JP2010218270A - 複合材料層の構造解析装置、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の部材を含む層を有する複合材料層の応力解析値を、実測値に近い正確な値で効率良く算出する。
【解決手段】複数の部材２ａ、２ｂを含む複合材料層のレイアウトデータをモデル化するための構造解析装置１であって、複合材料層内でモデル化するエリアを設定するエリア設定部２１と、エリアを複数の要素に分割するエリア分割部２２と、エリア内における複数の部材２ａ、２ｂの各々の占有率に基づいて、複数の部材２ａ、２ｂの各々に対応する要素の数を算出するエリア演算部２３と、複数の部材２ａ、２ｂの各々に対応する要素の数に基づいて、複数の部材２ａ、２ｂを複数の要素の各々に配置し、複合材料層のモデルを生成する要素配置部２４とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は複合材料層の構造解析に関する。

半導体パッケージや実装基板などの複合材料層は、熱に基づいて反りなどの変形を生じることがある。従って、複合材料層を含む半導体装置の信頼性を向上させるために、複合材料層がどの程度変形するのか事前に解析しておくことは大変重要である。複合材料層は、各層の機械的な物性値を見積もり、有限要素法を用いて解析することが可能である。しかし、複合材料層に含まれる配線層は、配線の形状が大変複雑であるため、配線層を正確にモデル化しようとすると、モデルが複雑になりすぎてしまう。従って、正確にモデル化した配線層を含む複合材料層は、解析に時間が掛かり過ぎる不具合が生じる。そこで、解析効率を上げるような、複合材料層の構造解析方法が種々考えられている。

特許文献１には、配線パターンの粗密に起因する差異を反映して、基板の反りを正確に予測できる、基板の反り解析方法が開示されている。この基板の反り返り解析方法は、まず、基板の形状を示すモデルデータに基づいて、基板を分割する任意形状の複数の要素を作成する。次に、基板に形成される配線パターンのデータと各要素とを比較して、各要素毎に配線パターンの締める割合を算出する。次に、各要素毎の配線パターンの占める割合に基づいて、各要素毎の機械的な物性値を算出する。そして、各要素毎の機械的な物性値に基づいて、基板の反りを解析するというものである。

特開２００４−０１３４３７号公報

しかし、本願発明者は以下の問題点を見出した。特許文献１に記載の解析方法は、配線パターンを分割した各要素の物性値を、各要素毎で配線パターンの粗密（銅箔の占める割合）に応じて銅箔の物性値と絶縁材の物性値とを比例配分後の総和として算出している。算出された物性値は、それぞれの部材の物性値が大きく異なる場合には大きい値に傾くことになるため、要素の物性値が現実にはありえない性質の物性値となることがある。例えば、通常の物質は、熱膨張が大きいものはヤング率が小さく、熱膨張が小さいものはヤング率が大きい傾向がある。銅と樹脂（ソルダレジスト）の場合、銅の熱膨張率は小さく、銅のヤング率は大きい。一方、樹脂の熱膨張は大きく、樹脂のヤング率は小さい。従って、銅と樹脂とから成る要素を解析した場合、熱膨張率とヤング率とが共に大きい物性値が得られてしまうことがある。即ち、特許文献１の方法を用いると、分割した各要素において通常の物質では見られない性質の物性値が得られることがあるため、解析結果が実測値と大きく異なる問題が発生する。

以下に、発明を実施するための最良の形態使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明は、複数の部材（２ａ、２ｂ）を含む複合材料層のレイアウトデータをモデル化するための構造解析装置（１）であって、複合材料層内でモデル化するエリアを設定するエリア設定部（２１）と、エリアを複数の要素に分割するエリア分割部（２２）と、エリア内における複数の部材（２ａ、２ｂ）の各々の占有率に基づいて、複数の部材（２ａ、２ｂ）の各々に対応する要素の数を算出するエリア演算部（２３）と、複数の部材（２ａ、２ｂ）の各々に対応する要素の数に基づいて、複数の部材（２ａ、２ｂ）を複数の要素の各々に配置し、複合材料層のモデルを生成する要素配置部（２４）とを具備する。
このような構造解析装置（１）は、まず、レイアウトデータをモデル化するエリアを設定し、エリアを複数の要素に分割する。そして、エリア内における複数の部材（２ａ、２ｂ）の占有率に基づき、複数の部材（２ａ、２ｂ）に対応する要素の数を算出する。更に、算出した要素の数に基づいて、複数の部材（２ａ、２ｂ）を要素の各々に配置し、複合材料層のモデルを生成することが出来る。

