JP2000180395A - 熱伝導率算出方法及び装置並びに熱伝導率算出プログラムを記録した媒体 - Google Patents
熱伝導率算出方法及び装置並びに熱伝導率算出プログラムを記録した媒体Info
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- JP2000180395A JP2000180395A JP10362336A JP36233698A JP2000180395A JP 2000180395 A JP2000180395 A JP 2000180395A JP 10362336 A JP10362336 A JP 10362336A JP 36233698 A JP36233698 A JP 36233698A JP 2000180395 A JP2000180395 A JP 2000180395A
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Abstract
高い電子基板の等価熱伝導率を算出する。 【解決手段】 ステップS1では、電子基板の形状的な
情報(輪郭外形、電子基板に穴が存在する場合穴の位置
や寸法、電極パターン層、絶縁層各々の厚み、電極パタ
ーン層各層の電極パターン形状)を取得する。ステップ
S2では、電極パターン層を構成する金属材料の熱伝導
率と電極パターン層の非配線部分及び絶縁層を構成する
樹脂材料の熱伝導率を取得する。ステップS3では、電
子基板を小領域に分割する。ステップS4では、小領域
毎の各電極パターン層における配線部分面積比を算出す
る。ステップS5では、各小領域に対して、電子基板の
面内方向等価熱伝導率を算出する。ステップS6では、
算出された等価熱伝導率を出力する。
Description
用した電子機器の熱的評価方法に関し、特に電子基板上
の配線パターンを考慮した熱伝導率の算出方法に関す
る。
ピュータシミュレーションを行って熱的評価を行う際に
は、構成部品である電子基板の等価熱伝導率を求める必
要がある。
ターン層とエポキシ樹脂などの絶縁層から構成されてい
る。
式的に示したものである。
パターン層であり、電極パターン層22は、更に金属材
料から成る配線部分23及び樹脂材料から成る非配線部
分24を含んでいる。
て薄いが、金属の熱伝導率は絶縁層樹脂に比べて数百〜
千倍程度大きい。
際には電極パターン層の存在を無視し得ず、面倒な手計
算を行わなければならなかった。
されている場合の等価熱伝導率は、面内方向と面直交方
向で異方性を持つ。
内方向をλp、面直交方向をλtとすると、以下の式で
与えられる。 面内方向 λp = Σαiλi (式1) 面直交方向λt = 1/(Σαi/λi) (式2) 式中の記号は、 αi:i層目の材料の厚みが電子基板全厚に占める割合
[−](Σαi=1) λi:i層目の材料の熱伝導率[W/m/K] 例えば、電極パターン層4層の基板では、電極パターン
層厚合計が基板全厚に占める割合は0.04、絶縁層厚
合計が基板全厚に占める割合は0.96、電極パターン
層材料の熱伝導率は400、絶縁層材料熱伝導率は0.
3程度であるので、この値を代入すると、 λp = 12.3 λt = 0.312 となり、電極パターン層の影響を考慮した評価を行わな
いと正確な熱評価ができない事が分かる。
設計完全入門」(日刊工業新聞社ISBN4−526−
04045−2 127ページ)では、一定の配線部分
面積比を考慮した面内方向等価熱伝導率に関する計算式
を提示している。
pを次の式で表している。
[−](Σαi=1) λi:i層目の材料の熱伝導率[W/m/K] Pi:電極パターン層の配線部分面積比、絶縁層に関し
ては1.0とする
際にはその全てが金属ではない。
部分のみが金属でその他は絶縁材料である。
パターン残存率)は場所によって異なる為に等価熱伝導
率も場所毎に異なるが、その値を求めるのは困難な事で
あった。
ン層の配線部分面積比Piを入力することが必要である
が、ここで以下の問題点が存在する。
を正確に評価できなかった。
が場所ごとに異なる影響を正しく考慮できなかった。
なされたものであり、場所毎に配線部分面積比を考慮し
て、精度の高い電子基板の等価熱伝導率を算出すること
を目的とする。
板の等価熱伝導率算出方法は、電極パターン層と絶縁層
が積層された電子基板の形状及び材料情報を取得する工
程と、前記電極パターン層の配線部分領域面積比情報を
利用して、電子基板の等価熱伝導率を計算する工程を有
する事を特徴とする。
算出方法は、電極パターン層と絶縁層が積層された電子
基板の形状及び材料情報を取得する工程と、前記電子基
板を小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配線
部分領域面積比を計算する工程と、前記領域毎の電極パ
ターン層の配線部分領域面積比情報を利用して領域毎の
電子基板面内方向の等価熱伝導率を計算する工程を有す
る事を特徴とする。
算出方法は、電極パターン層と絶縁層が積層された電子
基板の形状及び材料情報を取得する工程と、前記電子基
板を小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配線
部分領域面積比を計算する工程と、前記領域毎の電極パ
ターン層の配線部分領域面積比情報を利用して領域毎の
電子基板の面直交方向の等価熱伝導率を計算する工程を
有する事を特徴とする。
算出装置は、電極パターン層と絶縁層が積層された電子
基板の形状及び材料情報を取得する手段と、前記電子基
板を小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配線
部分領域面積比を計算する手段と、前記領域毎の電極パ
ターン層の配線部分領域面積比情報を利用して領域毎の
電子基板面内方向の等価熱伝導率を計算する手段を備え
た事を特徴とする。
算出装置は、電極パターン層と絶縁層が積層された電子
基板の形状及び材料情報を取得する手段と、前記電子基
板を小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配線
部分領域面積比を計算する手段と、前記領域毎の電極パ
ターン層の配線部分領域面積比情報を利用して領域毎の
電子基板の面直交方向の等価熱伝導率を計算する手段を
備えた事を特徴とする。
算出プログラムを記録した記録媒体は、電極パターン層
