段階が省略されてもよい。
【００８１】
ステップ＃１４におけるチェックの結果、設定された要求条件が満たされていない場合には、ステップ＃１１に戻って再度シミュレーション条件の設定を行う。例えば、シミュレーションの結果が図１０（ｃ）に示すものとなれば、同図の丸印で囲った測定点３ｂの必要到達温度（Ｔｒｅｑ）が要求条件温度である２３０℃をクリアしていない。このような場合には要求条件をクリアさせるため、ステップ＃１１でリフロー段階における加熱区域の加熱温度を上げるか、もしくは加熱時間を長くする（搬送速度を遅くする）などの加熱条件の変更を行う。この加熱条件の変更をサーバ１５が自動で行なうロジックに関しては後述する。表裏の加熱温度Ｔａ、Ｔｂの間に温度差Ｄを設けている場合には、当該温度差Ｄが維持されるのはこれまでと同様である。
【００８２】
ステップ＃１４でリフロー領域における要求条件が全てクリアされておれば、ステップ＃１５でシミュレーション結果に基いて加熱条件を確定する。提供者Ｓのサーバ１５は、ステップ＃１６で設定された加熱条件を通信手段を介して利用者Ｕの表示部１４（図１参照）に提供し、利用者Ｕはそのアウトプットを得てステップ＃１７で加熱装置の加熱条件を設定する。
【００８３】
提供者が行なったシミュレーションの結果、例えば測定点の１つにおいては被加熱物が耐熱限界温度（Ｔｍａｘ）２４０℃を越え、他の測定点の１つにおいては必要到達温度（Ｔｒｅｑ）２３０℃にも至らないような極端な状況（大きな温度ばらつき）も有り得る。本実施の形態の情報提供システムによれば、このような場合においてもその結果を早期に利用者へ提供し、必要な対応策を促すことができる。あるいは、後述するようにこの代替として利用者の所望する要求条件に最も近似する次善の近似解を提供することができる。
【００８４】
なお、上述した熱解析方法では、更に適用範囲を広げた態様が可能である。これまで述べてきた例では熱風を被加熱物に吹き付ける対流加熱方式を前提としてきたが、利用者の使用する加熱装置が遠赤外線放射などを利用する輻射加熱方式である場合においても、本実施の形態のシミュレーションを適用することができる。具体的には、式３で示したように、Δｔ時間で加熱される被加熱物の温度変化量ΔＴは一般に、
【数１０】
2005134276.tif 000012
で表される。右辺の前半部分は対流による要素を示し、後半部分は輻射による要素を示している。対流による加熱をベースとした式４では、輻射加熱による影響をほぼ無視できるとして右辺の輻射加熱要素の後半部分を省略しているが、これと同様に輻射による加熱の場合には、右辺の対流加熱要素の前半部分を省略して
【数１１】
2005134276.tif 000013
と表すことができる。この式９を式４に置き換えて輻射による加熱をベースとした場合の加熱特性値を求め、あとは先の実施の形態で説明した内容と同じ手順により、この加熱特性値をもとにして輻射加熱の場合における各種のシミュレーションを行うことが可能である。
【００８５】
本発明に係る加熱特性値すなわちｍ値を適用したシミュレーションの更に異なる態様として、対象物を冷却する際への適用がある。図６に示す加熱装置において、装置出口側に前述した冷却装置１１を示している。被加熱物である回路基板などを長く高温に放置することを避ける必要がある場合、エアもしくは冷風を被加熱物に吹き付けて冷却を促進させることができる。この冷却装置においても、全く同様に吹き付けるエアもしくは冷風の温度、冷却時間を定め、被加熱物（被冷却物）の測定点における温度を測定してｍ値を求め、あとは同様にしてこのｍ値を使用して温度シミュレーションを行うことができる。
【００８６】
さらに、図６では加熱装置内で被加熱物を搬送装置で搬送する形式の加熱装置としているが、本実施の形態は他の形式の加熱装置に対しても適用が可能である。例えば搬送装置を持たず、搬入された被加熱物を移動することなしに一定時間の加熱区分ごとに加熱装置の加熱温度を変化させることによって所定の温度プロファイルに沿った加熱を行う形式の加熱装置に対しても適用可能である。したがって、図６に示す加熱区域は必ずしも物理的に分離された異なる区域を意味せず、前記一定時間ごとに加熱温度が変化する加熱区分もそれぞれ図示の加熱区域に相当するものと解釈しなければならない。
【００８７】
また、上述した態様では利用者が所望する温度プロファイル（要求条件）を得るための適切な加熱条件を設定する熱解析について述べているが、これとは逆に、利用者が設定した加熱条件を与え、この加熱条件によって加熱される被加熱物がどのような温度プロファイルで加熱されるかを求める熱解析も勿論可能である。これは各測定位置に応じた加熱温度Ｔａ、加熱時間ｔを加熱基本式（式７）に代入し、複数の測定位置（先の例では合計７００箇所）ごとに到達温度Ｔｓを算出することによって、例えば図１１に示すような温度プロファイルのシミュレーション結果を得ることができる。表裏の加熱源７ａ、７ｂの間に温度差が設けられている場合にも、ｍ値を求めた際の基準となる加熱温度（上述の例では表側の加熱温度Ｔａ）に対応した加熱条件を与え、この温度差を維持したままで当該ｍ値を使用することによって同様の温度プロファイルのシミュレーションが可能である。本態様を実施する場合、利用者Ｕから提示する条件の画像は図１３の項目１．に示す内容となり、提供者から提供するアウトプットは図４の項目１．に示す内容、あるいは図１１に示すような温度プロファイルとなる。
【００８８】
次に、表裏間の適切な温度差を見出す手順を含む代替の態様について図面を参照して説明する。これまでに示した態様では、各温度のばらつきΔＴ０、ΔＴｍａｘが許容範囲を越えた場合、表裏の加熱源間に予め定められた一定の温度差（例えば、予熱段階で１０℃、リフロー段階で２０℃）を設け、この予め定められた温度差を維持したままで加熱温度を変化させて熱解析を行なっている。本態様ではこれを改め、表裏の加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間に設けるべき適切な温度差Ｄをシミュレーションによって求め、これを含めたアウトプットを利用者に提供する情報提供システムである。使用する加熱装置は、図６に示すものと同様であってよく、また、被加熱物の加熱要求条件は上述の実施の形態で示したものと同様とする。なお、以下の説明では鉛フリー半田を使用するリフロー加熱を例にしているが、他の熱解析においても同様に適用可能である。
【００８９】
図１５は、本態様にかかる熱解析情報システムの手順を示すフローチャートである。図１４と同様、右側に利用者Ｕの行なう手順、左側に提供者Ｓが行なう手順をそれぞれ示している。図において、ステップ＃１からステップ＃３までは、図１４に示す先の態様と同様である。すなわち、利用者Ｕは、両加熱源７ａ、７ｂの加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間に温度差を設けない加熱条件下でサンプル基板１を加熱し、提供者Ｓに送信すべき第１の加熱データを取得する。
【００９０】
次に利用者Ｕは、ステップ＃４で表裏にある加熱源の加熱温度Ｔａ、Ｔｂに温度差Ｄを設ける。例えば、予熱段階の各加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間の温度差Ｄｐに１０℃、リフロー段階の各加熱温度Ｔａ、Ｔｂ間の温度差Ｄｒに２０℃など、予め定められた温度差Ｄ（Ｄｐ、Ｄｒ）を設ける。先の例に基いてより具体的に示せば、予熱段階での表側の加熱温度Ｔａ＝１８０℃、裏側の加熱温度Ｔｂ＝１９０℃、リフロー段階での表側の加熱温度Ｔａ＝２４０℃、下側の加熱温度Ｔｂ＝２６０℃とする。次にステップ＃５で、この温度差を設けた加熱条件によりサンプル基板１を再度加熱し、提供者Ｓに送信すべき第２の加熱データを取得する。利用者は、ステップ＃１〜＃５で得られる加熱データを含む関連情報一式を、ステップ＃６で通信手段を介して提供者Ｓへ送信する。
