JP2016081317A - Structure analysis method, structure analysis device and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造解析方法、構造解析装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a structure analysis method, a structure analysis apparatus, and a program.
複数の配線層を含む基板(以下多層配線基板という)に電子部品を実装する際、はんだ付け工程の熱荷重によって、多層配線基板に反りが生じてしまうことがある。多層配線基板に生じる反りは、多層配線基板に実装される電子部品のバンプ接合部等に未着やショート等を引き起こし、製品の歩留まりを低下させてしまう。 When an electronic component is mounted on a substrate including a plurality of wiring layers (hereinafter referred to as a multilayer wiring substrate), the multilayer wiring substrate may be warped due to a thermal load in a soldering process. The warpage generated in the multilayer wiring board causes non-attachment or short-circuiting at a bump joint portion or the like of an electronic component mounted on the multilayer wiring board, thereby reducing the product yield.
そこで、CAD(Computer Aided Design)と有限要素法を組み合わせて、はんだ付け工程の際に多層配線基板に生じる反りをコンピュータシミュレーションで予め解析する方法が知られている。この事前予測によって、実装過程において生じる反りが少ない多層配線基板へと設計変更することができる。 In view of this, a method is known in which CAD (Computer Aided Design) and a finite element method are combined to preliminarily analyze warpage generated in a multilayer wiring board during a soldering process by computer simulation. By this prior prediction, the design can be changed to a multilayer wiring board with less warpage occurring in the mounting process.
ところで、多層配線基板の実装面の下に位置する配線等の導電材料の含有率が場所によって異なると、はんだ付け工程の際に、多層配線基板の実装面に凹凸が生じてしまうことがある。多層配線基板に生じる反りと比較して、基板の形状に影響が少ない凹凸であっても、近年、多層配線基板に実装される電子部品等の高密度化が進んでいるため、実装不良(例えば、電子部品等の電気的な接続不良やショート)を引き起こしてしまうことがある。 By the way, if the content of conductive material such as wiring located below the mounting surface of the multilayer wiring board varies depending on the location, irregularities may occur on the mounting surface of the multilayer wiring board during the soldering process. Even with unevenness that has less influence on the shape of the board compared to the warp that occurs in the multilayer wiring board, since the density of electronic components mounted on the multilayer wiring board has been increasing in recent years, mounting defects (for example, Electrical connection failure or short circuit of electronic components, etc.).
そのため、多層配線基板の実装面の凹凸を軽減することが課題である。 Therefore, it is a problem to reduce the unevenness of the mounting surface of the multilayer wiring board.
発明の一観点によれば、コンピュータシミュレーションによって複数の配線層を含む基板の構造を解析する構造解析方法であって、コンピュータが、前記複数の配線層のそれぞれを、第1の大きさの複数の第1の領域に分割し、前記基板の設計データに基づき、前記複数の第1の領域のそれぞれに含まれる材料を示す材料情報を、前記複数の第1の領域のそれぞれに割り当て、前記基板を、前記基板の実装面に垂直な面で複数の第2の領域に分割し、前記複数の第1の領域のうち、前記複数の第2の領域のそれぞれに含まれる第3の領域に割り当てられた前記材料情報に基づき、前記複数の第2の領域のそれぞれにおける導電材料の第1の含有率を求め、前記複数の第2の領域のそれぞれにおいて、前記第1の含有率が第1の範囲に収まるように、前記第3の領域に割り当てられた前記材料情報を書き換えることで、前記複数の第2の領域内の導電材料と非導電材料との置き換えを行う、構造解析方法が提供される。 According to one aspect of the invention, there is provided a structural analysis method for analyzing a structure of a substrate including a plurality of wiring layers by computer simulation, wherein the computer converts each of the plurality of wiring layers to a plurality of first sizes. Dividing into first regions, and assigning material information indicating materials contained in each of the plurality of first regions to each of the plurality of first regions based on the design data of the substrate, , And is divided into a plurality of second regions on a surface perpendicular to the mounting surface of the substrate, and is assigned to a third region included in each of the plurality of second regions among the plurality of first regions. The first content rate of the conductive material in each of the plurality of second regions is obtained based on the material information, and the first content rate is in the first range in each of the plurality of second regions. Fits in To, by rewriting the material information assigned to the third area, performing replacement of the conductive material and the non-conductive material of said plurality of second regions, structural analysis method is provided.
また、発明の一観点によれば、コンピュータシミュレーションによって複数の配線層を含む基板の構造を解析する構造解析装置であって、プロセッサを有し、前記プロセッサは、前記複数の配線層のそれぞれを、第1の大きさの複数の第1の領域に分割し、前記基板の設計データに基づき、前記複数の第1の領域のそれぞれに含まれる材料を示す材料情報を、前記複数の第1の領域のそれぞれに割り当て、前記基板を、前記基板の実装面に垂直な面で複数の第2の領域に分割し、前記複数の第1の領域のうち、前記複数の第2の領域のそれぞれに含まれる第3の領域に割り当てられた前記材料情報に基づき、前記複数の第2の領域のそれぞれにおける導電材料の第1の含有率を求め、前記複数の第2の領域のそれぞれにおいて、前記第1の含有率が第1の範囲に収まるように、前記第3の領域に割り当てられた前記材料情報を書き換えることで、前記複数の第2の領域内の導電材料と非導電材料との置き換えを行う、構造解析装置が提供される。 According to another aspect of the invention, there is provided a structural analysis apparatus that analyzes a structure of a substrate including a plurality of wiring layers by computer simulation, the processor including a processor, wherein the processor includes each of the plurality of wiring layers, Material information indicating materials contained in each of the plurality of first regions is divided into a plurality of first regions having a first size and based on the design data of the substrate. And the board is divided into a plurality of second areas on a plane perpendicular to the mounting surface of the board, and included in each of the plurality of second areas among the plurality of first areas. The first content rate of the conductive material in each of the plurality of second regions is obtained based on the material information assigned to the third region, and the first content rate is determined in each of the plurality of second regions. Including A structure that replaces the conductive material and the non-conductive material in the plurality of second regions by rewriting the material information assigned to the third region so that the rate falls within the first range. An analysis device is provided.