本発明の構造解析装置は、複数の部材を含む層を有する複合材料層の応力解析値を、実測値に近い正確な値で効率良く算出することが出来る。

図１は、本発明の構造解析装置１の構成例を示したブロック図である。 図２は、レイアウトデータ生成装置２が生成する、配線層のレイアウトデータの一部を示した平面図である。 図３は、図２に示したレイアウトデータに基づいて、エリア設定部２１が設定した複数のエリアを示した図である。 図４は、エリア分割部２２が、エリア設定部２１から取得した複数のエリアを複数の要素に分割したことを示す図である。 図５は、要素配置部２４が各エリアに配線の要素を配置した図である。 図６は、本発明の構造解析装置１の実施の形態による、ハードウエア構成例を示すブロック図である。 図７は、本発明構造解析装置１の実施の形態による処理動作を示したフローチャートである。 図８は、本発明の構造解析装置１が解析した複合材料層の構造解析結果の一例を示した図である。 図９は、本発明の構造解析装置１に基づく複合材料層のモデル６０と、特許文献１に記載の方法に準拠した従来方法に基づく複合材料層のモデル７０との部分断面を示した図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態による構造解析装置１を説明する。

図１は、本発明の構造解析装置１の構成例を示したブロック図である。図１を参照して、構造解析装置１を説明する。構造解析装置１は、レイアウトデータ生成装置２が生成する半導体パッケージや実装基板などの複数の部材を含む配線層のレイアウトデータを取得し、配線層を含む複合材料層の構造解析を行う。

レイアウトデータ生成装置２は、半導体パッケージや実装基板などの配線層のレイアウトデータを生成する。レイアウトデータ生成装置２は、多層構造の配線層を生成してもよい。図２は、レイアウトデータ生成装置２が生成する、配線層のレイアウトデータの一部を示した平面図である。尚、図２に示したレイアウトデータは、配線層に含まれる複数の層のうちの任意の層を示している。図２を参照すると、レイアウトデータは、配線２ａや絶縁体２ｂなど配線層に係る複数の部材を含み、各部材の位置情報を含む。

構造解析装置１は、レイアウトデータ取得部１０と、モデル生成部２０と、応力解析部３０と、入力部４０と、出力部５０とを具備する。

レイアウトデータ取得部１０は、レイアウトデータ生成装置２からレイアウトデータを取得し、モデル生成部２０及び出力部５０へ提供する。

モデル生成部２０は、レイアウトデータ取得部１０から配線層のレイアウトデータを取得し、配線層を解析するためのモデルを生成する。モデル生成部２０は、生成したモデルを応力解析部３０へ提供する。モデル生成部２０の詳細を説明する。モデル生成部２０は、エリア設定部２１と、エリア分割部２２と、エリア演算部２３と、要素配置部２４とを備える。

エリア設定部２１は、配線層のレイアウトデータをモデル化する複数のエリアを設定する。複数のエリアは、ユーザによって指定され、レイアウトデータの配線の粗密に基づいている。エリア設定部２１が設定する複数のエリアの各々は、配線層をモデル化する構成部位となる。図３は、図２に示したレイアウトデータに基づいて、エリア設定部２１が設定した複数のエリアを示した図である。図３を参照して、エリア設定部２１がエリアを設定する詳細を説明する。ユーザは、図２に示したレイアウトデータを参照して、配線の粗密を判断する。ユーザは、配線の粗密に基づいて、例えばエリアＡに相当する範囲を入力部４０から指定する。エリア設定部２１は、ユーザが指定した範囲を取得して、モデルの構成部位のエリアＡとして設定する。エリア設定部２１は、ユーザ入力に基づいて、モデルの構成部位のエリアＢからエリアＦを同様に設定する。尚、図３に示したエリアＡは、レイアウトデータにおける配線密度が高い部分である。エリアＢは、配線密度が中程度の部分である。エリアＣ及びＤは、配線密度が微小の部分である。エリアＥは、配線密度が中程度の部分である。エリアＦは、配線密度が小さい部分である。このように、エリア設定部２１は、ユーザが指定するレイアウトデータの配線の粗密に応じた範囲を、モデル化するための構成部位として設定することが出来る。エリア設定部２１は、設定した複数のエリアをエリア分割部２２へ提供する。