【００９１】
加熱データほかを受け取った提供者Ｓのサーバ１５は、まず、ステップ＃３で得られる第１の加熱データに基き、ステップ＃７で加熱特性値であるｍ値を求める。すなわち、このｍ値は、表裏の加熱源間に温度差が設けられていない条件でのｍ値となるが、ここで求められるｍ値は、以降の表裏の加熱源間に温度差を設けた場合にも適用される。上述した通り、本願発明者らは実験により、所定以内の温度差（例えば予熱段階で約１０℃、リフロー段階で約２０℃）であれば、温度差なしの条件で得られたｍ値を温度差を設けた条件に適用しても大きな誤差がないシミュレーション結果が得られることを見出している。
【００９２】
次に、ステップ＃８以下に示す表裏の加熱源間の適切な温度差を見出すシミュレーションについて具体例を用いて説明する。ステップ＃５における表裏間に温度差を設けた加熱条件下での被加熱物サンプル１の加熱により、被加熱サンプル１の各測定点及び加熱装置１０の各測定位置ごとの初期温度Ｔｉｎｔ、到達温度Ｔｓを測定することができる。例としてリフロー段階の特定の測定位置における１つの測定点３の初期温度Ｔｉｎｔが２３２℃、到達温度Ｔｓが２３８℃とそれぞれ測定されたとする。
【００９３】
ステップ＃８では、この測定結果に基いて前記測定点３近傍の局部加熱温度Ｔｘを求める。この局部加熱温度Ｔｘとは、測定点３の温度Ｔｓを上述の２３８℃まで加熱するに必要な測定点３の近傍に形成される局部的な仮想の加熱温度である。より具体的には、加熱基本式である式７：
Ｔｓ＝Ｔａ−（Ｔａ−Ｔｉｎｔ）ｅ−ｍｔ
を変形して、到達温度Ｔｓから逆に加熱温度Ｔａを求める式に改めると、
【数１２】
2005134276.tif 000014
となる。この式１０に、上述のＴｓ＝２３８℃、Ｔｉｎｔ＝２３２℃、またｍにはステップ＃７で算出したｍ値をそれぞれ代入すると、例えば加熱温度Ｔａ＝２４８℃と算出される。
【００９４】
このようにして算出された加熱温度Ｔａ＝２４８℃という温度は、表側の加熱温度Ｔａ＝２４０℃と裏側の加熱温度Ｔｂ＝２６０℃という表裏両側にある加熱源からの異なる加熱温度によって、当該測定点３の近傍に形成される局部的な想定上の加熱温度であるといえる。これを局部加熱温度Ｔｘと定義する。すなわち、式１０を改めると、
【数１３】
2005134276.tif 000015
となる。
【００９５】
次に、ステップ＃９で、表裏の各加熱温度Ｔａ、Ｔｂ（Ｔａ＜Ｔｂとする）が局部加熱温度Ｔｘに及ぼす影響度の指標となる温度差係数Ｒを求める。具体的に、表側の加熱温度Ｔａに対応する温度差係数Ｒａは：
【数１４】
2005134276.tif 000016
また、裏側の加熱温度Ｔｂに対応する温度差係数Ｒｂは：
【数１５】
2005134276.tif 000017
で表される。上述した例における具体的な数値を求めれば、
Ｒａ＝（２４８−２４０）／（２６０−２４０）＝０．４
Ｒｂ＝（２６０−２４８）／（２６０−２４０）＝０．６
となる。すなわち、当該測定点３において、局部加熱温度Ｔｘに及ぼす影響度の指標は、表側の加熱源７ａが０．４、裏側の加熱源７ｂが０．６（双方の合計で１．０）と想定される。このような温度差係数Ｒをそれぞれの測定点３及び測定位置において算出する。
【００９６】
次に、ステップ＃１０で、以上で求められた温度差係数Ｒを基に、予熱段階及びリフロー段階におけるそれぞれの表裏間の加熱源７ａ、７ｂの適切な温度差Ｄｐ、Ｄｒを求めるシミュレーションを行う。ここで、予熱段階の最大の温度差Ｄｐは１０℃、リフロー段階の最大の温度差Ｄｒは２０℃とし、各１０℃区切りの段差でのシミュレーションを行う場合を説明する。この際の温度差Ｄｐ、Ｄｒの組み合わせは以下の６通りとなる。
ａ．予熱段階の温度差Ｄｐ＝０    ；  リフロー段階の温度差Ｄｒ＝０
ｂ．予熱段階の温度差Ｄｐ＝０    ；  リフロー段階の温度差Ｄｒ＝１０℃
ｃ．予熱段階の温度差Ｄｐ＝０    ；  リフロー段階の温度差Ｄｒ＝２０℃
ｄ．予熱段階の温度差Ｄｐ＝１０℃；  リフロー段階の温度差Ｄｒ＝０
ｅ．予熱段階の温度差Ｄｐ＝１０℃；  リフロー段階の温度差Ｄｒ＝１０℃
ｆ．予熱段階の温度差Ｄｐ＝１０℃；  リフロー段階の温度差Ｄｒ＝２０℃
【００９７】
以上の各組み合わせにおける局部加熱温度Ｔｘを求めると、それぞれ以下の結果となる。なお、ここでは基準温度として表側の加熱温度Ｔａを用いるものとし、具体的には予熱段階をＴａ＝１９０℃、リフロー段階をＴａ＝２４０℃とする。繰り返しになるが、裏側の加熱温度Ｔｂの方を基準温度として用いることも同様に可能である。
＜予熱段階：Ｔｘ＝Ｔａ＋Ｄｐ×Ｒａ＞
ａ．Ｔｘ＝１９０＋０×０．４＝１９０℃
ｂ．Ｔｘ＝１９０＋０×０．４＝１９０℃
ｃ．Ｔｘ＝１９０＋０×０．４＝１９０℃
ｄ．Ｔｘ＝１９０＋１０×０．４＝１９４℃
ｅ．Ｔｘ＝１９０＋１０×０．４＝１９４℃
ｆ．Ｔｘ＝１９０＋１０×０．４＝１９４℃
＜リフロー段階：Ｔｘ＝Ｔａ＋Ｄｒ×Ｒａ＞
ａ．Ｔｘ＝２４０＋０×０．４＝２４０℃
ｂ．Ｔｘ＝２４０＋１０×０．４＝２４４℃
ｃ．Ｔｘ＝２４０＋２０×０．４＝２４８℃
ｄ．Ｔｘ＝２４０＋０×０．４＝２４０℃
ｅ．Ｔｘ＝２４０＋１０×０．４＝２４４℃
ｆ．Ｔｘ＝２４０＋２０×０．４＝２４８℃
【００９８】
加熱温度Ｔｘとしたときの測定点３の到達温度Ｔｓは、加熱基本式である式７の
Ｔｓ＝Ｔｘ−（Ｔｘ−Ｔｉｎｔ）ｅ−ｍｔ
にそれぞれのＴｘ、Ｔｉｎｔの値を代入することにより得られる。初期温度であるＴｉｎｔは、それぞれ直前の測定位置における到達温度により求められる。同様にして、全ての測定点、測定位置においてそれぞれの温度Ｔｓを求めることにより、ステップ＃１０で各測定点３の温度プロファイルを作成することができる。
【００９９】
リフロー加熱の場合、各測定点のピーク温度のばらつきが最小となる温度差の組み合わせが最適な加熱条件となるため、ステップ＃１０で、上述のａ〜ｆの局部加熱条件の内から各測定点のピーク温度間が最少の温度差となるものを選択することによって予熱段階、リフロー段階における各最適な表裏間の加熱温度差Ｄｐ、Ｄｒを特定することができる。ステップ＃１０では、全ての測定点における温度プロファイルを得ることができるため、ΔＴｍａｘが最小となる条件以外にも、加熱目的に合わせて要求条件に最も適する温度差の組み合わせをシミュレーション結果から任意に選択することができる。
【０１００】
なお、上述の例では、予熱段階とリフロー段階の温度差係数Ｒａを仮に同じとしているが、異なる場合であれば、それぞれの温度差係数を用いることによって同様に計算可能である。また、上記の例では温度差の組み合わせを１０℃区切りの段差ごととしているが、これを５℃区切り、２℃区切りなど、任意の段差ごとで同様にシミュレーションを行なうことができる。区切りをより細かくすることによって、当然ながら計算処理は多くなるがより詳細な熱解析が可能となる。
【０１０１】
図１５において、ステップ＃１１で温度ばらつきΔＴｍａｘを最小とする最適な温度差Ｄｐ、Ｄｒが求められれば、以下は、図１４に示すフローチャートのステップ＃１１以下に示すフローを進めることによって、必要な加熱条件を求めるシミュレーションを行うことができる。すなわち、上述した図１５に示すフローによって測定点３の温度ばらつきを最小とする表裏間での加熱温度差Ｄをシミュレーションによって見出し、以下はこの加熱温度差Ｄを維持したままで先の実施の形態と同様にして利用者の所望する要求条件を満足する最適な加熱条件を見出すことができる。