また、発明の一観点によれば、コンピュータシミュレーションによって複数の配線層を含む基板の構造を解析する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、複数の配線層を含む基板において、前記複数の配線層のそれぞれを、第1の大きさの複数の第1の領域に分割し、前記基板の設計データに基づき、前記複数の第1の領域のそれぞれに含まれる材料を示す材料情報を、前記複数の第1の領域のそれぞれに割り当て、前記基板を、前記基板の実装面に垂直な面で複数の第2の領域に分割し、前記複数の第1の領域のうち、前記複数の第2の領域のそれぞれに含まれる第3の領域に割り当てられた前記材料情報に基づき、前記複数の第2の領域のそれぞれにおける導電材料の第1の含有率を求め、前記複数の第2の領域のそれぞれにおいて、前記第1の含有率が第1の範囲に収まるように、前記第3の領域に割り当てられた前記材料情報を書き換えることで、前記複数の第2の領域内の導電材料と非導電材料との置き換えを行う、処理を前記コンピュータに実行させるプログラムが提供される。 According to another aspect of the invention, there is provided a program for causing a computer to execute a process of analyzing a structure of a substrate including a plurality of wiring layers by computer simulation, wherein the plurality of wiring layers are included in the substrate including the plurality of wiring layers. Are divided into a plurality of first regions of a first size, and based on the design data of the substrate, material information indicating materials included in each of the plurality of first regions is Assigning to each of the first regions, dividing the substrate into a plurality of second regions on a plane perpendicular to the mounting surface of the substrate, and among the plurality of first regions, the plurality of second regions The first content rate of the conductive material in each of the plurality of second regions is obtained based on the material information assigned to the third region included in each of the plurality of second regions, and each of the plurality of second regions is obtained. In this case, the material information assigned to the third region is rewritten so that the first content rate falls within the first range, whereby the conductive material and the non-conductive material in the plurality of second regions are rewritten. There is provided a program for causing the computer to execute a process for performing replacement.
開示の構造解析方法、構造解析装置及びプログラムによれば、複数の配線層を含む基板の実装面の凹凸を軽減できる。 According to the disclosed structure analysis method, structure analysis apparatus, and program, unevenness on the mounting surface of a substrate including a plurality of wiring layers can be reduced.
以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。
(第1の実施の形態)
本実施の形態の構造解析方法は、コンピュータシミュレーションによって複数の配線層を含む基板(以下多層配線基板という)の構造を解析するものである。
Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
The structure analysis method of the present embodiment analyzes the structure of a substrate (hereinafter referred to as a multilayer wiring substrate) including a plurality of wiring layers by computer simulation.
図1は、第1の実施の形態の多層配線基板の構造解析方法の一例を示す図である。
多層配線基板の構造解析方法は、構造解析装置1によって実行される。
構造解析装置1は、例えば、コンピュータであり、プロセッサ2と記憶部3を有している。プロセッサ2は、記憶部3に記憶されているデータ及びプログラムに基づき、以下のような構造解析方法を実行する。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a structure analysis method for a multilayer wiring board according to the first embodiment.
The structure analysis method for the multilayer wiring board is executed by the
The
記憶部3は、プロセッサ2が実行するプロブラムや、各種データを記憶する。例えば、記憶部3は、多層配線基板の設計データ6a、材料物性情報6bを記憶する。
設計データ6aは、多層配線基板の配線パターンや多層配線基板の形状を示すCAD(Computer Aided Design)データである。
The
The
材料物性情報6bは、多層配線基板に含まれる材料の物性値を含むデータである。材料の物性値は、例えば、材料の弾性率、熱膨張係数、密度等である。
まず、プロセッサ2は、記憶部3から設計データ6aを読み出し、多層配線基板において、複数の配線層のそれぞれを、ある大きさの領域(以下有限要素という)に分割する(ステップS1)。有限要素は、例えば、各有限要素の材料が特定できる程度の大きさの微小な立方体である。
The material
First, the processor 2 reads the
図1の例では、3層の多層配線基板4の配線層4a,4b,4cを、有限要素5に分割した例が示されている。
次に、プロセッサ2は、設計データ6aに基づき、複数の有限要素のそれぞれに含まれる材料を示す材料情報を、それぞれの有限要素に割り当てる(ステップS2)。材料情報とは、例えば、銅、プリプレグといった材料名を含む情報である。後述のように、プロセッサ2は、例えば、多層配線基板の設計データから、各有限要素の位置に対応する座標を用いて、各有限要素の多層配線基板における位置から材料を特定し、有限要素に材料情報を割り当てることができる。例えば、有限要素の多層配線基板における位置が配線上であれば、その有限要素に含まれる材料は、導電材料(例えば、銅材質の材料)であると特定することができる。
In the example of FIG. 1, an example is shown in which the
Next, the processor 2 assigns material information indicating materials included in each of the plurality of finite elements to each finite element based on the
なお、1つの有限要素に導電材料と非導電材料が含まれる場合には、例えば、プロセッサ2は、その有限要素において各材料が含まれる比率に応じて、割り当てる材料を特定するようにしてもよい。 When one finite element includes a conductive material and a non-conductive material, for example, the processor 2 may specify the material to be allocated according to the ratio of each material included in the finite element. .
その後、プロセッサ2は、多層配線基板を、多層配線基板の実装面に垂直な面で複数の領域に分割する(ステップS3)。
図1では、多層配線基板4を、実装面4dに垂直な面4e,4fで3つの領域A,B,Cに分割した例が示されている。領域は、3つではなく2つまたは4つ以上に分割するようにしてもよい。
Thereafter, the processor 2 divides the multilayer wiring board into a plurality of regions on a plane perpendicular to the mounting surface of the multilayer wiring board (step S3).
FIG. 1 shows an example in which the multilayer wiring board 4 is divided into three regions A, B, and C by
ステップS3の処理の後、プロセッサ2は、複数の有限要素のうち、分割した各領域に含まれる有限要素に割り当てられた材料情報に基づき、各領域のそれぞれにおける導電材料の含有率を算出する(ステップS4)。 After the process of step S3, the processor 2 calculates the content ratio of the conductive material in each region based on the material information assigned to the finite element included in each divided region among the plurality of finite elements ( Step S4).
図1の例では、領域A〜Cは、それぞれ9×N個の有限要素を有しており、これらの有限要素に割り当てられた材料情報から、各領域A〜Cにおける導電材料の含有率が算出される。 In the example of FIG. 1, each of the areas A to C has 9 × N finite elements, and the content of the conductive material in each of the areas A to C is determined from the material information assigned to these finite elements. Calculated.