エリア分割部２２は、エリア設定部２１から複数のエリアを取得する。エリア分割部２２は、複数のエリアの各々を複数の要素に分割する。エリア分割部２２は、各エリアにおける要素１つ当たりの面積を、ユーザ入力によって変更することが出来る。つまり、ユーザは、詳細にモデル化したいエリアの要素１つ当たりの面積を小さくすることができ、詳細にモデル化する必要のないエリアの要素１つ当たりの面積を大きく設定することができる。また、ユーザは、要素の形状も、三角形や四角形など任意の形状に変更することが出来る。尚、エリア分割部２２は、各エリア内における要素を同じ面積に分割することが好ましい。更に、エリア分割部２２は、分割した各要素を識別するための位置情報やＩＤを、各要素に付与する。図４は、エリア分割部２２が、エリア設定部２１から取得した複数のエリアを複数の要素に分割したことを示す図である。図４を参照して、エリア分割部２２がエリアを複数の要素に分割する詳細を説明する。図４の（ａ）は、エリア設定部２１から取得した複数のエリア（エリアＡからエリアＦ）である。エリア分割部２２は、この複数のエリア（エリアＡからエリアＦ）を取得すると、各々複数の要素に分割する（図４の（ｂ））。エリア分割部２２は各エリアにおける要素の面積及び形状は任意に変更できるが、図４の（ｂ）は全て同じ要素の面積及び四角形に分割したことを示している。エリア分割部２２は、分割した複数のエリアをエリア演算部２３へ提供する。

エリア演算部２３は、複数の要素に分割された複数のエリアを取得する。また、エリア演算部２３は、レイアウトデータ取得部１０からレイアウトデータを取得する。エリア演算部２３は、複数のエリアと、レイアウトデータとに基づき、各エリアに対応する配線面積比（配線の占有率）又は配線面積を算出する。

エリア演算部２３が配線面積比を算出する場合を説明する。図３を参照して、エリア演算部２３は、エリアＡに対応するレイアウトデータの配線面積比を、エリアＡとレイアウトデータとに基づき９０％と算出する。同様に、エリア演算部２３は、エリアＢに対応するレイアウトデータの配線面積比を５０％と算出する。更に、エリア算出部２３は、エリアＣが配線面積比１０％であり、エリアＤが配線面積比５％であり、エリアＥが配線面積比５０％であり、エリアＦが配線面積比３０％であることを算出する。

エリア演算部２３は、各エリアに含まれる要素の数を算出する。図４を参照すると、エリア演算部２３は、エリアＡに含まれる要素数が９０個であり、エリアＢに含まれる要素数が６６個であり、エリアＣに含まれる要素数が４８個であり、エリアＤに含まれる要素数が５２個であり、エリアＥに含まれる要素数が４７３個であり、エリアＦに含まれる要素数が１７１個であることを算出する。

エリア演算部２３は、各エリアの配線面積比と、各エリア内の要素数とを乗じて、各エリアの要素のうちで配線に対応する要素の数を算出する。図３及び図４の例では、エリア演算部２３は、エリアＡの配線面積比９０％と、エリアＡの要素の数９０個とに基づき、配線にする要素の数は８１個であることを算出する。同様に、エリア演算部２３は、エリアＢの配線面積比５０％と、エリアＢの要素の数６６個とに基づき、配線にする要素の数は３３個であることを算出する。更に、エリア演算部２３は、エリアＣの配線にする要素の数は近似値で５個であることを算出する。以降同様に、エリア演算部２３は、エリアＤの配線にする要素の数は近似値で３個であり、エリアＥの配線にする要素の数は近似値で２３６個であり、エリアＦの配線にする要素の数は近似値で５１個であることを算出する。エリア演算部２３は、算出した配線にする要素の数を要素配置部２４へ提供する。

