JP2006339423A - 基板反り解析方法そのシステム、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】算出対象の部材の温度プロファイルを時間軸上でn個に分割し(S1)、分割番号を示すパラメータiを初期化した後(S2)、iに1又は任意に定めた値を加え(S3)、現在のiが総分割数nを越えた場合は(S4のYES)演算を終了し、まだ達していない場合は(S4のNO)、温度プロファイルのiの領域の時間と温度とに関する緩和弾性率E’
を粘弾性を示す粘弾性曲線から抽出し(S5)、多層ばり理論の剛性マトリクスのヤング率Eを緩和弾性率E’に置換して、iの領域でのひずみ増分Δεiを算出し(S6)、算出したひずみ増分Δεiを基にiの領域での該部材の反り増分や応力増分を算出し(S7)、今までの各領域での反り増分や応力増分に累計してその累積値を保存しS3に戻って(S8)、全分割数nになるまで繰り返す。
【選択図】図3
Description
Electronic Packaging, Vol. 123,2001)や非特許文献3に示す「FEM粘弾性解析によるLSIパッケージの反り変形の研究」(11th
Symposium on Microjoining and Assembly Technology in Electronics, 2005)や、あるいは、非特許文献4に示す「粘弾性挙動と特性係数」(材料システム第6巻,1987)に見られるように、FEM粘弾性解析を用いたものも登場している。ここに、粘弾性とは、外力を受けたときの樹脂(高分子材料)の分子鎖が瞬時に形態を変える弾性としばらくそのままの状態を保持すると元の形態に戻らなくなる粘性との2つの性質を併せ持つことを意味している。
(2)分割した時間間隔におけるひずみ増分を算出した結果に基づいて、当該時間間隔における応力増分を導出し、該応力増分の算出を温度プロファイルの総分割数に至るまで繰り返すことにより得られた各時間間隔における応力増分を累計して、基板又は電子部品の応力を導出する上記(1)の基板反り解析方法。
(3)基板又は該基板に搭載する電子部品の反りを導出する際、該基板又は電子部品の温度プロファイルの時間軸を予め定めた単位時間ごとに時間分割する時間分割工程と、基板又は電子部品が粘弾性の材料の場合に、時間分割の番号を示す分割番号パラメータに予め定めた分割単位数を順次加えて得られた現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する緩和弾性率抽出工程と、多層ばり構造のひずみを理論的に算出する多層ばり理論を用いて現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を算出するひずみ増分算出工程と、前記ひずみ増分から現在の分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の反り増分を導出する反り導出工程と、分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号に達するまで、各分割番号パラメータにおけるひずみ増分の算出と基板又は電子部品の反り増分の導出を繰り返すことにより導出した各分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の反り増分を累計して、基板又は電子部品の反りを算出する累計工程と、を少なくとも有する基板反り解析方法。
(4)前記ひずみ増分算出工程において算出した現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分に基づいて、前記反り導出工程において、当該分割番号パラメータにおける応力増分を更に導出し、前記累計工程において、分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号に達するまで、各分割番号パラメータにおけるひずみ増分の算出と基板又は電子部品の応力増分の導出を繰り返すことにより導出した各分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の応力増分を累計して、基板又は電子部品の応力を算出する上記(3)の基板反り解析方法。
(5)前記時間分割工程は、前記基板又は電子部品の温度プロファイルの時間軸の細分方法として、等分割する、又は、温度変化が急峻な部分を更に細分化して分割する上記(3)又は(4)の基板反り解析方法。
(6)前記緩和弾性率抽出工程は、前記基板又は電子部品の温度プロファイルの時間分割の番号を示す分割番号パラメータを初期化する初期化工程と、分割番号パラメータに予め定めた分割単位数を順次加える加算工程と、分割単位数を加えた現在の分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号を越えたか否かを判断する判断工程とを少なくとも含んでいる上記(3)又は(4)の基板反り解析方法。
(7)前記初期化工程は、前記分割番号パラメータを初期化する初期値として、0に設定する上記(6)の基板反り解析方法。
(8)前記加算工程は、前記分割番号パラメータに順次加える前記分割単位数として、1又は1以上の任意に定めた値を用いる上記(6)の基板反り解析方法。