その後、プロセッサ2は、各領域において、導電材料の含有率が所定の範囲に収まるように、各領域内の有限要素に割り当てられた材料情報を書き換えることで、複数の領域内の導電材料と非導電材料との置き換えを行う(ステップS5)。 After that, the processor 2 rewrites the material information assigned to the finite element in each region so that the content of the conductive material is within a predetermined range in each region, so that the non-conductive material in the plurality of regions Replacement with a conductive material is performed (step S5).
図1の例では、領域A〜Cにおける導電材料の含有率がそれぞれA0,A1,A2であり、A0とA2は、所定の範囲内(T1<A0<T2、T1<A2<T2)であり、A1は、所定の範囲外(A1<T1)であるものとしている。所定の範囲は、面方向の凹凸の許容範囲に応じて、例えば、40%〜50%の範囲等と設定される。 In the example of FIG. 1, the content ratios of the conductive materials in the regions A to C are A0, A1, and A2, respectively, and A0 and A2 are within a predetermined range (T1 <A0 <T2, T1 <A2 <T2). , A1 is assumed to be outside a predetermined range (A1 <T1). The predetermined range is set, for example, as a range of 40% to 50% or the like according to the allowable range of unevenness in the surface direction.
領域Bの導電材料の含有率が、上記のように所定の範囲外である場合、プロセッサ2は、領域B内の有限要素に割り当てられた材料情報を書き換えることで、複数の領域内の導電材料と非導電材料との置き換えを行う。説明を簡単にするために、図1の領域Bの1列目の9つの有限要素に着目する。例えば、領域Bは有限要素5a,5b,5c,5d,5e,5f,5g,5h,5iを有している。このうち、斜線が施された有限要素5b,5d,5hに割り当てられている材料情報は、これらの有限要素5b,5d,5hが導電材料であることを示すものである。それ以外の有限要素5a,5c,5e〜5g,5iに割り当てられている材料情報は、これらの有限要素5a,5c,5e〜5g,5iが非導電材料であることを示すものである。
When the content rate of the conductive material in the region B is out of the predetermined range as described above, the processor 2 rewrites the material information assigned to the finite element in the region B, so that the conductive material in the plurality of regions is rewritten. And non-conductive materials are replaced. In order to simplify the description, attention is paid to nine finite elements in the first column of the region B in FIG. For example, the region B has
上記の例では、領域Bの導電材料の含有率が、A1<T1となり、所定の範囲よりも低いため、プロセッサ2は、図1のように、例えば、領域Bに含まれる有限要素5fに割り当てられている材料情報を書き換え、導電材料を示すものとする。つまり、プロセッサ2は、有限要素5fに対応する材料を、非導電材料から導電材料に置き換える。これによって、領域Bにおける導電材料の含有率が増える。置き換え後の、領域Bの含有率(A3)が上記の範囲内(T1<A3<2)となると、ステップS5の処理が終わる。
In the above example, the content ratio of the conductive material in the region B is A1 <T1, which is lower than the predetermined range. Therefore, the processor 2 assigns the
その後、プロセッサ2は、記憶部3から材料物性情報6bを読み出し、多層配線基板の構造解析を実行する(ステップS6)。プロセッサ2は、例えば、各領域の有限要素に割り当てられた材料情報で示されている材料の物性値から、各領域の導電材料及び非導電材料の密度、弾性率、熱膨張係数等を算出し、多層配線基板の面方向に生じる凹凸等を解析する。
Thereafter, the processor 2 reads the
なお、プロセッサ2は、材料物性情報6bを、ステップS2の処理の際に、各有限要素に割り当て、ステップS5の処理で導電材料と非導電材料との置き換えが行われた有限要素については、材料物性情報6bを割り当て直すようにしてもよい。
The processor 2 assigns the material
上記の構造解析結果に基づいて多層配線基板が設計される。ステップS5の処理により、ある有限要素において導電材料と非導電材料との置き換えが行われた場合、例えば、その有限要素の位置に基づき、配線の配置位置の変更等が行われる。また、非導電材料から導電材料への置き換えが行われた有限要素に対応する部分には、例えば、ダミーパターンを設け、導電材料の割合が増えるようにしてもよい。 A multilayer wiring board is designed based on the above structural analysis result. When the conductive material and the non-conductive material are replaced in a certain finite element by the processing in step S5, for example, the arrangement position of the wiring is changed based on the position of the finite element. In addition, for example, a dummy pattern may be provided in a portion corresponding to the finite element in which the non-conductive material is replaced with the conductive material so that the ratio of the conductive material is increased.
以上のように本実施の形態の構造解析方法及び構造解析装置では、多層配線基板の構造解析時、多層配線基板を実装面に垂直な面で複数領域に分割し、各領域の導電材料の含有率が所定の範囲内に収まるよう導電材料と非導電材料との置き換えが行われる。これにより、領域間の導電材料の含有率のバラつきが減り、多層配線基板の面方向の凹凸が軽減される。実装面の凹凸が少なくなるため、実装不良(例えば、電子部品等の電気的な接続不良やショート)の発生が抑制される。 As described above, in the structural analysis method and the structural analysis apparatus of the present embodiment, during the structural analysis of the multilayer wiring board, the multilayer wiring board is divided into a plurality of regions on a surface perpendicular to the mounting surface, and the conductive material in each region is contained. The conductive material and the non-conductive material are replaced so that the rate falls within a predetermined range. Thereby, the variation in the content rate of the conductive material between the regions is reduced, and the unevenness in the surface direction of the multilayer wiring board is reduced. Since the unevenness of the mounting surface is reduced, the occurrence of mounting defects (for example, electrical connection defects such as electronic components or short circuits) is suppressed.
(第2の実施の形態)
以下、多層配線基板の面方向の凹凸の軽減だけでなく、反りの抑制をも考慮して、より品質のよい多層配線基板を実現するための構造解析方法の一例を説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, an example of a structural analysis method for realizing a multilayer wiring board with higher quality will be described in consideration of not only the reduction of unevenness in the surface direction of the multilayer wiring board but also suppression of warpage.