次に、エリア演算部２３が配線面積を算出する場合を説明する。エリア演算部２３は、各エリア（エリアＡからエリアＦ）と、レイアウトデータの配線とに基づき、各エリアに配置する配線面積を算出する。また、エリア演算部２３は、各エリアの要素１つの面積を算出する。但し、エリア分割部２２が要素１つ当たりの面積をエリア演算部２３へ提供してもよい。エリア演算部２３は、各エリアに配置する配線面積及び要素１つ当たりの面積を要素配置部２４へ提供する。

要素配置部２４は、エリア演算部２３が算出した各エリアの配線にする要素の数、又は各エリアに配置する配線面積及び要素１つ当たりの面積を取得する。各エリアの配線にする要素の数を取得した場合、要素配置部２４は、各エリアの要素に配線にする要素の数をランダムに配置する。各エリアの要素に配置する配線面積及び要素１つ当たりの面積を取得した場合、要素配置部２４は、各エリアの配線面積を満たすように、要素１つ当たりの面積に基づいて、配線にする要素の面積分をランダムに配置する。図５は、要素配置部２４が各エリアに配線の要素を配置した図である。配線が銅であるときは、銅の要素が配置される。配線が配置されていない要素は、絶縁体を示す。図５に示した、各エリアに配線の要素及び絶縁体の要素が配置されたものが、解析対象の配線層のモデルである。要素配置部２４は、生成したモデルを応力解析部３０へ提供する。

応力解析部３０は、要素配置部２４よりモデルを取得する。応力解析部３０は、取得したモデルの各要素の物性値（膨張率、ヤング率及びポアソン比など）に基づき、配線層を含む複合材料層の応力解析値を算出する。応力解析値とは、応力解析した結果得られる、反り量や歪み量などを指す。応力解析部３０が行う演算方法は、周知の方法を用いることが出来る。例えば、有限要素法による解析法が例示される。応力解析部３０は、算出した応力解析値を出力部５０へ提供する。

入力部４０は、ユーザの入力を取得し、モデル生成部２０へ入力情報を提供する。但し、入力部４０は、モデル生成部２０に限らず構造解析装置１の各部に入力情報を提供することもできる。出力部５０は、構造解析装置１の処理に関わる各情報、レイアウトデータや応力解析部３０が算出した応力解析値などをユーザが認識出来るように出力する。

本発明の実施の形態による構造解析装置１は、コンピュータを用いて実現可能である。図６は、本発明の構造解析装置１の実施の形態による、ハードウエア構成例を示すブロック図である。図６を参照すると、本発明の構造解析装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；中央処理装置）１０１と、記憶装置１０２と、入力装置１０３と、出力装置１０４と、各装置を接続するバス１０５とを備えるコンピュータシステムで構成される。

ＣＰＵ１０１は、記憶装置１０２に格納されている本発明の構造解析装置１に係る演算処理及び制御処理を行う。記憶装置１０２は、ハードディスクやメモリなど、本発明に係る情報の記録を行う装置である。記憶装置１０２は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から読み取られたプログラム、入力装置１０３から入力された信号やプログラム、及びＣＰＵ１０１の処理結果を格納する。入力装置１０３は、マウス、キーボード、マイクロフォンなど、ユーザがコマンド及び信号を入力することが出来る装置である。出力装置１０４は、ディスプレイ、スピーカなど、ユーザに出力結果を認識させる装置である。尚、本発明はハードウエア構成例と示したものに限定されず、各部はハードウエアとソフトウエアとを単独又は組み合わせて実現することが出来る。

図７は、本発明構造解析装置１の実施の形態による処理動作を示したフローチャートである。図７を参照して、本発明の実施の形態による処理動作を説明する。尚、本フローチャートでは、図２に示した配線層のレイアウトデータに基づき、配線層をモデル化する処理方法を説明する。

レイアウトデータ取得部１０は、レイアウトデータ生成装置２が生成した配線層のレイアウトデータ（図２参照）を取得し、モデル生成部２０へ提供する。更に、レイアウトデータ取得部１０は、取得したレイアウトデータを出力部５０に提供する。出力部５０は、ユーザが認識できるようにレイアウトデータを表示する（ステップＳ０１）。