(9)前記判断工程は、前記加算工程で前記分割単位数を加算後の現在の分割番号パラメータが、温度プロファイルの最後の時間分割番号を越えたか否かを判断し、最後の時間分割番号を越えたと判断した場合、基板反り解析用の演算を終了させ、一方、越えていないと判断した場合は、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する動作に進む上記(6)の基板反り解析方法。
(10)前記緩和弾性率抽出工程は、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する際に、対象とする前記基板又は電子部品の予め定めた基準温度における弾性定数の時間的な変化を示すマスターカーブに対して指数関数的に減衰する性質を有する関数によって粘弾性を近似させることにより作成した粘弾性曲線から、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する上記(3)又は(4)の基板反り解析方法。
(11)前記緩和弾性率抽出工程は、現在の分割番号パラメータに対応する温度プロファイルの時間領域の中で、時間又は温度に関して最小値又は中間値又は最大値のいずれか予め指定した位置を用いて、前記粘弾性曲線の該当する位置から前記緩和弾性率を抽出する上記(10)の基板反り解析方法。
(12)前記ひずみ増分算出工程は、前記緩和弾性率抽出工程で抽出した前記緩和弾性率を前記多層ばり理論に適用することにより、現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を算出する上記(3)又は(4)の基板反り解析方法。
(13)前記ひずみ増分算出工程で現在の分割番号パラメータにおける前記ひずみ増分を算出するために、前記多層ばり理論の剛性マトリクス中の弾性定数を、前記ひずみ増分算出工程で抽出した当該分割番号パラメータにおける前記緩和弾性率に置き換える上記(12)の基板反り解析方法。
(14)前記反り導出工程は、前記ひずみ増分算出工程で算出した現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を基にして、当該分割番号パラメータにおける基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を導出する上記(3)又は(4)の基板反り解析方法。
(15)前記累計工程は、前記反り導出工程で導出した現在の分割番号パラメータにおける基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を、前回までの分割番号パラメータに対応して導出されていた反り増分及び/又は応力増分の累積値に累計した後、更新した次の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率の抽出を行うために前記緩和弾性率抽出工程へ復帰する上記(3)又は(4)の基板反り解析方法。
(16)基板又は該基板に搭載する電子部品の反り及び/又は応力を導出する基板反り解析システムにおいて、基板又は該基板に搭載する電子部品の少なくとも形状データを含むデータを取込むデータ取込手段と、前記形状データに該基板又は電子部品を形成する材料に関する弾性特性値を追加してモデルデータを作成するモデル作成手段と、粘弾性を有する基板又は電子部品に対しては、該基板又は電子部品の予め定めた基準温度における弾性定数の時間的な変化を示すマスターカーブに基づいて該基板又は電子部品の粘弾性特性を付与した粘弾性曲線を作成する粘弾性曲線作成手段と、前記粘弾性曲線から取得した粘弾性特性を用いて、基板や電子部品の反り及び/又は応力を導出する演算手段と、導出された基板や電子部品の反り及び/又は応力に関するデータを出力する出力装置と、を少なくとも備えている基板反り解析システム。
(17)前記演算手段により演算された基板や電子部品の反り及び/又は応力に関するデータを記憶する記憶媒体を更に備えている上記(16)の基板反り解析システム。
(18)前記粘弾性曲線作成手段が、前記マスターカーブに基づいて前記粘弾性曲線を作成する場合、前記マスターカーブに対して指数関数的に減衰する性質を有する関数によって粘弾性を近似させることにより前記粘弾性曲線を作成する上記(16)又は(17)の基板反り解析システム。
(19)前記演算手段が、前記粘弾性曲線から取得した粘弾性特性を用いて、基板や電子部品の反り及び/又は応力を導出する場合、該基板や電子部品の前記弾性特性値の一つである温度プロファイルの時間軸を等分割又は温度変化が急な部分を更に細分化して分割し、前記粘弾性曲線から、分割した時間間隔に対応する緩和弾性率を前記粘弾性特性として抽出し、抽出した緩和弾性率を用いて、当該時間間隔における基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を導出し、更に、基板や電子部品の各時間間隔における反り増分及び/又は応力増分の導出を温度プロファイルの総分割数に至るまで繰り返すことにより得られた基板や電子部品の各時間間隔における反り増分及び/又は応力増分を累計して、基板又は電子部品の反り及び/又は応力を導出する上記(16)又は(17)の基板反り解析システム。