第2の実施の形態の多層配線基板の構造解析方法は、例えば、以下に示すようなコンピュータによって実行される。
図2は、本実施の形態に用いるコンピュータのハードウェアの一例を示す図である。
The structure analysis method for a multilayer wiring board according to the second embodiment is executed by a computer as shown below, for example.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of computer hardware used in this embodiment.
コンピュータ20は、プロセッサ21によって装置全体が制御されている。プロセッサ21には、バス29を介してRAM(Random Access Memory)22と複数の周辺機器が接続されている。プロセッサ21は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ21は、例えばCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはPLD(Programmable Logic Device)である。またプロセッサ21は、CPU、MPU、DSP、ASIC、PLDのうちの2以上の要素の組み合わせであってもよい。
The entire computer 20 is controlled by a
RAM22は、コンピュータ20の主記憶装置として使用される。RAM22には、プロセッサ21に実行させるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、RAM22には、プロセッサ21による処理に必要な各種データが格納される。
The
バス29に接続されている周辺機器としては、HDD(Hard Disk Drive)23、グラフィック処理装置24、入力インタフェース25、光学ドライブ装置26、機器接続インタフェース27及びネットワークインタフェース28がある。
Peripheral devices connected to the
HDD23は、内蔵したディスクに対して、磁気的にデータの書き込み及び読み出しを行う。HDD23は、コンピュータ20の補助記憶装置として使用される。HDD23には、OSのプログラム、アプリケーションプログラム、及び各種データが格納される。なお、補助記憶装置としては、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置を使用することもできる。
The
グラフィック処理装置24には、モニタ24aが接続されている。グラフィック処理装置24は、プロセッサ21からの命令にしたがって、画像をモニタ24aの画面に表示させる。モニタ24aとしては、CRT(Cathode Ray Tube)を用いた表示装置や液晶表示装置等がある。
A monitor 24 a is connected to the
入力インタフェース25には、キーボード25aとマウス25bとが接続されている。入力インタフェース25は、キーボード25aやマウス25bから送られてくる信号をプロセッサ21に送信する。なお、マウス25bは、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することもできる。他のポインティングデバイスとしては、タッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボール等がある。
A keyboard 25 a and a mouse 25 b are connected to the
光学ドライブ装置26は、レーザ光等を利用して、光ディスク26aに記録されたデータの読み取りを行う。光ディスク26aは、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型の記録媒体である。光ディスク26aには、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(Rewritable)等がある。
The
機器接続インタフェース27は、コンピュータ20に周辺機器を接続するための通信インタフェースである。例えば機器接続インタフェース27には、メモリ装置27aやメモリリーダライタ27bを接続することができる。メモリ装置27aは、機器接続インタフェース27との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタ27bは、メモリカード27cへのデータの書き込み、またはメモリカード27cからのデータの読み出しを行う装置である。メモリカード27cは、カード型の記録媒体である。
The
ネットワークインタフェース28は、ネットワーク28aに接続されている。ネットワークインタフェース28は、ネットワーク28aを介して、他のコンピュータまたは通信機器との間でデータの送受信を行う。
The
以上のようなハードウェア構成によって、第2の実施の形態の処理機能を実現することができる。なお、第1の実施の形態に示した構造解析装置1も、図2に示したコンピュータ20と同様のハードウェアにより実現することができる。
With the hardware configuration described above, the processing functions of the second embodiment can be realized. The
コンピュータ20は、例えばコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、第2の実施の形態の処理機能を実現する。コンピュータ20に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。例えば、コンピュータ20に実行させるプログラムをHDD23に格納しておくことができる。プロセッサ21は、HDD23内のプログラムの少なくとも一部をRAM22にロードし、プログラムを実行する。またコンピュータ20に実行させるプログラムを、光ディスク26a、メモリ装置27a、メモリカード27c等の可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、例えばプロセッサ21からの制御により、HDD23にインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ21が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。
The computer 20 implements the processing functions of the second embodiment by executing a program recorded on a computer-readable recording medium, for example. A program describing the processing contents to be executed by the computer 20 can be recorded in various recording media. For example, a program to be executed by the computer 20 can be stored in the
次に、第2の形態の構造解析対象となる多層配線基板について説明する。
(多層配線基板の一例)
図3は、構造解析対象となる多層配線基板の一例を示す斜視図である。なお、図3において配線等は図示を省略している。
Next, a multilayer wiring board to be subjected to structural analysis of the second embodiment will be described.
(Example of multilayer wiring board)
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a multilayer wiring board to be subjected to structural analysis. In FIG. 3, the wiring and the like are not shown.
構造解析対象となる多層配線基板10は、配線層11,12,13を有している。配線層11〜13は、配線や絶縁層により形成される。図3の例では、配線層11の上面が実装面10aとなっている。なお、配線層は、3つに限定されず、2つまたは4つ以上であってもよい。
A
(構造解析方法の一例)
図4は、第2の実施の形態の多層配線基板の構造解析方法の一例の流れを説明するフローチャートである。
(Example of structural analysis method)
FIG. 4 is a flowchart for explaining the flow of an example of the structure analysis method for a multilayer wiring board according to the second embodiment.
以下の処理は、図2に示したコンピュータ20において、設計データ6cや材料物性情報6dに基づき、プロセッサ21の制御で行われる。
設計データ6cは、図3に示した多層配線基板10の配線パターンや多層配線基板10の形状を示すCADデータである。
The following processing is performed under the control of the
The
材料物性情報6dは、多層配線基板10に含まれる材料の物性値を含むデータである。材料の物性値は、例えば、材料の弾性率、熱膨張係数、密度等である。設計データ6c、材料物性情報6dは、例えば、HDD23に予め格納されている。
The material
まず、プロセッサ21は、ステップS10,S11の処理を行う。これらの処理は、図1に示したステップS1,S2の処理と同じである。例えば、プロセッサ21は、HDD23から設計データ6cを読み出し、多層配線基板10において、複数の配線層11〜13のそれぞれを、複数の有限要素に分割する。
First, the
図5は、配線層における有限要素への分割の一例を示す斜視図である。
図5に示す例では、配線層11〜13は、それぞれ、7×9の有限要素に分割されている。また、有限要素として、例えば、図5に示す有限要素14のように、立方体を用いることができる。また、プロセッサ21は、有限要素に分割する際、後述のステップS11の処理等のために、有限要素の位置を示す情報として、多層配線基板10の設計データ6cから、その有限要素の位置に対応する座標を取得しておくようにしてもよい。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of division into finite elements in the wiring layer.