【０１０２】
また、上述の説明では、予熱段階の表裏間の加熱温度差が１０℃、リフロー段階の温度差が２０℃で、これを各々１０℃区切りの段差で組み合わせるという比較的シンプルなシミュレーション条件としているが、例えばリフロー段階の２つの加熱区域VI、VIIを個別に１０℃区切りの段差で最大各２０℃まで変動させ、これと予熱段階の１０℃の加熱温度差を含む３つの加熱条件の組み合わせとしたシミュレーションにするなど、より複雑なシミュレーションを行うことも可能である。
【０１０３】
また、これまでは裏側の加熱温度Ｔｂが表側の加熱温度Ｔａよりも高温である例のみを示しているが、加熱目的に応じ表側の加熱温度Ｔａをより高温にする場合もあり得、この場合においても上述したロジックは同様に適用することが可能である。
【０１０４】
以上のシミュレーションによって得られた表裏間の最も適切な加熱温度差を含む加熱条件は、提供者Ｓから通信手段によって利用者Ｕのスクリーンに表示される。表示される画像の一例は図１３に示される。ここで提供される表裏間の温度差は、上述にようにシミュレーションによって得られた最適な温度差となる。
【０１０５】
次に、利用者Ｕから提供される加熱データに基いて熱解析を行なう提供者Ｓのサーバ１５に、シミュレーション条件を自動的に設定させるアルゴリズムを含む手順について説明する。ここでは、基本的に上述した情報提供システムの２つの態様の熱解析方法を実施する２つの異なる手順が含まれる。すなわち、１つは表裏にある加熱源間の温度差を予め定めた一定値とする態様と、表裏間の温度差をもシミュレーションにより見出す態様との２つの異なる手順である。例えばこれらの手順を含むプログラムを記録した記録媒体をサーバ１５が読み込むことによって、サーバ１５はシミュレーション条件を自動的に設定し、要求条件に適する加熱条件を見出すことができる。当該手順の第１の態様は、
表裏の加熱源間に加熱温度差を設けない一定の加熱条件下で被加熱物サンプルを加熱してその複数の測定点の各温度を測定した加熱データと、利用者Ｕが所望する被加熱物を加熱する際の要求条件との入力を利用者に促し、その入力を利用者Ｕから受ける手順と、
前記複数の測定点間の温度ばらつきの大きさを予め定められた閾値と比較する手順と、
前記温度ばらつきが予め定められた閾値よりも小さい場合、前記入力した加熱データから、式８に示す加熱特性値であるｍ値を求める手順と、
前記温度ばらつきが予め定められた閾値よりも大きい場合、表裏の加熱温度に予め定められた温度差を設けた加熱条件で被加熱物サンプルを再度加熱して加熱データを再獲得する旨を利用者Ｕに促す手順と、
前記表裏の加熱源間に加熱温度を設けた加熱条件下で再加熱した際の加熱データの入力を利用者Ｕから受ける手順と、
前記入力した再加熱の際の加熱データから、式８に示す加熱特性値であるｍ値を求める手順と、
被加熱物を加熱するためのシミュレーション条件を、前記表裏間の加熱温度差（０を含む）を維持したままで設定する手順と、
前記設定された加熱条件と前記求められた各ｍ値とから、回路基板の各測定点ごとの温度を算出して温度プロファイルをシミュレーションにより求める手順と、
前記シミュレーション結果と前記要求条件とを比較して前記シミュレーション条件が要求条件をクリアできる加熱条件であるかを確認する手順と、
前記要求条件がクリアできない場合、前記確認結果に基く次の適切なシミュレーション条件を、前記表裏間の加熱温度差（０を含む）を維持したままで再設定してシミュレーションを繰り返す手順と、
前記要求条件がクリアできた場合、当該結果を適切な加熱条件として確定する手順と、
前記表裏の加熱温度に予め定められた温度差を設けて加熱しても、複数の測定点間の温度ばらつきの大きさが前記予め定められた閾値内に納まらない場合、または、オプションとして前記シミュレーションの繰り返しが一定回数を越えた場合、適切な加熱条件の設定は不能であると判断する手順と、
前記確定された加熱条件、もしくは前記不能であるとの判断結果のいずれかを利用者Ｕに通知する手順と、を含んでいる。
【０１０６】
ここで、表裏の加熱温度に設けられる予め定められた温度差は、例えば鉛フリー半田をリフロー加熱する場合、予熱段階で約１０℃、リフロー段階で約２０℃、それぞれ下側加熱温度を上側加熱温度よりも高くする。また、前記複数の測定点間の温度ばらつきの大きさと比較される前記閾値は、例えば鉛フリー半田のリフロー加熱の場合、予熱段階で約５℃、リフロー段階で約８℃とすることができる。
【０１０７】
以上の一連の基本手順において、適切なシミュレーション用加熱条件の選択と設定をサーバ１５自身が行うアルゴリズムは以下のようである。なお、以下の手順では、第１の加熱段階（以下、予熱段階とする。）、第２の加熱段階（以下、リフロー段階とする。）を含むリフロー加熱を例として説明しているが、これ以外の熱解析においても同様のアルゴリズムを適用することが可能である。
【０１０８】
また、参考として、この際の被加熱物の要求条件は、本実施の形態で示した下記の条件と同一であるものとし、以下、必要に応じて説明中のカッコ内に参考表示する。
ａ．加熱保持温度及び同時間（Ｔ２、ｔ２）：２２０℃、２０秒以上。
ｂ．必要到達温度（Ｔｒｅｑ）            ：２３０℃
ｃ．耐熱限界温度（Ｔｍａｘ）            ：２４０℃
ｄ．耐熱上限温度及び同時間（Ｔ１、ｔ１）：２００℃、４０秒以下。
ｅ．予熱温度及び同時間（Ｔ０、ｔ０）    ：１６０℃〜１９０℃、６０秒〜１２０秒。
【０１０９】
まず、図１４に示す表裏間の温度差を一定に定める第１の態様のフローチャートにおいて、ステップ＃１１でのシミュレーション用加熱条件の設定をサーバ自身で行なうアルゴリズムの手順を図１６に示す。図１６において、まずステップ＃２１で加熱特性値（ｍ値）を獲得する。これは図１４に示すステップ＃１〜ステップ＃１０で得られるもので、複数の測定点と複数の測定位置に対して求められている。表裏間の加熱源に温度差がある場合には、その温度差を設けた状態で得られたｍ値を取得する。次に、サンプル加熱時の測定結果又はシミュレーションによる算出結果から、ステップ＃２２で第１の加熱段階である予熱段階中で最も高い測定温度となった測定点（図９に示す例に基いてこれを３ｃとする）を抽出する。これは、ステップ＃２３において予熱段階における加熱で温度条件の許容される上限を超えてオーバシュートすることがないかをまず最も高い測定点３ｃで確認するものである（確認手順Ａ）。ここでオーバシュートしておれば、予熱段階での加熱温度が前記予熱の許容される上限温度（１９０℃）を越えていることを意味している。この場合には、ステップ＃２４において予め定められた基準で加熱温度を下げる加熱条件の補正を加え、ステップ＃２５で改めてシミュレーションを行い、再度ステップ＃２２へ戻ってこれまでの手順を繰り返す。なお、表裏間の加熱源に予め温度差が設けられている場合には、加熱温度を下げる際に当該温度差がそのまま維持される。これは、以下に示す加熱温度の上昇・下降を行なう全ての操作においても同様である。また、以下、特記なき場合、加熱温度とは、基準となる表側の加熱温度（図６の上側の加熱源７ａによる加熱温度）Ｔａを指している。
【０１１０】
予熱段階での加熱温度を下げる際の前記予め定められた基準の１つは、加熱温度を予熱段階の許容される上限温度（１９０℃）まで引き下げることである。その他の基準としては、測定結果又は算出結果による温度と前記許容される上限温度（１９０℃）との温度差を算出し、この温度差に一定の比率（１を含む）を乗じた温度分だけこれまでの加熱温度を引き下げることである。このような基準を予め定めておくことで、ステップ＃２４ではコンピュータ自身が加熱温度の補正を加えることができる。