(20)前記演算手段が、分割した時間間隔に対応する前記緩和弾性率を用いて、当該時間間隔における基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を導出する場合、多層ばり構造のひずみを理論的に解析する多層ばり理論における剛性マトリクス中の弾性定数を前記緩和弾性率に置き換えることにより、当該時間間隔におけるひずみ増分を算出し、得られた該ひずみ増分に基づいて当該時間間隔における基板又は電子部品の反りを導出する上記(19)の基板反り解析システム。
(21)基板又は該基板に搭載する電子部品の反り及び/又は応力を導出するプログラムとしてコンピュータ上で実行される基板反り解析プログラムにおいて、該基板又は電子部品の温度プロファイルの時間軸を予め定めた単位時間ごとに時間分割する時間分割ステップと、基板又は電子部品が粘弾性の材料の場合に、時間分割の番号を示す分割番号パラメータに予め定めた分割単位数を順次加えて得られた現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する緩和弾性率抽出工程と、多層ばり構造のひずみを理論的に算出する多層ばり理論を用いて現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を算出するひずみ増分算出ステップと、前記ひずみ増分から現在の分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の反り増分を導出する反り導出ステップと、分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号に達するまで、各分割番号パラメータにおけるひずみ増分の算出と基板又は電子部品の反り増分の導出を繰り返すことにより導出した各分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の反り増分を累計して、基板又は電子部品の反りを算出する累計ステップと、を少なくとも有する基板反り解析プログラム。
(22)前記ひずみ増分算出ステップにおいて算出した現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分に基づいて、前記反り導出ステップにおいて、当該分割番号パラメータにおける応力増分を更に導出し、前記累計ステップにおいて、分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号に達するまで、各分割番号パラメータにおけるひずみ増分の算出と基板又は電子部品の応力増分の導出を繰り返すことにより導出した各分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の応力増分を累計して、基板又は電子部品の応力を算出する上記(21)の基板反り解析プログラム。
(23)前記時間分割ステップは、前記基板又は電子部品の温度プロファイルの時間軸の細分方法として、等分割する、又は、温度変化が急峻な部分を更に細分化して分割する上記(21)又は(22)の基板反り解析プログラム。
(24)前記緩和弾性率抽出ステップは、前記基板又は電子部品の温度プロファイルの時間分割の番号を示す分割番号パラメータを初期化する初期化ステップと、分割番号パラメータに予め定めた分割単位数を順次加える加算ステップと、分割単位数を加えた現在の分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号を越えたか否かを判断する判断ステップとを少なくとも含んでいる上記(21)又は(22)の基板反り解析プログラム。
(25)前記初期化ステップは、前記分割番号パラメータを初期化する初期値として、0に設定する上記(24)の基板反り解析プログラム。
(26)前記加算ステップは、前記分割番号パラメータに順次加える前記分割単位数として、1又は1以上の任意に定めた値を用いる上記(24)の基板反り解析プログラム。
(27)前記判断ステップは、前記加算ステップで前記分割単位数を加算後の現在の分割番号パラメータが、温度プロファイルの最後の時間分割番号を越えたか否かを判断し、最後の時間分割番号を越えたと判断した場合、基板反り解析用の演算を終了させ、一方、越えていないと判断した場合は、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する動作に進む上記(24)の基板反り解析プログラム。
(28)前記緩和弾性率抽出ステップは、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する際に、対象とする前記基板又は電子部品の予め定めた基準温度における弾性定数の時間的な変化を示すマスターカーブに対して指数関数的に減衰する性質を有する関数によって粘弾性を近似させることにより作成した粘弾性曲線から、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する上記(21)又は(22)の基板反り解析プログラム。