In the example shown in FIG. 5, the wiring layers 11 to 13 are each divided into 7 × 9 finite elements. Further, as the finite element, for example, a cube can be used like the
ステップS11の処理では、プロセッサ21は、設計データ6cに基づいて、複数の有限要素のそれぞれに含まれる材料を示す材料情報を、各有限要素に割り当てる。
上記のステップS11の処理により、有限要素に材料情報が割り当てられることで、有限要素に含まれる材料が、導電材料であるか非導電材料であるか特定される。以下の説明では、導電材料は銅材質の材料であるものとする。
In the process of step S11, the
Through the processing in step S11 described above, the material information is assigned to the finite element, whereby it is specified whether the material included in the finite element is a conductive material or a non-conductive material. In the following description, the conductive material is assumed to be a copper material.
次に、プロセッサ2は、多層配線基板10の配線層のそれぞれに、有限要素の大きさよりも大きい複数の領域(以下メッシュと呼ぶ)を設定する(ステップS12)。プロセッサ2は、複数の有限要素を1つにまとめて1単位とすることによりメッシュの設定を行う。また、メッシュの数や大きさは、例えば、後述のステップS20の処理による構造解析の際の計算時間、計算負荷等を考慮して設定される。 Next, the processor 2 sets a plurality of regions (hereinafter referred to as meshes) larger than the size of the finite element in each of the wiring layers of the multilayer wiring board 10 (step S12). The processor 2 sets the mesh by combining a plurality of finite elements into one unit. Further, the number and size of the meshes are set in consideration of, for example, calculation time, calculation load, and the like at the time of structural analysis by processing in step S20 described later.
図6は、配線層におけるメッシュの設定の一例を示す斜視図である。
図6に示す例では、配線層11〜13のそれぞれに4つのメッシュが設定されている。例えば、メッシュ15は、3×4個の有限要素14aを1つにまとめて1単位とすることにより設定されている。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of setting of the mesh in the wiring layer.
In the example illustrated in FIG. 6, four meshes are set for each of the wiring layers 11 to 13. For example, the
ステップS12の処理後、プロセッサ21は、各メッシュに含まれる有限要素に割り当てられた材料情報に基づき、各メッシュでの導電材料の含有率(以下、例として銅材質を用い、銅の含有率を残銅率と呼ぶ)を求める(ステップS13)。
After the processing in step S12, the
残銅率は、例えば、各メッシュに含まれる有限要素のうち、割り当てられている材料情報が銅材質の材料を示すものである有限要素の割合を算出することにより求められる。
次に、プロセッサ21は、各メッシュでの残銅率が、所定の範囲内であるか否か判定する(ステップS14)。この範囲は、多層配線基板10の反りを抑制するために、メッシュ間で許容される残銅率のバラつきの許容範囲に基づいて予め設定される。残銅率のバラつきの許容範囲が広い場合には、設定される範囲も広く設定され、許容範囲が狭い場合には、設定される範囲も狭く設定される。
The remaining copper ratio is obtained, for example, by calculating a ratio of finite elements whose assigned material information indicates a copper material among the finite elements included in each mesh.
Next, the
なお、上記の範囲は、配線層11〜13ごとに異なる範囲が設定されてもよい。配線層11〜13ごとに、配線密度が大きく異なる場合もあるためである。
残銅率が上記の範囲に収まっていないメッシュがあるときは、プロセッサ21は、ステップS15の処理を実行し、各配線層のすべてのメッシュで残銅率が上記の範囲に含まれている場合は、ステップS16の処理を行う。
Note that different ranges may be set for each of the wiring layers 11 to 13. This is because the wiring density may be greatly different for each of the wiring layers 11 to 13.
When there is a mesh whose remaining copper ratio does not fall within the above range, the
ステップS15の処理では、プロセッサ21は、残銅率が上記の範囲に収まっていないメッシュに含まれる有限要素に割り当てられた材料情報を書き換え、導電材料である銅材質の材料と非導電材料(非銅材質の材料(例えば、プリプレグ))との置き換えを行う。その後、プロセッサ21は、ステップS13からの処理を繰り返す。
In the process of step S15, the
例えば、あるメッシュでの残銅率が、所定の範囲を下回っているときは、プロセッサ21は、そのメッシュに含まれる一部の有限要素に割り当てられている材料情報を書き換え、非銅材質の材料を示すものから、銅材質の材料を示すものとする。これにより、ステップS13の処理で算出される、そのメッシュにおける残銅率が上がる。
For example, when the remaining copper ratio in a certain mesh is lower than a predetermined range, the
一方、例えば、あるメッシュでの残銅率が、所定の範囲を上回っているときは、プロセッサ21は、そのメッシュに含まれる一部の有限要素に割り当てられている材料情報を書き換え、銅材質の材料を示すものから、非銅材質の材料を示すものとする。これにより、ステップS13の処理で算出される、そのメッシュにおける残銅率が下がる。
On the other hand, for example, when the remaining copper ratio in a mesh exceeds a predetermined range, the
このステップS13〜S15の処理が行われることにより、各メッシュでの残銅率が所定の範囲に含まれるようになり、多層配線基板10の面方向の残銅率のバラつきが少なくなる。
By performing the processes of steps S13 to S15, the remaining copper ratio in each mesh is included in a predetermined range, and the variation in the remaining copper ratio in the plane direction of the
ステップS16の処理は、図1に示したステップS3の処理と同様の処理である。すなわち、プロセッサ21は、多層配線基板10を、実装面に垂直な面で複数領域に分割する(ステップS16)。
The process of step S16 is the same process as the process of step S3 shown in FIG. That is, the
図7は、多層配線基板を複数の領域に分割する一例を示す斜視図である。
図7において、多層配線基板10は、実装面10aに垂直な面10b,10cで、3つの領域a,b,cに分割されている。
FIG. 7 is a perspective view showing an example of dividing a multilayer wiring board into a plurality of regions.
