ブックタイトル実装技術2月号2014年特別編集版

概要

実装技術2月号2014年特別編集版

45の測定結果は約0.98Wと表示されており、1Wの発熱部品を使用しているので、推定誤差は約2 ％であった）。4. 隣接部品の影響と対策　本システムによる測定精度は、単独部品の場合に5％以下であるが、周囲に隣接する部品の発熱の影響を受ける。ここでは隣接部品の測定精度への影響と、それをキャンセルするための２つの対策について記述する。　検証のために、図5 に示すようなプリント配線板を用いた。同図において、青色に測定対象の1W発熱の部品と、隣接する発熱部品3 個を赤色にて示した。　なお、第一報で記述した測定原理に基づき、商品化した空冷ファン式における方程式を式（1）に示した。　Qg ＝ Qa ＋ Qb　　　＝（T1－ T0）/Rf +（T1 － T0）/ Rb ……（1）　ここでは、Qg：測定対象の発熱量、Qa：測定ヘッドへの放熱量、Qb：基板への放熱量、Rf：測定ヘッドの熱抵抗、Rb：基板の熱抵抗、とした。（1）放熱による影響キャンセル手段　隣接部品の熱は、空間を経由して影響する場合と、プリント配線板を経由して影響する場合がある。前者では、測定ヘッドへの吸い込み空気の温度に誤差が生じる（温度が上昇する）ために、Δ T が減少することによるQa とQb の誤差が式（2）のように発生する。ここで、誤差を含む数値には「*」を付記して表現した。　Qg*＝ Qa* ＋ Qb*　　　＝（T1* － T0）/Rf ＋（T1* － T0）/Rb* ……（2）　図6にも示したように、単独部品の場合と異なり、隣接の影響により測定ヘッドへの吸込み温度がT0 より高くなり、温度T1 も上昇、Qa の計算値が増加して測定誤差は増える（36％誤差）。いっぽう、プリント配線板の温度も上昇することによりQb の放熱が困難となっていることも影響して、本システムによるRb 予測値が単体の実測値と比して大きくなることが確認された。　そこで、隣接部品の上面に厚さ0.5mmの銅板、その上にL サイズの測定ヘッドを設置して放熱することを図った。その結果、図6の最下段のように、Δ Tも復帰し、測定誤差は5％以下に復帰すると共に、Rbの予測値も単独部品の時と同レベルを示した。なお、図6は、図5の隣接部品①のみを発熱した場合である。　ただし、隣接発熱が増加する場合、たとえば図5における部品①と②が同時に発熱する場合には、放熱用にL サイズの測定ヘッドを2 個使用したが（誤差3％）、③まで含めて発熱する場合には放熱不足により誤差が増加した（22％）。隣接の発熱量が大きい場合には、相当する放熱手段の設置図5　検証に使用したプリント配線板と発熱部品図6　放熱による隣接部品の影響キャンセル