(29)前記緩和弾性率抽出ステップは、現在の分割番号パラメータに対応する温度プロファイルの時間領域の中で、時間又は温度に関して最小値又は中間値又は最大値のいずれか予め指定した位置を用いて、前記粘弾性曲線の該当する位置から前記緩和弾性率を抽出する上記(28)の基板反り解析プログラム。
(30)前記ひずみ増分算出ステップは、前記緩和弾性率抽出ステップで抽出した前記緩和弾性率を前記多層ばり理論に適用することにより、現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を算出する上記(21)又は(22)の基板反り解析プログラム。
(31)前記ひずみ増分算出ステップで現在の分割番号パラメータにおける前記ひずみ増分を算出するために、前記多層ばり理論の剛性マトリクス中の弾性定数を、前記ひずみ増分算出工程で抽出した当該分割番号パラメータにおける前記緩和弾性率に置き換える上記(29)の基板反り解析プログラム。
(32)前記反り導出ステップは、前記ひずみ増分算出ステップで算出した現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を基にして、当該分割番号パラメータにおける基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を導出する上記(21)又は(22)の基板反り解析プログラム。
(33)前記累計ステップは、前記反り導出ステップで導出した現在の分割番号パラメータにおける基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を、前回までの分割番号パラメータに対応して導出されていた反り増分及び/又は応力増分の累積値に累計した後、更新した次の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率の抽出を行うために前記緩和弾性率抽出工程へ復帰する上記(21)又は(22)の基板反り解析プログラム。
(34)上記(21)乃至(33)の基板反り解析プログラムをコンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録しているプログラム記録媒体。
αi・T+y/Ri+Pi/(b・ti・Ei)
…(5)
=αi+1・T+y/2Ri+1+Pi+1/(b・ti+1・Ei+1) …(6)
2 データ処理装置
20 基板反り解析プログラム
21 データ取込部
22 モデル作成部
23 粘弾性曲線作成部
24 演算部
3 記憶媒体
4 出力装置
5 プログラム記録媒体
60 3層モデル
61 プリント配線基板
62 はんだ層
63 電子部品
Claims (34)
- 基板又は該基板に搭載する電子部品の少なくとも形状と弾性定数とを含むモデルデータを基にして、該基板又は電子部品の反りを導出する際、該基板又は電子部品の温度プロファイルの時間軸を等分割又は温度変化が急な部分を更に細分化して分割し、該基板又は電子部品が粘弾性の材料の場合に、該基板又は電子部品の予め定めた基準温度における弾性定数の時間的な変化を示すマスターカーブに対して指数関数的に減衰する性質を有する関数によって粘弾性を近似させることにより作成した粘弾性曲線から、分割した時間間隔に対応する緩和弾性率を抽出し、抽出した緩和弾性率により、多層ばり構造のひずみを理論的に解析する多層ばり理論における剛性マトリクス中の弾性定数を置き換えることにより、分割した時間間隔におけるひずみ増分を算出し、得られた該ひずみ増分に基づいて基板又は電子部品の当該時間間隔における反り増分を導出し、更に、分割した時間間隔における該ひずみ増分の算出及び基板又は電子部品の反り増分の導出を温度プロファイルの総分割数に至るまで繰り返すことにより得られた各時間間隔における基板又は電子部品の反り増分を累計して、基板又は電子部品の反りを導出することを特徴とする基板反り解析方法。
- 分割した時間間隔におけるひずみ増分を算出した結果に基づいて、当該時間間隔における応力増分を導出し、該応力増分の算出を温度プロファイルの総分割数に至るまで繰り返すことにより得られた各時間間隔における応力増分を累計して、基板又は電子部品の応力を導出することを特徴とする請求項1に記載の基板反り解析方法。
- 基板又は該基板に搭載する電子部品の反りを導出する際、該基板又は電子部品の温度プロファイルの時間軸を予め定めた単位時間ごとに時間分割する時間分割工程と、基板又は電子部品が粘弾性の材料の場合に、時間分割の番号を示す分割番号パラメータに予め定めた分割単位数を順次加えて得られた現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する緩和弾性率抽出工程と、多層ばり構造のひずみを理論的に算出する多層ばり理論を用いて現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を算出するひずみ増分算出工程と、前記ひずみ増分から現在の分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の反り増分を導出する反り導出工程と、分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号に達するまで、各分割番号パラメータにおけるひずみ増分の算出と基板又は電子部品の反り増分の導出を繰り返すことにより導出した各分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の反り増分を累計して、基板又は電子部品の反りを算出する累計工程と、を少なくとも有することを特徴とする基板反り解析方法。