In FIG. 7, the
図7に示したように多層配線基板10を分割したとき、プロセッサ21は、各領域a〜cに含まれる有限要素に割り当てられた材料情報に基づき、各領域a〜cでの残銅率を算出する(ステップS17)。ステップS17の処理は、図1に示したステップS4の処理と同様に行われる。
When the
次に、プロセッサ21は、各領域での残銅率が所定の範囲内に収まっているか否か判定する(ステップS18)。所定の範囲は、面方向の凹凸の許容範囲に応じて、例えば、40%〜50%の範囲等と設定される。
Next, the
残銅率が上記の範囲に収まっていない領域があるときは、プロセッサ21は、ステップS19の処理を実行し、すべての領域a〜cで残銅率が上記の範囲に含まれている場合は、ステップS20の処理を行う。
When there is a region where the remaining copper ratio is not within the above range, the
ステップS19の処理では、プロセッサ21は、残銅率が上記の範囲に収まっていない領域に含まれる有限要素に割り当てられた材料情報を書き換え、導電材料である銅材質の材料と非導電材料(非銅材質の材料(例えば、プリプレグ))との置き換えを行う。その後、プロセッサ21は、ステップS12からの処理を繰り返す。
In the process of step S19, the
例えば、ある領域での残銅率が、所定の範囲を下回っているときは、プロセッサ21は、その領域に含まれる一部の有限要素に割り当てられている材料情報を書き換え、非銅材質の材料を示すものから、銅材質の材料を示すものとする。これにより、ステップS17の処理で算出される、その領域における残銅率が上がる。
For example, when the remaining copper ratio in a certain region is lower than a predetermined range, the
一方、例えば、ある領域での残銅率が、所定の範囲を上回っているときは、プロセッサ21は、その領域に含まれる一部の有限要素に割り当てられている材料情報を書き換え、銅材質の材料を示すものから、非銅材質の材料を示すものとする。これにより、ステップS17の処理で算出される、その領域における残銅率が下がる。
On the other hand, for example, when the remaining copper ratio in a certain area exceeds a predetermined range, the
このステップS16〜S19の処理が行われることにより、各領域a〜cでの残銅率が所定の範囲に含まれるようになり、領域a〜c間の残銅率のバラつきが少なくなる。
以下、材料情報の書き換えが行われる場合の、ステップS17〜S19の処理の一例について、図8、図9、図10を用いて説明する。
By performing the processing of steps S16 to S19, the remaining copper ratio in each of the areas a to c is included in a predetermined range, and the variation in the remaining copper ratio between the areas a to c is reduced.
Hereinafter, an example of the processing in steps S17 to S19 when the material information is rewritten will be described with reference to FIGS. 8, 9, and 10. FIG.
図8は、材料情報の書き換え対象とする有限要素の一例を示す斜視図である。
図8には、ステップS6の処理により領域a〜cに分割された多層配線基板10が示されている。
FIG. 8 is a perspective view showing an example of a finite element to be rewritten as material information.
FIG. 8 shows the
以下では説明を簡単にするために、多層配線基板10に含まれる3×9×N個の有限要素のうち、図8のY方向からみた1列目の3×9×1個の有限要素を対象に説明する。
図9は、材料情報の書き換え前の多層配線基板の一例を示す図である。なお、図9は、図8の矢印Y方向からみた多層配線基板10の側面図である。
For the sake of simplicity, 3 × 9 × 1 finite elements in the first column as viewed from the Y direction in FIG. 8 among 3 × 9 × N finite elements included in the
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a multilayer wiring board before rewriting material information. FIG. 9 is a side view of the
領域a〜cは、9個の有限要素をそれぞれ含む。例えば、領域aは、有限要素30,31,32,33,34,35,36,37,38を含み、領域bは、有限要素39,40,41,42,43,44,45,46,47を含む。また、領域cは、有限要素48,49,50,51,52,53,54,55,56を含む。また、有限要素30〜53のうち、有限要素30,32,36,38,40,42,46,48,50,54,56に割り当てられた材料情報は銅材質の材料を示すものであり、それ以外に割り当てられた材料情報は非銅材質の材料を示すものである。
Regions a to c each include nine finite elements. For example, the region a includes
図9の例の場合、ステップS17の処理により、領域aでは、有限要素30〜38の部分での残銅率は44%、領域bでは、有限要素39〜47の部分での残銅率は33%、領域cでは、有限要素48〜56での部分での残銅率は44%と求められる。
In the case of the example in FIG. 9, the remaining copper ratio in the portion of the
ステップS18の処理での所定の範囲を、40%〜50%とした場合、領域bでの残銅率はその範囲を下回っている。そのため、プロセッサ21は、ステップS19の処理を行い、例えば、領域bの有限要素44に割り当てられた材料情報を書き換え、非銅材質の材料から銅材質の材料への置き換えを行う。これにより、領域bでの残銅率が上がる。
When the predetermined range in the process of step S18 is 40% to 50%, the remaining copper ratio in the region b is lower than the range. Therefore, the
図10は、材料情報の書き換え後の多層配線基板の一例を示す図である。
なお、図10は図8の矢印Y方向からみた多層配線基板10Aであり、また、図10において図9に示す要素と同一の要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a multilayer wiring board after rewriting of material information.
10 shows the
ステップS19の処理により、領域bの有限要素44に割り当てられた材料情報が、非銅材質の材料を示すものから、銅材質の材料を示すものに置き換えられている。
そのため、ステップS19の処理後、再度行われるステップS17の処理において、領域bの上記有限要素39〜47の部分での残銅率は、44%と求められる。これにより、領域a〜cでの残銅率は、上記の範囲内に収まることになるため、再度のステップS18の判定により、ステップS20の処理が行われる。
By the processing in step S19, the material information assigned to the
Therefore, in the process of step S17 performed again after the process of step S19, the remaining copper ratio in the portion of the
上記では、説明を簡単にするため、多層配線基板10に含まれる3×9×N個の有限要素のうち、図8のY方向からみた1列目の3×9×1個の有限要素を対象に説明したが、同様の処理が、3×9×N個の有限要素に対して行われる。
In the above, for simplification of description, among the 3 × 9 × N finite elements included in the
ステップS20の処理では、プロセッサ21は、HDD23に格納されている材料物性情報6dを読み出し、多層配線基板10Aの構造解析を実行する。プロセッサ21は、例えば、各メッシュの有限要素に割り当てられた材料情報と材料の物性値に基づき、各メッシュの導電材料及び非導電材料の密度、弾性率、熱膨張係数等を算出し、多層配線基板10Aの平面の反り等を解析する。
In the process of step S20, the
また、プロセッサ21は、例えば、各領域の有限要素に割り当てられた材料情報と材料の物性値から、各領域の銅材質の材料及び非銅材質の材料の密度、弾性率、熱膨張係数等を算出し、多層配線基板の実装面に生じる凹凸等を解析する。
Further, for example, the
その後、構造解析結果に基づいて多層配線基板の設計が行われる。例えば、ステップS15またはステップS19の処理により、ある有限要素において銅材質の材料と非銅材質の材料との置き換えが行われた場合、例えば、その有限要素の位置に基づき、配線の配置位置の変更等が行われる。また、非銅材質の材料から銅材質の材料への置き換えが行われた有限要素に対応する部分には、例えば、ダミーパターンを設け、銅材質の材料の割合が増えるようにしてもよい。 Thereafter, a multilayer wiring board is designed based on the structural analysis result. For example, when the copper material and the non-copper material are replaced in a certain finite element by the processing in step S15 or step S19, for example, the change of the wiring arrangement position is performed based on the position of the finite element. Etc. are performed. In addition, for example, a dummy pattern may be provided in a portion corresponding to the finite element in which the non-copper material is replaced with the copper material, so that the ratio of the copper material is increased.