【０１１１】
なお、図示していないが、ステップ＃２２で抽出された最も高い測定温度となった測定点が予熱段階における加熱で許容される下限温度（１６０℃）まで達してない場合、逆にステップ＃２４において予め定められた基準で加熱温度を上げる加熱条件の補正を加える必要があり、その後、ステップ＃２５で改めてシミュレーションを行い、再度ステップ＃２２へ戻ってこれまでの手順を繰り返す。一般に被加熱物の温度は加熱温度と同一、もしくはこれよりも低くなるため、許容下限温度以下の加熱温度条件を予め設定することは一般には考え難い。したがって、これは万一の救済手段である。加熱温度を上げる際の前記予め定められた基準は、上述した加熱温度を引き下げる場合の基準に準ずるものとすることができる。
【０１１２】
ステップ＃２３で測定点３ｃが予熱上限温度を越えていなければ、次にステップ＃２６で、予熱時間ｔ０（６０秒以上）に達しているかが確認される（確認手順Ｂ）。これがクリアされていない場合には、加熱装置に搬入された被加熱物が早めに予熱温度（１９０℃）まで昇温できるよう、ステップ＃２７で予め定められた基準で加熱温度を上げる補正、もしくは予め定められた基準で加熱時間を長くする（搬送速度を遅くする）補正を行う。
【０１１３】
図１７は、ステップ＃２７における加熱温度を上げるための予め定められた基準の１例を示している。図は被加熱物の温度プロファイルを示しており、縦軸は温度、横軸は時間（右から左）を示す。時間は加熱区域Ｉ〜VIIの経過で示している。加熱装置に温度Ｔｒで搬入された被加熱物は、加熱区域ＩからＶの第１の加熱（予熱）段階で順次昇温され、図示の例では加熱区域IIIの途中で予熱温度Ｔ０（１６０〜１９０℃）に達し、その後時間ｔだけこの予熱温度で保持される。この保持時間ｔが要求条件ｔ０（６０秒）を満たしていない（ｔ＜ｔ０）場合、前記の基準として、この予熱温度Ｔ０に到達した加熱区域（図示の例ではIII）よりも前の加熱区域（同、Ｉ、II）の加熱温度を例えば１℃上昇させる加熱条件の補正を行うものとする。この加熱温度の補正に基いて再度シミュレーションを行い、その結果にて未だ保持時間ｔがｔ０を満たしていない場合には、同様な操作で再度１℃上昇させ、これをｔ０がクリアできるまで繰り返す。なお、この上昇させる温度幅１℃は任意であり、これより大きくしても小さくしてもよい。
【０１１４】
図１６のステップ＃２７における加熱時間を長くするための予め定められた基準の例としては、要求時間ｔ０に対する算出された時間ｔの比率（ｔ／ｔ０、＜１）をこれまでの搬送速度に乗ずる、あるいは、この比率でこれまでの加熱時間を除するなどの基準とすることができる。加熱温度、加熱時間のどちらで加熱条件の補正を行うか、もしくはこの双方で補正を行うかは予め任意に選択して設定しておくことができる。
【０１１５】
なお、図１６、図１７には示していないが、予熱温度の保持時間が逆に要求条件ｔ０をオーバしている場合（＞１２０秒）には、上述とは逆に、加熱温度Ｔ０（１９０℃）に達した加熱区域よりも前にある各加熱区域の加熱温度を予め定められた基準で下げる補正を加えること、もしくは予熱段階の加熱時間を予め定められた基準で短くする補正を加えることにより、同様に対応することができる。この際の加熱温度を下げる、もしくは加熱時間を短くするための予め定められた補正の基準は、上述した加熱温度を上げる、もしくは加熱時間を長くする際の基準に準じたものとすることができる。予熱段階の時間条件は緩やかであり、通常このような方向の補正を行う必要はなく、したがってこれは万一の場合の救済対策である。
【０１１６】
図１６に示すステップ＃２６で、最高温度測定点３ｃが予熱段階の要求条件をクリアできれば、次にステップ＃２８でその他の測定点が要求条件である予熱温度及び同時間を全てクリアできているかが確認される（確認手順Ｃ）。最高温度測定点３ｃが同条件をクリアしているため、クリアできていない測定点があればそれは加熱不足であることを意味している。この場合にはステップ＃２９で予め定められた基準で加熱時間を長くする（搬送速度を遅くする）、又は加熱温度を高くする補正を加え、ステップ＃２５に戻って補正後の新たな条件によりこれまでの手順を繰り返す。ステップ＃２９における補正の際の予め定められた基準としては、例えば時間未達である測定点の要求時間ｔ０（６０秒）に対する算出された時間ｔの比率（ｔ／ｔ０、＜１）の内、最も１に近い値をこれまでの搬送速度に乗ずる、あるいは、この最も１に近い値でこれまでの加熱時間を除するなどの基準を予め定め、設定しておく。あるいは加熱温度を高くする場合には、前記要求下限温度（１６０℃）を満足しない測定結果又は算出結果の温度と当該許容下限温度との温度差を算出し、このうちの最も大きい温度差に一定の比率（１を含む）を乗じて得られる温度分だけこれまでの加熱温度を引き上げるなどの基準を予め定め、設定しておく。表裏間に温度差がある場合、当該温度差がそのまま維持されることは上述した通りである。
【０１１７】
第１の加熱段階である予熱段階の要求条件が満たされたことが確認された後、次に、より厳格な温度管理が要求される第２の加熱段階のリフロー工程に至る。ステップ＃２８までの予熱段階における加熱条件が定まり、その結果に基いて行ったリフロー段階におけるシミュレーション結果が、図１０（ｃ）に示すようになったと仮定する。簡略化のため、ここでは測定点は３ａ〜３ｃの３点のみとしている。次のステップ＃３０では、リフロー段階における測定結果又はシミュレーションの結果の中から、最低温度を示す測定点を抽出する。半田接合を目的とするリフロー工程では、半田が完全な液相となる必要到達温度（２３０℃）まで加熱することが必要であり、最低温度の測定点であってもこの要求条件をクリアすべきことから、この最低温度を示す測定点にまず注目するものである。図１０（ｃ）に示す例では測定点３ｂ（ピーク（最高）温度：２２８．１℃）がこれに相当し（以下、これを「第１の基準測定点３ｂ」という。）、ここではこの第１の基準測定点３ｂが要求条件の１つである必要到達温度Ｔｒｅｑ（２３０℃）を満たしていないことを示している。
【０１１８】
このように第１の基準測定点３ｂが必要到達温度条件をクリアしていない場合、温度を上昇させる方向の対応が必要となる。しかし、これに伴って一番高い温度を示すプロファイル（図１０（ｃ）に示す例では測定点３ｃ）の温度も上昇することを意味し、これが耐熱限界温度Ｔｍａｘ（２４０℃）を越えないようにもしておかなければならない。このため、温度上昇の補正に際して、リフロー段階におけるシミュレーション結果の一番高い温度にある測定点（以下、これを「第２の基準測定点３ｃ」という。）を次に注目する。第１と第２の基準測定点以外の測定点（同図の例では、測定点３ａ）のプロファイルは、以降に述べる加熱温度条件の補正操作を行う際にも、この最高温度結果と最低温度結果とを示した両基準測定点３ｂと３ｃとの間に挟まれているものと想定しておく。
【０１１９】
図１６のステップ＃３１において、まず最低温度となった第１の基準測定点３ｂが、第２の加熱段階であるリフロー段階の要求条件を満たすような加熱条件の少なくとも１つをシミュレーションにより検索する。その検索方法の１例として、要求条件の内、耐熱限界温度Ｔｍａｘ（２４０℃）と必要到達温度Ｔｒｅｑ（２３０℃）を使った以下のアルゴリズムを用いる。図１８（ａ）はその概要を示しており、図の縦軸は温度、横軸は時間を表す。ここでは図６に示すようなリフロー段階で２つの加熱区域VI、VIIを備えた加熱装置を用いる場合を示おり、時間の経緯と共に被加熱物はこの両加熱区域を図の右から左へＶ、VI、VIIの順に搬送される。
【０１２０】