と絶縁層が積層された電子基板の形状及び材料情報を取
得させ、前記電子基板を小領域群に分割して領域毎の電
極パターン層の配線部分領域面積比を計算させ、前記領
域毎の電極パターン層の配線部分領域面積比情報を利用
して領域毎の電子基板面内方向の等価熱伝導率を計算さ
せる事を特徴とする。
算出プログラムを記録した記録媒体は、電極パターン層
と絶縁層が積層された電子基板の形状及び材料情報を取
得させ、前記電子基板を小領域群に分割して領域毎の電
極パターン層の配線部分領域面積比を計算させ、前記領
域毎の電極パターン層の配線部分領域面積比情報を利用
して領域毎の電子基板の面直交方向の等価熱伝導率を計
算させる事を特徴とする。
1の実施形態である電子基板の等価熱伝導率算出方法を
示すフローチャートである。以下このフローチャートに
沿って説明を行う。
報(輪郭外形、電子基板に穴が存在する場合穴の位置や
寸法、電極パターン層、絶縁層各々の厚み、電極パター
ン層各層の電極パターン形状)を取得する。
板設計CADシステムで入力され電子基板設計CADシ
ステム中に保持されているのでこの場合には電子基板設
計CADシステムのデータベースに格納されている情報
を利用し、保持されていない場合は新たに入力する。
する金属材料の熱伝導率と電極パターン層の非配線部分
及び絶縁層を構成する樹脂材料の熱伝導率を取得する。
板設計CADシステム内に保持されていればその情報を
利用し、保持されていない場合は新たに入力する。
割する。小領域への分割方法は、本方法によって求めら
れた等価熱伝導率を用いて実施される有限要素法等のコ
ンピュータシミュレーションで要求される要素分割と同
じ分割でも良いし、あるいは異なる任意の分割方であっ
ても構わない。
ーン層における配線部分面積比を算出する。
層材と見なした電子基板の面内方向等価熱伝導率算出式
として、式3あるいは下記に示す式4を用いて等価熱伝
導率λpを算出する。
まれる絶縁体材料の伝熱効果を無視した近似式となって
いる。
(Σは電極パターン層のみの総和) B = Σ(αiλB) (Σは絶縁層のみの総和) λA : 電極パターン材料の熱伝導率[W/m/K] λB : 絶縁体材料の熱伝導率[W/m/K] ステップS6では算出された場所毎の熱伝導率情報を有
限要素法等の熱伝導解析システムで後に使用するために
計算結果熱伝導率データベースに出力する。
の面内方向等価熱伝導率を求めることができる。
出に用いる等価熱伝導率算出装置の構造図である。
CAD情報データベース38から電子基板形状情報を取
得する。
を構成する各材料の熱伝導率を入力する。
部分領域に分割する。
域に分割された電子基板の部分領域毎の各電極パターン
層の配線部分面積比率を算出する。
情報入力部32、電子基板材料情報入力部33、配線部
分面積比率算出部35から得られる情報を使用して部分
領域毎の等価熱伝導率を算出する。
算出された等価熱伝導率の値を計算結果熱伝導率データ
ベース39に出力する。
データの流れと動作を制御する。
いて以下に説明する。
びステップS6は、上記の実施例1と同様のフローとな
るが、ステップS5において、電子基板の面直交方向等
価熱伝導率λtを算出する式として、以下の式5を使用
する。
(Σは電極パターン層のみの総和) D = Σ(αi/λB) (Σは絶縁層のみの総和) λA : 電極パターン材料の熱伝導率[W/m/K] λB : 絶縁体材料の熱伝導率[W/m/K] αi : i層目の材料の厚みが電子基板全厚に占める
割合[−](Σαi=1) Pi : 電極パターン層の配線部分面積比 上記のステップにより、場所毎の電子基板面直交方向等
価熱伝導率を求めることができる。
ば、電子基板の設計情報から、電極パターン層の配線部
分面積比を考慮することにより、電子基板の等価熱伝導
率を正確に求める事が可能となり、電子基板を内包する
電子機器の熱的評価精度が向上する。
電子基板の設計情報から、電極パターン層の配線部分面
積比を取得し、その値を分割した小領域毎に評価するこ
とで配線部分面積比を正確に考慮でき場所毎に評価でき
るので、電子基板の面内方向の等価熱伝導率を正確に求
める事が可能となり、電子基板を内包する電子機器の熱
的評価精度が向上する。
電子基板の設計情報から、電極パターン層の配線部分面
積比を取得し、その値を分割した小領域毎に評価するこ
とで配線部分面積比を正確に考慮でき場所毎に評価でき
るので、電子基板の面直交方向の等価熱伝導率を正確に
求める事が可能となり、電子基板を内包する電子機器の
熱的評価精度が向上する。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 電極パターン層と絶縁層が積層された電
子基板の形状及び材料情報を取得する工程と、前記電極
パターン層の配線部分領域面積比情報を利用して、電子
基板の等価熱伝導率を計算する工程を有する事を特徴と
する電子基板の等価熱伝導率算出方法。 - 【請求項2】 電極パターン層と絶縁層が積層された電
子基板の形状及び材料情報を取得する工程と、前記電子
基板を小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配
線部分領域面積比を計算する工程と、前記領域毎の電極
パターン層の配線部分領域面積比情報を利用して領域毎
の電子基板面内方向の等価熱伝導率を計算する工程を有
する事を特徴とする電子基板の等価熱伝導率算出方法。 - 【請求項3】 電極パターン層と絶縁層が積層された電
子基板の形状及び材料情報を取得する工程と、前記電子
基板を小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配
線部分領域面積比を計算する工程と、前記領域毎の電極
パターン層の配線部分領域面積比情報を利用して領域毎
の電子基板の面直交方向の等価熱伝導率を計算する工程
を有する事を特徴とする電子基板の等価熱伝導率算出方
法。 - 【請求項4】 電極パターン層と絶縁層が積層された電
子基板の形状及び材料情報を取得する手段と、前記電子
基板を小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配
線部分領域面積比を計算する手段と、前記領域毎の電極
パターン層の配線部分領域面積比情報を利用して領域毎
の電子基板面内方向の等価熱伝導率を計算する手段を備
えた事を特徴とする電子基板の等価熱伝導率算出装置。 - 【請求項5】 電極パターン層と絶縁層が積層された電