ユーザは、表示された図２のレイアウトデータを参照して、配線の粗密を判断する。ユーザは、配線密度の高い範囲を入力部４０から指定する。エリア設定部２１は、ユーザが指定した範囲を取得して、モデルの構成部位となるエリアＡとして設定する（図３参照）。エリア設定部２１は、ユーザ入力に基づいて隣接する配線の密度が異なるエリアＢからエリアＦを同様に設定する。即ち、エリア設定部２１は、レイアウトデータの配線の粗密に基づきユーザが指定した複数の範囲を、モデルを構成する複数のエリアとして設定する。エリア設定部２１は、設定した複数のエリアをエリア分割部２２へ提供する（ステップＳ０２）。

エリア分割部２２は、エリア設定部２１から複数のエリア（エリアＡからエリアＦ）を取得する（図４の（ａ）参照）。エリア分割部２２は、各エリアを複数の要素に分割する（図４の（ｂ）参照）。エリア分割部２２は、要素１つ当たりの面積及び形状をユーザによって設定されており、図４では全て同じ面積の要素に分割した場合を示している。エリア分割部２２は、分割した複数のエリアをエリア演算部２３へ提供する（ステップＳ０３）。

エリア演算部２３は、複数の要素に分割された複数のエリアを取得する。また、エリア演算部２３は、レイアウトデータ取得部１０からレイアウトデータを取得する。エリア演算部２３は、各エリアに対応するレイアウトデータの配線面積比、又は配線面積を算出する。図３を参照して、エリア演算部２３は、エリアＡに対応するレイアウトデータの配線面積比を９０％と算出する。同様に、エリア演算部２３は、エリアＢに対応するレイアウトデータの配線面積比を５０％と算出する。更に、エリア算出部２３は、エリアＣが配線面積比１０％であり、エリアＥが配線面積比５０％であり、エリアＦが配線面積比３０％であることを算出する。尚、エリア演算部２３はエリアＡからエリアＦの配線面積を算出することも出来る（ステップＳ０４）。

エリア演算部２３は、各エリアに含まれる要素の数を算出する。図４を参照して、エリア演算部２３は、エリアＡに含まれる要素数が９０個であり、エリアＢに含まれる要素数が６６個であり、エリアＣに含まれる要素数が４８個であり、エリアＤに含まれる要素数が５２個であり、エリアＥに含まれる要素数が４７３個であり、エリアＦに含まれる要素数が１７１個であることを算出する。尚、エリア演算部２３は、各エリアの配線面積を算出する場合、各エリアの要素１つ当たりの面積を算出する（ステップＳ０５）。

エリア演算部２３は、各エリアの要素のうちで、配線にする要素の数を算出する。図３及び図４を参照して、エリア演算部２３は、エリアＡの配線面積比９０％と、エリアＡの要素の数９０個とに基づき、配線にする要素の数は８１個であることを算出する。同様に、エリア演算部２３は、エリアＢの配線面積比５０％と、エリアＢの要素の数６６個とに基づき、配線にする要素の数は３３個であることを算出する。更に、エリア演算部２３は、エリアＣの配線にする要素の数は近似値で５個であることを算出する。以降同様に、エリア演算部２３は、エリアＤの配線にする要素の数は近似値で３個であり、エリアＥの配線にする要素の数は近似値で２３６個であり、エリアＦの配線にする要素の数は近似値で５１個であることを算出する。エリア演算部２３は、算出した配線に対応する要素の数を要素配置部２４へ提供する。尚、エリア演算部２３は、各エリアの配線面積と、各エリアの要素１つ当たりの面積とを算出している場合、配線面積と要素１つ当たりの面積を要素配置部２４へ提供する（ステップＳ０６）。

要素配置部２４は、エリア演算部２３が算出した各エリアの配線にする要素の数を取得する。要素配置部２４は、図５に示すように、各エリアに配線の要素（例えば銅）をランダムに配置し、モデルを生成する。配線が配置されていない要素には、絶縁体が配置される。尚、要素配置部２４は、各エリアの配線面積と要素１つ当たりの面積とを取得した場合、配線面積に等しくなるように配線の要素をランダムに配置し、モデルを生成する。要素配置部２４は、形成したモデルを応力解析部３０へ提供する（ステップＳ０７）。