図１８（ａ）において、予熱段階の加熱区域Ｉ〜Ｖで予熱温度Ｔ０まで加熱された第１の基準測定点３ｂが、先行するリフロー加熱区域VIに入り、加熱区域VI、VIIを通過する間に加熱される際の狙いの温度範囲を斜線の領域Ｘで示している。この領域Ｘは、温度Ｔ０で加熱区域VIの開始点Ｈに搬入された測定点３ｂが、加熱区域VIの終了までの間に耐熱限界温度Ｔｍａｘまで加熱される温度勾配線に沿って点Ｅに至り、その後加熱区域VIIで点Ｇに至るまでＴｍａｘに維持される上限と、同じく予熱温度Ｔ０で加熱区域VIの開始点Ｈに入った測定点３ｂが加熱区域VIIの終了までの間に必要到達温度Ｔｒｅｑまで加熱される温度勾配線に沿って点Ｆに至る下限とに囲まれた領域となっている。
【０１２１】
温度プロファイルがこの領域Ｘ内に含まれていれば、第１の基準測定点３ｂは、少なくとも耐熱限界温度Ｔｍａｘを越えることはなく、かつ必要到達温度Ｔｒｅｑまで加熱されており、この両要求条件をクリアしていることとなる。なお、図示の例では点Ｈと点Ｅ、及び点Ｈと点Ｆとを直線で結んだ温度勾配線としているが、この線はいずれも上に凸、もしくは下に凸となった曲線であっても、あるいはその他の曲線／直線の組み合せであってもよい。但し、点Ｈから点Ｅ、点Ｆに至るまでの間にＴｍａｘを越えてはならない。
【０１２２】
第１の基準測定点３ｂがこのような領域Ｘに収まるよう、ｍ値を用いたシミュレーションにより加熱区域VI、VIIの加熱条件を求める。具体的には、両加熱区域VI、VIIでは予熱温度（１９０℃）から設備許容温度（例えば、３００℃）までの間で加熱温度を変動することが可能であり、この温度範囲において例えば２℃ステップごとに各加熱区域VI、VIIの加熱温度を変動させたときのすべての組み合わせにおける測定点３ｂの温度プロファイルを、ｍ値を使用したシミュレーションにより求める。そして、そのシミュレーション結果の中から領域Ｘに入る加熱条件の組み合せのみを検索することにより行われる。前記２℃のステップは任意であり、より細かく区分したステップとしても、より粗く区分したステップとしてもよい。
【０１２３】
表裏の加熱温度間に例えば２０℃の温度差を設けている場合、上述した加熱温度の変動はこの温度差２０℃を維持して、表側加熱源の加熱温度は１７０℃から２８０℃まで例えば２℃ステップごと変動させ、裏側加熱源の加熱温度はこれに対応してそれぞれ１９０℃から３００℃まで２℃ステップごと変動させる５５段階の温度変化となる。これを加熱区分VIとVIIとで変化させた場合の任意の組み合わせとなるため、合計の組み合わせ数は５５×５５通りとなる。また、前記代替の態様に示す表裏間の適切な温度差を求める際の手順では、被加熱物の到達温度Ｔｓは、まず図１５のステップ＃９で求められた温度差係数Ｒを用いて局部加熱温度Ｔｘを求め、次に、この局部加熱温度Ｔｘを式７に示す加熱基本式のＴａに代入することによって算出することができる。
【０１２４】
なお、加熱装置によってはこの第２加熱段階では１つの加熱区域VIのみの場合もあり、３つ以上の加熱区域VI、VII、VIII、・・・を備えている場合もあり得る。図１８（ｂ）、（ｃ）はこのような場合の領域Ｘの設定例を示している。加熱区域が１つの場合には、図１８（ｂ）に示す領域Ｘ内に入る加熱条件の検索を、当該加熱区域の加熱可能温度範囲で例えば２℃ステップでシミュレーションを行う。加熱区域が３つ（もしくは３つ以上）の場合には、例えば図１８（ｃ）に示すように先行する加熱区域VIの終了点で耐熱限界温度Ｔｍａｘに達する上限と、最終加熱区域VIIIの終了点で必要到達温度Ｔｒｅｑに達する下限で囲まれる領域Ｘを設定しておき、各加熱区域の加熱可能温度範囲の全ての組み合せでシミュレーションを行う。但し、図１８（ａ）〜（ｃ）に示す領域Ｘの設定は１例を示したもので、勿論これ以外の領域設定も可能である。また、図の点Ｈと点Ｅ、点Ｈと点Ｆをそれぞれ結ぶ線が直線でなくてもよいことは上述と同様である。
【０１２５】
図１９は、このようにして検索された加熱温度の組み合せに対する第１の基準測定点３ｂの各温度プロファイルのシミュレーション結果を示している。図ではリフロー段階の部分のみの温度プロファイルを表している。図において、第１の基準測定点３ｂに対する全ての加熱温度の組み合せの中から図１８（ａ）の領域Ｘを満たしている６本の加熱条件が見出された場合を示している。各プロファイルは、いずれもその最高温度がＴｍａｘ以下、Ｔｒｅｑ以上となる要求条件を既に満たしており、また、加熱区域VI、VIIにおける加熱温度、表裏の加熱温度差、加熱時間が各プロファイルごとに一義的に対応して決まっている。
【０１２６】
図１６に戻って、次にステップ＃３２で、これらの見出された第１の基準測定点３ｂのプロファイルが、その他のリフロー段階の要求条件の１つである加熱保持温度及び同時間Ｔ２、ｔ２（２２０℃、２０秒以上）をクリアしているかがまず確認される（確認手順Ｄ）。この条件をクリアするものがなければ、それは加熱不足であることを意味し、その場合はステップ＃３３で予め定められた基準にしたがって加熱時間を長くする（搬送速度を遅くする）加熱条件の補正を加え、ステップ＃２５に戻ってこれまでの手順を繰り返す。
【０１２７】
ステップ＃３３における前記加熱時間を長くする補正を行う際の予め定められた基準の１例としては、加熱保持温度及び同時間の時間要件ｔ２（２０秒）に対するこれに対応した測定結果又は算出結果の時間の比率（ｔ／ｔ２、＜１）をこれまでの搬送速度に乗ずる、もしくはこの比率でこれまでの加熱時間を除するなどの基準を予め定め、設定しておくことにより対応する。
【０１２８】
ステップ＃３２で第１の基準測定点３ｂのプロファイルが前記条件をクリアしているものがあれば、次にステップ＃３４で、リフロー段階の他の要求条件である耐熱上限温度及び同時間の時間条件ｔ１（４０秒以下）をクリアしているかが確認される（確認手順Ｅ）。この条件をクリアしているものがなければ、それは加熱オーバであることを意味しており、この場合にはステップ＃３５で予め定められた基準で加熱時間を短くする（搬送速度を早くする）加熱条件の補正を加え、ステップ＃２５に戻ってこれまでの手順を繰り返す。この場合の予め定められた基準としては、例えば前記耐熱上限温度及び同時間の時間要件ｔ１に対するクリアしていない加熱条件におけるこれに対応した時間の比率（ｔ／ｔ１、＞１）の内、最も１に近い値を元の搬送速度に乗ずること、あるいは前記最も１に近い値で元の加熱時間を除することなどを予め決めておく。
【０１２９】
ステップ＃３４で第１の基準測定点３ｂのプロファイルが前記条件をクリアしているものがあれば、そのクリアしたものの中から加熱保持温度及び同時間の時間条件ｔ２（２０秒以上）を最も短い時間でクリアした第１基準測定点３ｂのプロファイルＡ（図１９参照）を抽出する。第１の基準測定点３ｂはサンプル加熱時、もしくはシミュレーション時における最低温度であり、しかもこの抽出されたプロファイルＡに対応する加熱条件は基準測定点３ｂの全ての要求条件をクリアしているものである。これ以外の測定点３ａ、３ｃは、いずれも当該プロファイルＡよりも高温側（上側、すなわち耐熱上限温度及び同時間が長くなる側）にあるものと想定されている。したがって、測定点３ｂに対しては最も低温側の（すなわち、最も短い時間でクリアする）プロファイルＡを抽出して、ステップ＃３６でこのプロファイルＡに対応する加熱区域VI、VIIの加熱条件をリフロー加熱条件として仮設定する。
【０１３０】