なお、各ステップの処理の順序は、上記に限定されるものではない。例えば、ステップS12〜S15の処理の前に、ステップS16〜S19の処理を行ってもよい。
次に、第2の形態の構造解析方法の解析結果に基づいて設計された多層配線基板を、製造する例を説明する。
Note that the processing order of each step is not limited to the above. For example, the processing of steps S16 to S19 may be performed before the processing of steps S12 to S15.
Next, an example of manufacturing a multilayer wiring board designed based on the analysis result of the structural analysis method of the second embodiment will be described.
図11は、第2の実施の形態の構造解析方法の解析結果に基づいて設計された多層配線基板の製造時の一例の様子を示す斜視図である。
図11には、2つの配線層(絶縁層と配線により形成されている)が積層される様子が示されている。
FIG. 11 is a perspective view showing an example of the manufacturing process of a multilayer wiring board designed based on the analysis result of the structural analysis method according to the second embodiment.
FIG. 11 shows a state in which two wiring layers (formed by an insulating layer and a wiring) are stacked.
絶縁層60上には配線(銅配線)61,62が形成されており、絶縁層63上には配線64,65が形成されている。点線で示されている面66は、構造解析時に設定された、領域D,Eを分割する面である。第2の実施の形態の構造解析方法によって、各領域D,Eでの残銅率が所定の範囲内に収まるように銅材質の材料と、非銅材質の材料との置き換えが行われたことで、図11の例では、面66を挟んで、均等に配線61〜65が形成されている。
Wirings (copper wirings) 61 and 62 are formed on the insulating
このような2つの配線層を図11の矢印の積層方向で積層したとき、以下のような構造が得られる。
図12は、第2の実施の形態の構造解析方法の解析結果に基づいて設計された多層配線基板の形成例を示す断面図である。なお、図12は、図11の2つの配線層を積層後の、図11のL1−L1線における断面図を示している。
When such two wiring layers are stacked in the stacking direction of the arrow in FIG. 11, the following structure is obtained.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of forming a multilayer wiring board designed based on the analysis result of the structural analysis method of the second embodiment. 12 shows a cross-sectional view taken along line L1-L1 in FIG. 11 after the two wiring layers in FIG. 11 are stacked.
第2の実施の形態の構造解析方法の解析結果に基づいて設計された多層配線基板では、領域D,領域Eでの残銅率のバラつきが少ないため、面67での凹凸の発生が軽減される。
In the multilayer wiring board designed based on the analysis result of the structural analysis method of the second embodiment, the unevenness in the
一方、各領域D,Eでの残銅率が所定の範囲内に収まるように銅材質の材料と、非銅材質の材料との置き換えを行わない場合は、例えば、以下のようになる。
図13は、銅材質の材料と非銅材質の材料との置き換えを行わなかった場合の多層配線基板の製造時の一例の様子を示す斜視図である。
On the other hand, when the copper material and the non-copper material are not replaced so that the remaining copper ratio in each of the regions D and E falls within a predetermined range, for example, the following is performed.
FIG. 13 is a perspective view showing an example of the manufacturing process of the multilayer wiring board when the copper material and the non-copper material are not replaced.
図13の例では、領域Dには、2つの配線61,64、領域Eには、1つの配線65が存在することになり、領域D,E間の残銅率のバラつきが大きい。このような2つの配線層を図13の矢印の積層方向で積層したとき、以下のような構造が得られる。
In the example of FIG. 13, there are two
図14は、銅材質の材料と非銅材質の材料との置き換えを行わなかった場合の多層配線基板の形成例を示す断面図である。なお、図14は、図13の2つの配線層を積層後の、図13のL2−L2線における断面図を示している。 FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of forming a multilayer wiring board when the copper material and the non-copper material are not replaced. 14 shows a cross-sectional view taken along line L2-L2 of FIG. 13 after the two wiring layers of FIG. 13 are stacked.
領域D,E間の残銅率のバラつきが大きいと、図13のように、残銅率が小さい領域Eでは、積層時に絶縁層(樹脂)が押し込まれ、面67には凹凸が生じる。
上記のように本実施の形態の構造解析方法では、多層配線基板の構造解析時、多層配線基板を実装面に垂直な面で複数領域に分割し、各領域での残銅率が所定の範囲内に収まるよう銅材質の材料と非銅材質の材料との置き換えが行われる。これにより、領域間の残銅率のバラつきが減り、多層配線基板の面方向の凹凸が軽減される。実装面の凹凸が少なくなるため、実装不良(例えば、電子部品等の電気的な接続不良やショート)の発生が抑制される。
When the variation in the remaining copper ratio between the regions D and E is large, as shown in FIG. 13, in the region E where the remaining copper ratio is small, the insulating layer (resin) is pushed in during the lamination, and the
As described above, in the structural analysis method of the present embodiment, during the structural analysis of the multilayer wiring board, the multilayer wiring board is divided into a plurality of regions on a plane perpendicular to the mounting surface, and the remaining copper ratio in each region is within a predetermined range. Replacement of the copper material and the non-copper material is performed so as to fit inside. Thereby, the variation in the remaining copper ratio between the regions is reduced, and unevenness in the surface direction of the multilayer wiring board is reduced. Since the unevenness of the mounting surface is reduced, the occurrence of mounting defects (for example, electrical connection defects such as electronic components or short circuits) is suppressed.