- 前記ひずみ増分算出工程において算出した現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分に基づいて、前記反り導出工程において、当該分割番号パラメータにおける応力増分を更に導出し、前記累計工程において、分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号に達するまで、各分割番号パラメータにおけるひずみ増分の算出と基板又は電子部品の応力増分の導出を繰り返すことにより導出した各分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の応力増分を累計して、基板又は電子部品の応力を算出することを特徴とする請求項3に記載の基板反り解析方法。
- 前記時間分割工程は、前記基板又は電子部品の温度プロファイルの時間軸の細分方法として、等分割する、又は、温度変化が急峻な部分を更に細分化して分割することを特徴とする請求項3又は4に記載の基板反り解析方法。
- 前記緩和弾性率抽出工程は、前記基板又は電子部品の温度プロファイルの時間分割の番号を示す分割番号パラメータを初期化する初期化工程と、分割番号パラメータに予め定めた分割単位数を順次加える加算工程と、分割単位数を加えた現在の分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号を越えたか否かを判断する判断工程とを少なくとも含んでいることを特徴とする請求項3又は4に記載の基板反り解析方法。
- 前記初期化工程は、前記分割番号パラメータを初期化する初期値として、0に設定することを特徴とする請求項6に記載の基板反り解析方法。
- 前記加算工程は、前記分割番号パラメータに順次加える前記分割単位数として、1又は1以上の任意に定めた値を用いることを特徴とする請求項6に記載の基板反り解析方法。
- 前記判断工程は、前記加算工程で前記分割単位数を加算後の現在の分割番号パラメータが、温度プロファイルの最後の時間分割番号を越えたか否かを判断し、最後の時間分割番号を越えたと判断した場合、基板反り解析用の演算を終了させ、一方、越えていないと判断した場合は、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する動作に進むことを特徴とする請求項6に記載の基板反り解析方法。
- 前記緩和弾性率抽出工程は、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する際に、対象とする前記基板又は電子部品の予め定めた基準温度における弾性定数の時間的な変化を示すマスターカーブに対して指数関数的に減衰する性質を有する関数によって粘弾性を近似させることにより作成した粘弾性曲線から、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出することを特徴とする請求項3又は4に記載の基板反り解析方法。
- 前記緩和弾性率抽出工程は、現在の分割番号パラメータに対応する温度プロファイルの時間領域の中で、時間又は温度に関して最小値又は中間値又は最大値のいずれか予め指定した位置を用いて、前記粘弾性曲線の該当する位置から前記緩和弾性率を抽出することを特徴とする請求項10に記載の基板反り解析方法。
- 前記ひずみ増分算出工程は、前記緩和弾性率抽出工程で抽出した前記緩和弾性率を前記多層ばり理論に適用することにより、現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を算出することを特徴とする請求項3又は4に記載の基板反り解析方法。
- 前記ひずみ増分算出工程で現在の分割番号パラメータにおける前記ひずみ増分を算出するために、前記多層ばり理論の剛性マトリクス中の弾性定数を、前記ひずみ増分算出工程で抽出した当該分割番号パラメータにおける前記緩和弾性率に置き換えることを特徴とする請求項12に記載の基板反り解析方法。
- 前記反り導出工程は、前記ひずみ増分算出工程で算出した現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を基にして、当該分割番号パラメータにおける基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を導出することを特徴とする請求項3又は4に記載の基板反り解析方法。
- 前記累計工程は、前記反り導出工程で導出した現在の分割番号パラメータにおける基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を、前回までの分割番号パラメータに対応して導出されていた反り増分及び/又は応力増分の累積値に累計した後、更新した次の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率の抽出を行うために前記緩和弾性率抽出工程へ復帰することを特徴とする請求項3又は4に記載の基板反り解析方法。