次に、図１６のステップ＃３７において、前記仮設定された加熱条件によってその他全ての測定点を加熱したときの温度プロファイルを前記各ｍ値を利用してシミュレーションする。ステップ＃３８でこのシミュレーション結果に基き、これら他の測定点についてもリフロー段階の各要求条件をクリアしているかが確認される（確認手順Ｆ）。この場合において、上述したサンプル加熱で最高温度を示した第２の基準測定点３ｃが耐熱限界温度Ｔｍａｘなど他の要求条件を全てクリアしているかの確認をまず行う。第２の基準測定点３ｃがこれをクリアしていなければ、他の測定点の確認を行うまでもなく当該温度条件は適用できないことが判断できるからである。
【０１３１】
前記第２の基準測定点３ｃが前記の条件を満たしていることがシミュレーションで確認されれば、その他の測定点は第１と第２の両基準測定点３ｂ、３ｃの温度プロファイルの間に位置すると想定され、これらもリフロー段階の要求条件をクリアするものと想定され得る。但し、これらその他の測定点に関しても、必要に応じて同様にシミュレーションを行い、要求条件を満たしていることを確認しておくことが好ましい。
【０１３２】
このように、全ての測定点に関して全ての要求条件がクリアされているかがチェックされ、このクリアが確認できればステップ＃３９で加熱条件が確定される。逆に、ステップ＃３８で他の測定点に対するシミュレーションの結果、要求条件をクリア出来ない測定点が１つでも見つかった場合、再度加熱条件の補正が必要となる。この際、サンプル測定における最低温度の第１の基準測定点３ｂが要求条件をクリアしていることから、クリアできていない測定点は加熱オーバであることを意味している。したがってステップ＃３５で被加熱物の加熱時間を予め定められた基準で短くする（搬送速度を早くする）補正を加え、ステップ＃２５に戻って新たな条件設定により再度これまでの手順を繰り返す。
【０１３３】
ステップ＃３５における加熱時間を短くする補正を行う際には、加熱保持温度及び同時間ｔ２（２０秒）に対するクリアしなかった測定点のこれに対応したシミュレーション結果の時間の比率（ｔ／ｔ２、＞１）、耐熱上限温度及び同時間ｔ１（４０秒）に対するクリアしなかった測定点のこれに対応したシミュレーション結果の時間との比率（ｔ／ｔ１、＞１）のいずれか一方、もしくこの双方の比率の内の最も１に近い比率をこれまでの搬送速度に乗ずる、もしくはこの最も１に近い比率でこれまでの加熱時間を除するなどの基準を予め定めておくことにより対応する。
【０１３４】
以上の手順の結果、ステップ＃３８の要求条件のクリアが確認できれば、ステップ＃３９で最終的な加熱条件を確定することができる。この確定された加熱条件で被加熱物を加熱した場合、全ての測定点において第１および第２の両加熱段階の要求条件をクリアできることが、少なくともシミュレーションにおいて確認されたこととなる。本実施の形態のシミュレーションでは、上述した加熱条件の各設定ロジックを予め設定しておくことにより、サーバ自らが適切な加熱条件を確定するまでの手順を実施することができる。提供者Ｓは、このようにして確定された加熱条件を利用者Ｕに提供する。
【０１３５】
なお、図１６の各確認手順にそれぞれ加えられているステップ＃５０では、要求条件に適合できずに加熱条件が補正されてシミュレーションが繰り返される場合、同一のループでのシミュレーションの繰り返し回数ｎをカウントする。このｎが予め定められた回数を越えた場合にはステップ＃５１で加熱条件設定不能であることを出力する。これはオプションの手順であり、与えられた要求条件を満たす加熱条件が見出せないことを短時間に結論付けることを可能にしている。従来技術による被加熱物サンプルを加熱して検証する手順においてはこのような判断を短時間に出すのは困難であった。ステップ＃５１の出力の際には、要求温度に対してどの要求条件が満足されていないかを含めた演算結果を出力することがその後の対応策を分析する上で好ましい。
【０１３６】
なお利用者によっては、加熱条件設定不能との結論を出すことなく、要求条件を満たさないまでも最も要求条件に近い加熱条件の近似解をあくまでも欲しいとの要求があり得る。このような場合、以下のアルゴリズムにより対応可能である。図２０（ａ）〜（ｃ）は、図１６に示す手順に従ってシミュレーションを重ねる過程で得られた加熱保持温度（Ｔ２）及び同時間（ｔ２）と、耐熱上限温度（Ｔ１）及び同時間（ｔ１）とに対応する各測定点３ａ〜３ｂの算出結果を示している。図２０（ａ）に示す段階では、丸印で示す第２の基準測定点３ｃの４２秒がｔ１（４０秒以下）の要求条件を満たしておらず、図１６のステップ＃３８がクリアされていない。このため、ステップ＃３５に進んで加熱時間を短くする加熱条件補正の後、再度シミュレーションが行われる。
【０１３７】
図２０（ｂ）は、この再度のシミュレーションによって得られた同様内容の結果を示している。この結果を見ると、加熱時間が短く補正されたため先の第２の基準測定点３ｃは４０秒となってｔ１要件をクリアしたものの、今度は第１の基準測定点３ｂの１８秒がｔ２（２０秒以上）の要求条件を満たさなくなっている。このため、図１６のステップに従えばステップ＃３２がクリアされないこととなり、今度はステップ＃３３に進んで逆に加熱時間を長くする条件補正が加えられて、再度シミュレーションが行われることとなる。しかしながらこの手順によれば、加熱時間が長くなることによって第２の基準測定点３ｃが再びｔ１の要求条件（４０秒以下）をクリアできなくなることは明白であり、以下閉ループで同じ手順が繰り返されることとなる。
【０１３８】
このような場合の近似解の設定手順を図２１に示す。図２１は便宜的に図１６の第２加熱（リフロー）段階のみを示しているが、図１６と同様に第１加熱（予熱）段階を加えるものとしても良い。図２１に示す手順では、図１６の手順に対してステップ＃５２〜＃５４が追加されている。図２１において、図２０（ｂ）の結果に至った場合、上述のようにステップ＃３２がクリアされないためにステップ＃５２に進み、第２の基準測定点３ｃが耐熱上限温度及び同時間の時間ｔ１（４０秒以内）の限界にあるかがチェックされる。ここでいう限界とは、ｔ１の時間要件である４０秒ギリギリであるか、あるいは既に４０秒をオーバしていることをいう。第２の基準測定点３ｃが耐熱上限温度及び同時間の時間条件ｔ１の限界にあれば、ステップ＃３３に進んで加熱時間を長くする補正をしたところで、第２の基準測定点３ｃがこのｔ１の条件をクリアできなくなることは明らかである。なお、ここで、事前に一旦ステップ＃３８まで進んで第２の基準測定点３ｃが耐熱上限温度及び同時間の時間条件（ｔ１）をクリアできず、ステップ＃３５で加熱時間を短くする補正を加えた後に再度ステップ＃２５以降を繰り返した際にこのステップ＃３２がクリアできなかった場合には、既に第２の基準測定点３ｃはステップ＃５２でいう限界にあるといえる。
【０１３９】
この場合にはステップ＃５３に進み、第１の基準測定点３ｂ以外はその他の要求条件をクリアしているかがチェックされる。これは先の手順のステップ＃３８に相当する。但し、最も高い測定温度の第２の基準測定点３ｃが限界にあることから、その他の測定点はこの第１と第２の基準測定点３ｂ、３ｃの間にあることが想定されており、したがって図の破線で示すように、このステップ＃５３はスキップすることとしてもよい。
【０１４０】