応力解析部３０は、要素配置部２４よりモデルを取得する。応力解析部３０は、取得したモデルの各要素の物性値（膨張率、ヤング率及びポアソン比など）に基づき、配線層を含む複合材料層の応力解析値を算出する。応力解析値は、複合材料の各温度環境下における反りが例示される。応力解析部３０が行う演算方法は、周知の方法を用いることが出来る。例えば、有限要素法による解析法が例示される。応力解析部３０は、算出した応力解析値を出力部５０へ提供する。出力部５０は、ユーザが認識出来るように応力解析値を出力する（ステップＳ０８）。

図８は、本発明の構造解析装置１が解析した複合材料層の構造解析結果の一例を示した図である。図８を参照すると、横軸は複合材料層が設置される温度（℃）を表し、縦軸は複合材料層の反り（ｐｐｍ）を表している。縦軸の反りの値（ｐｐｍ）は、複合材料層の幅の長さに対する、厚み方向の反りの高さの割合を表す。尚、縦軸のプラスの値は複合材料層の反り形状が凸状の場合を表し、マイナスの値は凹状の場合を表す。図中の縦棒は、各温度における複合材料層の反りの値の実測値の範囲を示し、丸印は実測値の平均値を示す。図中の四角で示した値は、本発明の構造解析装置１が同じ複合材料層をモデル化し解析した反りの値である。更に、図中の三角は、特許文献１に記載の方法に準拠した従来方法に基づいて、同じ複合材料層をモデル化し解析した反りの値である。

図８に示した、本発明の構造解析装置１に基づいてモデル化した複合材料層のモデル６０と、特許文献１に記載の方法に準拠した従来方法に基づいてモデル化した複合材料層のモデル７０について説明する。図９は、本発明の構造解析装置１に基づく複合材料層のモデル６０と、特許文献１に記載の方法に準拠した従来方法に基づく複合材料層のモデル７０との部分断面を示した図である。図９（ａ）を参照して、本発明の複合材料層のモデル６０を説明する。複合材料層のモデル６０は、配線層モデル６１と、封止樹脂モデル６２と、チップモデル６３と、マウント材モデル６４と、レジスト材モデル６５と、コア層モデル６６とを含む。配線層モデル６１は、本発明のモデル生成部２０に基づいて生成した配線層のモデルである。即ち、配線層モデル６１は、配線層の銅６１ａと絶縁体６１ｂとを散布したモデルである。その他の、封止樹脂モデル６２、チップモデル６３、マウント材モデル６４、レジスト材モデル６５及びコア層モデル６６は、各々の部材をモデル化したものであり、モデル化の方法は周知の方法を用いることが出来る。

図９（ｂ）を参照して、特許文献１に記載の方法に準拠した従来方法に基づく複合材料層のモデル７０を説明する。複合材料層のモデル７０は、配線層モデル７１と、封止樹脂モデル７２と、チップモデル７３と、マウント材モデル７４と、レジスト材モデル７５と、コア層モデル７６とを含む。配線層モデル７１は、要素毎に含まれる部材の物性値を比例配分後の総和として算出したモデルである。その他の、封止樹脂モデル７２は、図９（ａ）の封止樹脂モデル６２と同じモデルである。同様に、チップモデル７３はチップモデル６３と同じであり、マウント材モデル７４はマウント材モデル６４と同じであり、レジスト材モデル７５はレジスト材モデル６５と同じであり、コア層モデル７６はコア層モデル６６と同じである。従って、複合材料層のモデル６０と複合材料層のモデル７０とは、配線層モデル６１と配線層モデル７１とが異なり、その他は同じモデルである。

図８を参照して、本発明の構造解析装置１に基づく解析結果は、特許文献１に記載の方法に準拠した従来方法に基づく解析結果よりも、実測値に近いことが示されている。即ち、配線層の各要素に、配線の物性値をそのまま散布することで実測値により近い値を得ることが可能となった。

尚、本明細書では、配線層のレイアウトデータに配線２ａと、絶縁体２ｂとの２つの部材が含まれている例を説明したが、３つ以上の部材が含まれる配線層及び３つ以上の部材が含まれる配線層を含む複合材料層にも同様に適用することが出来る。