- 基板又は該基板に搭載する電子部品の反り及び/又は応力を導出する基板反り解析システムにおいて、基板又は該基板に搭載する電子部品の少なくとも形状データを含むデータを取込むデータ取込手段と、前記形状データに該基板又は電子部品を形成する材料に関する弾性特性値を追加してモデルデータを作成するモデル作成手段と、粘弾性を有する基板又は電子部品に対しては、該基板又は電子部品の予め定めた基準温度における弾性定数の時間的な変化を示すマスターカーブに基づいて該基板又は電子部品の粘弾性特性を付与した粘弾性曲線を作成する粘弾性曲線作成手段と、前記粘弾性曲線から取得した粘弾性特性を用いて、基板や電子部品の反り及び/又は応力を導出する演算手段と、導出された基板や電子部品の反り及び/又は応力に関するデータを出力する出力装置と、を少なくとも備えていることを特徴とする基板反り解析システム。
- 前記演算手段により演算された基板や電子部品の反り及び/又は応力に関するデータを記憶する記憶媒体を更に備えていることを特徴とする請求項16に記載の基板反り解析システム。
- 前記粘弾性曲線作成手段が、前記マスターカーブに基づいて前記粘弾性曲線を作成する場合、前記マスターカーブに対して指数関数的に減衰する性質を有する関数によって粘弾性を近似させることにより前記粘弾性曲線を作成することを特徴とする請求項16又は17に記載の基板反り解析システム。
- 前記演算手段が、前記粘弾性曲線から取得した粘弾性特性を用いて、基板や電子部品の反り及び/又は応力を導出する場合、該基板や電子部品の前記弾性特性値の一つである温度プロファイルの時間軸を等分割又は温度変化が急な部分を更に細分化して分割し、前記粘弾性曲線から、分割した時間間隔に対応する緩和弾性率を前記粘弾性特性として抽出し、抽出した緩和弾性率を用いて、当該時間間隔における基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を導出し、更に、基板や電子部品の各時間間隔における反り増分及び/又は応力増分の導出を温度プロファイルの総分割数に至るまで繰り返すことにより得られた基板や電子部品の各時間間隔における反り増分及び/又は応力増分を累計して、基板又は電子部品の反り及び/又は応力を導出することを特徴とする請求項16又は17に記載の基板反り解析システム。
- 前記演算手段が、分割した時間間隔に対応する前記緩和弾性率を用いて、当該時間間隔における基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を導出する場合、多層ばり構造のひずみを理論的に解析する多層ばり理論における剛性マトリクス中の弾性定数を前記緩和弾性率に置き換えることにより、当該時間間隔におけるひずみ増分を算出し、得られた該ひずみ増分に基づいて当該時間間隔における基板又は電子部品の反りを導出することを特徴とする請求項19に記載の基板反り解析システム。
- 基板又は該基板に搭載する電子部品の反り及び/又は応力を導出するプログラムとしてコンピュータ上で実行される基板反り解析プログラムにおいて、該基板又は電子部品の温度プロファイルの時間軸を予め定めた単位時間ごとに時間分割する時間分割ステップと、基板又は電子部品が粘弾性の材料の場合に、時間分割の番号を示す分割番号パラメータに予め定めた分割単位数を順次加えて得られた現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する緩和弾性率抽出工程と、多層ばり構造のひずみを理論的に算出する多層ばり理論を用いて現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を算出するひずみ増分算出ステップと、前記ひずみ増分から現在の分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の反り増分を導出する反り導出ステップと、分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号に達するまで、各分割番号パラメータにおけるひずみ増分の算出と基板又は電子部品の反り増分の導出を繰り返すことにより導出した各分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の反り増分を累計して、基板又は電子部品の反りを算出する累計ステップと、を少なくとも有することを特徴とする基板反り解析プログラム。