ステップ＃５３がクリアされておれば、第１の基準測定点３ｂがｔ２の条件をクリアできるようステップ＃５４に進んで加熱時間を予め定められた基準で長くする補正を加え、この補正後の加熱条件をもってステップ＃３９で加熱条件設定の最終解を確定するものとする。図２０（ｃ）は、この確定された加熱条件によるシミュレーション結果を示している。加熱時間を長くしたことによって第１の基準測定点３ｂはｔ２（２０秒以上）をクリアしている。しかしながら、今度は第２の基準測定点３ｃの４１秒がｔ１（４０秒以内）をクリアしていない状態となる。特にリフロー加熱の場合においては、半田を確実に溶融させることが主目的であるため、全ての測定点がｔ２をクリアすることを最優先した結果である。目的が異なる場合には、例えばｔ１を優先させる他のアルゴリズムとすることができる。ステップ＃５４における加熱時間を長くする前記予め定められた補正の基準として、例えばｔ２の要求時間と測定点３ｂの算出時間の比率（ｔ／ｔ２、＜１、図２０（ｂ）に示す例では、１８／２０）をこれまでの搬送速度に乗ずる、あるいはこの比率でこれまでの加熱時間を除するなどを予め定めておく。
【０１４１】
図２１のステップ＃５３で他の測定点が要求条件をクリアしていない場合、ステップ＃５１で初めて加熱条件設定不能と判断する。但し、これは判断の問題であり、どんな形にせよ近似解が必要な場合には、先の破線で示すように、ステップ＃５３のチェック手順を加えることなく、ステップ＃５４、＃３９と進んで最終解を求めるようにしても良い。
【０１４２】
図１６を参照したこれまでの説明では、加熱要求条件として第１の加熱段階と第２の加熱段階とにおける熱解析を含めたプログラムを対象としているが、これ以外の場合にも同プログラムの適用は可能である。例えば利用者が所望する加熱が１つの加熱段階の要求条件のみを与えている場合においては、図１６に示す第１の加熱段階、あるいは第２の加熱段階のいずれか一方を実施して加熱条件を確定してもよい。また、利用者が所望する加熱が３つ以上の加熱段階に対して異なる要求条件をそれぞれ与えている場合においては、この第１、第２の各加熱段階のいずれか一方もしくは双方の各ステップを選択的に繰り返し実施し、加熱条件を確定してもよい。
【０１４３】
また、図１６に示すフローでは第２の加熱段階で要求条件がクリアできず、ステップ＃３３又はステップ＃３５で加熱条件の変更を加えた場合、その後のプロセスはステップ＃２５まで戻って第１の加熱段階からのシミュレーションを繰り返すものとしている。これに対し、例えば利用者が使用する加熱装置が、第１の加熱段階と第２の加熱段階との間で、加熱時間（あるいは被加熱物の搬送速度）を含む加熱条件を独立して制御できる形式のものであれば、図１６の破線で示すように、第１の加熱段階のステップ＃２５までフローを戻すことなく、ステップ＃４１で第２の加熱段階での加熱条件のみを変更させたシミュレーションを行い、あとステップ＃３０以下の第２の加熱段階のフローのみを繰り返すようにすることが可能である。
【０１４４】
さらに、これまで述べた手順においては加熱される被加熱物の要求条件、例えば耐熱限界温度Ｔｍａｘ、耐熱上限温度及び同時間Ｔ１、ｔ１などを被加熱物に対して全体で１つのみ設定するものとしている。これは、複数の電子部品が温度管理の対象であるとき、その電子部品の内の熱的に最も厳しい要求条件を回路基板がクリアすべき最低条件としておけば、その他の電子部品に対しては問題を生ずることはないとの前提による。これに対し、各測定点ごとに個別の要求条件を別途入力しておき、これを補助の判断基準として利用することができる。加熱条件が熱的に非常に厳しいときには、回路基板に設定された耐熱限界温度（例えば、２４０℃）を測定点（すなわち、電子部品）の１つにおいてこれをオーバする（例えば２４５℃）事態となった場合であっても、当該電子部品がこれを上回る固有の耐熱許容温度（例えば、２５０℃）を備えていれば、当該加熱条件は許容できるものと判断することもできる。特に要求条件を全て満たす加熱条件が見出せず、代わりに近似解を得た場合において、このような補助の判断基準による救済ロジックを設定しておくことは加熱条件設定上、極めて有利となる。
【０１４５】
なお、上述の説明ではリフロー加熱を例にしており、ここでは被加熱物が加熱装置の搬送装置で搬送されるため、加熱時間の長い・短いと搬送速度の早い・遅いとを互換的に表現している。例えばバッチ処理装置などの搬送装置を持たない加熱装置においては、搬送速度は関係なく、したがってこの場合には当該加熱装置内で所定温度で保持される間の加熱時間が加熱条件の対象となる。
【０１４６】
次に、提供者Ｓのサーバ１５が表裏間の適切な加熱温度差をシミュレーションによって見出すロジックを含む手順を定めた第２の態様は、
表裏の加熱源間に加熱温度差を設けない一定の加熱条件下で被加熱物サンプルを加熱してその複数の測定点の各温度を測定した第１の加熱データと、次に第１及び第２の加熱段階の表裏間に予め個別に定められた温度差を設け、この温度差を含む加熱条件で前記被加熱物サンプルを再度加熱して複数の測定点の各温度を測定した第２の加熱データと、利用者Ｕが所望する被加熱物を加熱する際の要求条件との入力を利用者Ｕに促し、その入力を利用者から受ける手順と、
前記第１の加熱データを基に、式８に示す加熱特性値であるｍ値を求める手順と、
前記第２の加熱データを基に、改められた加熱基本式（式１２）を用いて各測定点近傍の局部加熱温度を算出する手順と、
前記表裏の加熱源の内、いずれか一方の基準となる加熱源の加熱温度と前記算出された局部加熱温度との間で、当該基準となる加熱源の局部加熱温度に対する加熱影響度の指標である温度差係数を求める手順と、
第１の加熱段階（予熱段階）の温度差と第２の加熱段階（リフロー段階）の温度差とを、予め定められた一定の温度段差ごとに変化させた任意の組み合わせにかかるシミュレーション条件を設定する手順と、
前記シミュレーション条件と、前記温度差係数を基に算出される局部加熱温度から、加熱基本式（式７）を使用して各測定点の温度プロファイルを見出すシミュレーションを行う手順と、
前記シミュレーション結果から、加熱目的に最も適した表裏の加熱温度を見出す手順と、
前記見出された表裏の温度差を利用者Ｕに通知する手順と、を含んでいる。
【０１４７】
ここで、例えば鉛フリー半田のリフロー加熱の場合には、前記表裏間に設けられる予め定められた温度差は、予熱段階で約１０℃、リフロー段階で約２０℃とすることができる。また、局部加熱温度、温度差係数を求める計算式は、上述した式１２、１３、１４と同様である。また、シミュレーション条件を設定するための温度差に対する予め定められた一定の温度段差は、約１０℃単位ごと、細かくても約５℃単位とすることで十分である。
【０１４８】
以上のロジックに基いてシミュレーションを行うことにより、例えば測定点間の温度ばらつき（ΔＴｍａｘ）を最小とするために最適な表裏間の温度差Ｄを見出すことができる。後はこの見出された表裏の加熱源の温度差Ｄを維持したままで加熱温度を変化させることによって、図１６のステップ＃２２以降に示す手順を同様に実施することができる。すなわち、本プログラムと、先に説明した第１のプログラムとを組み合わせて使用することができる。
【０１４９】
ここで上の説明では測定点間の温度ばらつきΔＴｍａｘを最小とする最適な加熱温度差を求めるものとしているが、これはリフロー加熱の場合に適用されるものであって、加熱目的が異なる場合においては、シミュレーションによって得られた結果から他の所望する加熱温度差を選択することも可能である。例えば、シミュレーションの目的が予熱段階の温度ばらつきΔＴ０を最小にする加熱温度差を見出すこと、あるいは、極端には温度ばらつきΔＴｍａｘを最大にする加熱温度差を見出すことであっても、これらの要求条件に最も適する表裏間の加熱温度差を選ぶことができる。
【０１５０】
図２２は、提供者Ｓの側に設けられるサーバ１５（図１参照）の概略ブロック図を示している。サーバ２０は入力手段２８を含み、利用者ＳからユーザＩＤほか利用者を識別することが可能な利用者関連情報３１と、利用者が使用する加熱装置に関する装置関連情報３２と、利用者の所望する加熱要求条件、及び被加熱物サンプルを加熱して得られる加熱データなどの加熱関連情報３３とを利用者から入力する。まず入力された利用者関連情報３１がデータバンク２７と検索され、すでに登録済みの利用者であれば出力手段２６を介して加熱関連情報の入力を利用者に促す入力促進情報３４を送信し、新規の利用者であれば課金方法の選択を含めて新規登録に必要な事前情報の入力を促す入力促進情報３４を同じく出力手段２６を介して利用者に送信する。