以上のように、本発明の構造解析装置１は、詳細にモデル化できない複数の部材を含む層を有する複合材料層の応力解析値を、解析時間を増加させることなく実測値に近い正確な値で算出することが可能である。

１ 構造解析装置
２ レイアウトデータ生成装置
２ａ 配線
２ｂ 絶縁体
１０ レイアウトデータ取得部
２０ モデル生成部
２１ エリア設定部
２２ エリア分割部
２３ エリア演算部
２４ 要素配置部
３０ 応力解析部
４０ 入力部
５０ 出力部
６０ 複合材料層のモデル
６１ 配線層モデル
６２ 封止樹脂モデル
６３ チップモデル
６４ マウント材モデル
６５ レジスト材モデル
６６ コア層モデル
７０ 複合材料層のモデル
７１ 配線層モデル
７２ 封止樹脂モデル
７３ チップモデル
７４ マウントモデル
７５ レジスト材モデル
７６ コア層モデル
１０１ ＣＰＵ
１０２ 記憶装置
１０３ 入力装置
１０４ 出力装置
１０５ バス

Claims (11)

1. 複数の部材を含む複合材料層のレイアウトデータをモデル化するための構造解析装置であって、
   前記複合材料層内でモデル化するエリアを設定するエリア設定部と、
   前記エリアを、複数の要素に分割するエリア分割部と、
   前記エリア内における前記複数の部材の各々の占有率に基づいて、前記複数の部材の各々に対応する要素の数を算出するエリア演算部と、
   前記複数の部材の各々に対応する要素の数に基づいて、前記複数の部材を前記複数の要素の各々に配置し、前記複合材料層のモデルを生成する要素配置部と、
   を具備する
   構造解析装置。
2. 請求項１に記載の構造解析装置であって、
   前記エリア演算部は、前記複数の部材の各々の占有率と、分割された前記エリア内の要素の数とに基づいて、前記複数の部材の各々に対応する要素の数を算出する
   構造解析装置。
3. 請求項１又は２に記載の構造解析装置であって、
   前記要素配置部は、前記複数の部材を前記複数の要素の各々にランダムに配置し、前記複合材料層のモデルを生成する
   構造解析装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の構造解析装置であって、
   前記複合材料層のモデルに基づき、前記複合材料層の応力解析値を算出する応力解析部
   を更に具備する
   構造解析装置。
5. 請求項４に記載の構造解析装置であって、
   前記応力解析値は、前記複合材料層の反りである
   構造解析装置。
6. 複数の部材を含む複合材料層のレイアウトデータを取得するステップと、
   前記レイアウトデータをモデル化するエリアをユーザ入力に基づき設定するステップと、
   前記エリアを複数の要素に分割するステップと、
   前記エリア内における前記複数の部材の各々の占有率に基づいて、前記複数の部材の各々に対応する要素の数を算出するステップと、
   前記複数の部材の各々に対応する要素の数に基づいて、前記複数の部材を前記複数の要素の各々に配置し、前記複合材料層のモデルを生成するステップと、
   を具備する
   構造解析方法。
7. 請求項６に記載の構造解析方法であって、
   前記複数の部材の各々に対応する要素の数を算出するステップは、
   前記複数の部材の各々の占有率と、分割された前記エリア内の要素の数とに基づいて、前記複数の部材の各々に対応する要素の数を算出する
   構造解析方法。
8. 請求項６又は７に記載の構造解析方法であって、
   前記複合材料層のモデルを生成するステップは、前記複数の部材を前記複数の要素の各々にランダムに配置し、前記複合材料層のモデルを生成する
   構造解析方法。
9. 請求項６乃至８の何れか一項に記載の構造解析方法であって、
   前記複合材料層のモデルに基づき、前記複合材料層の応力解析値を算出するステップ
   を更に具備する
   構造解析方法。
10. 請求項９に記載の構造解析方法であって、
    前記応力解析値は、前記複合材料層の反りである
    構造解析方法。
11. 請求項６乃至１０の何れか一項に記載の方法をコンピュータに実行させる
    構造解析プログラム。

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