- 前記ひずみ増分算出ステップにおいて算出した現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分に基づいて、前記反り導出ステップにおいて、当該分割番号パラメータにおける応力増分を更に導出し、前記累計ステップにおいて、分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号に達するまで、各分割番号パラメータにおけるひずみ増分の算出と基板又は電子部品の応力増分の導出を繰り返すことにより導出した各分割番号パラメータにおける基板又は電子部品の応力増分を累計して、基板又は電子部品の応力を算出することを特徴とする請求項21に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記時間分割ステップは、前記基板又は電子部品の温度プロファイルの時間軸の細分方法として、等分割する、又は、温度変化が急峻な部分を更に細分化して分割することを特徴とする請求項21又は22に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記緩和弾性率抽出ステップは、前記基板又は電子部品の温度プロファイルの時間分割の番号を示す分割番号パラメータを初期化する初期化ステップと、分割番号パラメータに予め定めた分割単位数を順次加える加算ステップと、分割単位数を加えた現在の分割番号パラメータが温度プロファイルの最後の時間分割番号を越えたか否かを判断する判断ステップとを少なくとも含んでいることを特徴とする請求項21又は22に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記初期化ステップは、前記分割番号パラメータを初期化する初期値として、0に設定することを特徴とする請求項24に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記加算ステップは、前記分割番号パラメータに順次加える前記分割単位数として、1又は1以上の任意に定めた値を用いることを特徴とする請求項24に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記判断ステップは、前記加算ステップで前記分割単位数を加算後の現在の分割番号パラメータが、温度プロファイルの最後の時間分割番号を越えたか否かを判断し、最後の時間分割番号を越えたと判断した場合、基板反り解析用の演算を終了させ、一方、越えていないと判断した場合は、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する動作に進むことを特徴とする請求項24に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記緩和弾性率抽出ステップは、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出する際に、対象とする前記基板又は電子部品の予め定めた基準温度における弾性定数の時間的な変化を示すマスターカーブに対して指数関数的に減衰する性質を有する関数によって粘弾性を近似させることにより作成した粘弾性曲線から、現在の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率を抽出することを特徴とする請求項21又は22に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記緩和弾性率抽出ステップは、現在の分割番号パラメータに対応する温度プロファイルの時間領域の中で、時間又は温度に関して最小値又は中間値又は最大値のいずれか予め指定した位置を用いて、前記粘弾性曲線の該当する位置から前記緩和弾性率を抽出することを特徴とする請求項28に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記ひずみ増分算出ステップは、前記緩和弾性率抽出ステップで抽出した前記緩和弾性率を前記多層ばり理論に適用することにより、現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を算出することを特徴とする請求項21又は22に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記ひずみ増分算出ステップで現在の分割番号パラメータにおける前記ひずみ増分を算出するために、前記多層ばり理論の剛性マトリクス中の弾性定数を、前記ひずみ増分算出工程で抽出した当該分割番号パラメータにおける前記緩和弾性率に置き換えることを特徴とする請求項29に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記反り導出ステップは、前記ひずみ増分算出ステップで算出した現在の分割番号パラメータにおけるひずみ増分を基にして、当該分割番号パラメータにおける基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を導出することを特徴とする請求項21又は22に記載の基板反り解析プログラム。
- 前記累計ステップは、前記反り導出ステップで導出した現在の分割番号パラメータにおける基板や電子部品の反り増分及び/又は応力増分を、前回までの分割番号パラメータに対応して導出されていた反り増分及び/又は応力増分の累積値に累計した後、更新した次の分割番号パラメータに対応する緩和弾性率の抽出を行うために前記緩和弾性率抽出工程へ復帰することを特徴とする請求項21又は22に記載の基板反り解析プログラム。
- 請求項21乃至33に記載の基板反り解析プログラムをコンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録していることを特徴とするプログラム記録媒体。
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