【０１５１】
サーバ１５はメモリ手段２４を含み、このメモリ手段２４には被加熱物の温度を算出する加熱基本式（式７）、加熱特性値であるｍ値の算出式（式８）などが予め記憶されている。演算手段２５は、入力手段２８から得た利用者の加熱関連情報３３と、メモリ手段２４にある各種算出式とを基に、まずｍ値を算出し、更にこの算出されたｍ値を利用してシミュレーションを実行する。表裏の加熱源間に加熱温度差が設けられている場合、演算手段２５はこの温度差を含む加熱データを基にシミュレーションを行う。
【０１５２】
サーバ１５は記録媒体読み取り手段２９を設け、記録媒体３０に記録されたプログラムのアルゴリズムを利用して、前記シミュレーション結果に基いて要求条件に適合した加熱条件を見出す。この際、上述の第１及び第２の態様に記す一連の手順を定めたプログラムを記録した記録媒体３０が利用可能である。表裏の加熱源の間に温度差が設けられている場合、温度差を設けて加熱して得られた被加熱物サンプルに関する加熱データに基づき、記録媒体３０に記録されたプログラムのロジックを利用してシミュレーションを行い、測定点の許容温度ばらつきを満たす最適な表裏間の加熱温度差を求めることができる。求められた加熱条件、及び表裏間の加熱温度差情報を含む熱解析アウトプット３５は、出力手段２６を介して利用者Ｓに提供される。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明にかかる熱解析情報提供システムは、加熱装置を用いて被加熱物を所定の目的に応じて加熱する産業分野において広く利用することができる。特には、部品実装の技術分野において半田リフロー加熱を行なう適切な加熱条件を短時間で効率的に見出す際に有用であり、また要求される温度プロファイルを満たす加熱条件をシミュレーションによって求める際、あるいは与えられた加熱条件によって得られる被加熱物の温度プロファイルをシミュレーションによって求める際などの熱解析に有用である。前記加熱装置の例としては、リフロー装置以外にも、鋼材などの熱処理に用いられる熱処理装置、焼結合金の加熱などに用いられる焼結装置、セラミック材などの焼成に用いられる焼成装置、各種材料の溶解に用いられる溶解装置、あるいは廃材の焼却に用いられる焼却装置などが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明にかかる熱解析の情報提供システムの概略構成図である。
【図２】本発明にかかる熱解析の情報提供システムにおいて、提供者から利用者へ送信される画像の一例である。
【図３】本発明にかかる熱解析の情報提供システムにおいて、提供者が利用者へ入力を促す際に送信される画像の一例である。
【図４】本発明にかかる熱解析の情報提供システムにおいて、提供者が利用者へ入力を促す際に送信される画像の他の例である。
【図５】本発明にかかる熱解析の情報提供システムにおいて、提供者が利用者へ入力を促す際に送信される画像の更に他の例である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる情報提供システムにおいて、利用者が使用する加熱装置と、当該加熱装置で加熱される際の典型的な温度プロファイルを示す説明図である。
【図７】加熱装置と被加熱物との間の熱伝達の関係を示す説明図である。
【図８】被加熱物サンプルと、各測定点における温度測定の状況を示す斜視図である。
【図９】加熱装置の１加熱区域における加熱特性値（ｍ値）の測定位置を示す説明図である。
【図１０】本発明にかかる実施の形態の熱解析におけるシミュレーションの実験結果１を示す表である。
【図１１】本発明にかかる実施の形態の熱解析によるシミュレーションの結果求められる温度プロファイルを示すグラフである。
【図１２】本発明にかかる実施の形態の熱解析におけるシミュレーションの実験結果２を示す表である。
【図１３】本発明にかかる熱解析の情報提供システムにおいて、提供者が利用者へアウトプット提供する際に送信される画像の一例である。
【図１４】本発明の実施の形態にかかる情報提供システムの手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態にかかる熱解析提供システムの他の態様の手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態にかかる熱解析提供システムにおいてサービス提供装置がシミュレーション条件を自動的に設定する手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１６に示すフローチャートの第１の加熱段階における加熱条件設定の基準例を示す説明図である。
【図１８】図１６に示すフローチャートの第２の加熱段階における加熱条件設定のアルゴリズムを示す説明図である。
【図１９】図１６に示すフローチャートの第２の加熱段階における加熱条件設定のアルゴリズムを示す他の説明図である。
【図２０】本発明に係る熱解析によって得られる算出結果の例を示す表である。
【図２１】図１６に示すフローチャートの第２の加熱段階の代替手順を示すフローチャートである。
【図２２】本発明にかかる実施の形態の情報提供システムで使用されるサーバの構成例を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１．被加熱物（回路基板）、  ３．部品（測定点）、  ４．温度測定装置（熱電対）、  ６．記録装置、  ７ａ、７ｂ．加熱源、  ８．搬送装置、  １０．加熱装置（リフロー装置）、  １１．冷却装置、  １２．コンピュータ、  １３．通信手段、  １５．サービス提供装置、  ２４．メモリ手段、  ２７．データバンク、  ２０．加熱制御装置、  ３０．記録媒体、  ３１．利用者関連情報、  ３２．装置関連情報、  ３３．加熱関連情報、  ３５．熱解析アウトプット。
【図１】
2005134276.tif 000022
【図２】
2005134276.tif 000023
【図３】
2005134276.tif 000024
【図４】
2005134276.tif 000025
【図５】
2005134276.tif 000026
【図６】
2005134276.tif 000027
【図７】
2005134276.tif 000028
【図８】
2005134276.tif 000029
【図９】
2005134276.tif 000030
【図１０】
2005134276.tif 000031
【図１１】
2005134276.tif 000032
【図１２】
2005134276.tif 000033
【図１３】
2005134276.tif 000034
【図１４】
2005134276.tif 000035
【図１５】
2005134276.tif 000036
【図１６】
2005134276.tif 000037
【図１７】
2005134276.tif 000038
【図１８】
2005134276.tif 000039
【図１９】
2005134276.tif 000040
【図２０】
2005134276.tif 000041
【図２１】
2005134276.tif 000042
【図２２】
2005134276.tif 000043