子基板の形状及び材料情報を取得する手段と、前記電子
基板を小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配
線部分領域面積比を計算する手段と、前記領域毎の電極
パターン層の配線部分領域面積比情報を利用して領域毎
の電子基板の面直交方向の等価熱伝導率を計算する手段
を備えた事を特徴とする電子基板の等価熱伝導率算出装
置。 - 【請求項6】 電極パターン層と絶縁層が積層された電
子基板の形状及び材料情報を取得させ、前記電子基板を
小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配線部分
領域面積比を計算させ、前記領域毎の電極パターン層の
配線部分領域面積比情報を利用して領域毎の電子基板面
内方向の等価熱伝導率を計算させる事を特徴とする電子
基板の等価熱伝導率算出プログラムを記録した記録媒
体。 - 【請求項7】 電極パターン層と絶縁層が積層された電
子基板の形状及び材料情報を取得させ、前記電子基板を
小領域群に分割して領域毎の電極パターン層の配線部分
領域面積比を計算させ、前記領域毎の電極パターン層の
配線部分領域面積比情報を利用して領域毎の電子基板の
面直交方向の等価熱伝導率を計算させる事を特徴とする
電子基板の等価熱伝導率算出プログラムを記録した記録
媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36233698A JP4121650B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 熱伝導率算出方法及び装置並びに熱伝導率算出プログラムを記録した媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36233698A JP4121650B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 熱伝導率算出方法及び装置並びに熱伝導率算出プログラムを記録した媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000180395A true JP2000180395A (ja) | 2000-06-30 |
JP4121650B2 JP4121650B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=18476594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36233698A Expired - Fee Related JP4121650B2 (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 熱伝導率算出方法及び装置並びに熱伝導率算出プログラムを記録した媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4121650B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2419709A (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Equivalent material constant calculation system |
JP2008275579A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-11-13 | Sharp Corp | 熱伝導率計算方法、熱伝導率計算装置、熱伝導率計算プログラム、熱解析方法、熱解析装置および熱解析プログラム |
JP2012184990A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Hitachi Chem Co Ltd | 評価用半導体チップ、評価システムおよび放熱材料評価方法 |
JP2022033586A (ja) * | 2020-08-17 | 2022-03-02 | 株式会社東芝 | シミュレーションデータ、モデルデータ提供装置、及び、モデルデータ提供方法 |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP36233698A patent/JP4121650B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7379780B2 (en) | 2004-10-29 | 2008-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Equivalent material constant calculation system, storage medium storing an equivalent material constant calculation program, equivalent material constant calculation method, design system, and structure manufacturing method |
US7548792B2 (en) | 2004-10-29 | 2009-06-16 | Panasonic Corporation | Equivalent material constant calculation system, storage medium storing an equivalent material constant calculation program, equivalent material constant calculation method, design system, and structure manufacturing method |
GB2419709B (en) * | 2004-10-29 | 2010-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Structure manufacturing method |
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