また、本実施の形態の構造解析方法では、各配線層のそれぞれに、有限要素より大きい複数のメッシュを設定し、各メッシュでの残銅率が所定の範囲内に収まるよう銅材質の材料と非銅材質の材料との置き換えが行われる。これにより、メッシュ間の残銅率のバラつきが減り、反りの少ない多層配線基板を実現できる。 Further, in the structure analysis method of the present embodiment, a plurality of meshes larger than the finite element are set in each wiring layer, and the copper material is used so that the remaining copper ratio in each mesh is within a predetermined range. Replacement with non-copper material is performed. Thereby, the variation in the remaining copper ratio between meshes decreases, and a multilayer wiring board with less warpage can be realized.
(第3の実施の形態)
以下、図4のステップS16の処理における、多層配線基板を実装面に垂直な面で複数領域に分割する他の例を説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, another example of dividing the multilayer wiring board into a plurality of regions on a surface perpendicular to the mounting surface in the process of step S16 in FIG. 4 will be described.
図15は、領域分割の他の例を示す半導体装置の上面図である。
また、図16は、領域分割の他の例を示す半導体装置の断面図である。なお、図16は、図15のL3−L3線における断面図を示している。
FIG. 15 is a top view of a semiconductor device showing another example of region division.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a semiconductor device showing another example of region division. FIG. 16 shows a cross-sectional view taken along line L3-L3 in FIG.
半導体装置70は、多層配線基板71、実装基板72、電子部品73を有する。
多層配線基板71は、配線や絶縁層で形成される複数の配線層を含むが、図15、図16では図示が省略されている。
The
The
実装基板72は、例えばパッケージ基板であり、バンプ74により、多層配線基板71と電気的に接続される。
電子部品73は、例えば、LSI(Large Scale Integration circuit)であり、実装基板72上に配置されている。
The mounting
The
図15、図16の例では、多層配線基板71に実装される実装基板72の直下に位置する領域が、領域F,G,Hに分割されている。各領域F〜H内の有限要素のうち斜線が施されている有限要素に割り当てられた材料情報は、銅材質の材料を示すものであり、それ以外の有限要素に割り当てられた材料情報は非銅材質の材料を示すものである。
In the example of FIGS. 15 and 16, the region located immediately below the mounting
図4のステップS16の処理にて、上記図15、図16のように、多層配線基板71を領域F〜Hに分割したとき、ステップS17の処理では、領域F〜Hでの残銅率を算出することになる。この場合、図7に示したように多層配線基板10全体を分割して得られる領域a〜cでの残銅率を算出する場合よりも、計算範囲を狭められるため、計算量を削減できる。
When the
図16に示した例では、領域Fでの残銅率が54%、領域Gでの残銅率が58%、領域Hでの残銅率が54%と算出されている。
材料情報を書き換えて、銅材質の材料と非銅材質の材料とを置き換える際の所定の範囲を、55〜60%としたとき、領域F,Hでは、残銅率が上記の範囲外となっている。そのため、ステップS19の処理が行われる。
In the example illustrated in FIG. 16, the remaining copper ratio in the region F is calculated to be 54%, the remaining copper ratio in the region G is 58%, and the remaining copper ratio in the region H is calculated to be 54%.
When the predetermined range when the material information is rewritten and the copper material and the non-copper material are replaced is 55 to 60%, the remaining copper ratio is out of the above range in the regions F and H. ing. Therefore, the process of step S19 is performed.
図17は、材料情報の書き換え後の半導体装置の断面図である。
なお、図17は、図15のL3−L3線における断面図を示している。
図17の例では、領域F,Hにおける有限要素に割り当てられた材料情報が書き換えられ、非銅材質の材料から銅材質の材料の割合が増えている。これにより、ステップS17で算出される領域F,Hでの残銅率は上がる。図17の例では、領域F,Hでの残銅率は、57%となり、上記の範囲(55〜60%)に収まっている。これにより、領域F〜H間の残銅率のバラつきが抑えられ、多層配線基板71の実装面のうち、実際に実装基板72が実装される部分(領域)に凹凸が生じることを抑制できる。このため、実装不良の発生が抑制される。
FIG. 17 is a cross-sectional view of the semiconductor device after rewriting the material information.
FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line L3-L3 in FIG.
In the example of FIG. 17, the material information assigned to the finite elements in the regions F and H is rewritten, and the ratio of the copper material to the non-copper material is increased. As a result, the remaining copper ratio in the regions F and H calculated in step S17 increases. In the example of FIG. 17, the remaining copper ratio in the regions F and H is 57%, which is within the above range (55 to 60%). Thereby, the variation in the remaining copper ratio between the regions F to H is suppressed, and it is possible to suppress the occurrence of unevenness in the portion (region) where the mounting
以上、実施の形態に基づき、本発明の構造解析方法、構造解析装置及びプログラムの一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。 As described above, one aspect of the structural analysis method, the structural analysis apparatus, and the program according to the present invention has been described based on the embodiments. However, these are merely examples, and the present invention is not limited to the above description.
1 構造解析装置(コンピュータ)
2 プロセッサ
3 記憶部
4 多層配線基板
4a〜4c 配線層
4d 実装面
4e,4f 面
A〜C 領域
6a 設計データ
6b 材料物性情報
5,5a〜5i 有限要素
1 Structure analysis device (computer)
2
Claims (5)
コンピュータが、
前記複数の配線層のそれぞれを、第1の大きさの複数の第1の領域に分割し、
前記基板の設計データに基づき、前記複数の第1の領域のそれぞれに含まれる材料を示す材料情報を、前記複数の第1の領域のそれぞれに割り当て、
前記基板を、前記基板の実装面に垂直な面で複数の第2の領域に分割し、
前記複数の第1の領域のうち、前記複数の第2の領域のそれぞれに含まれる第3の領域に割り当てられた前記材料情報に基づき、前記複数の第2の領域のそれぞれにおける導電材料の第1の含有率を求め、
前記複数の第2の領域のそれぞれにおいて、前記第1の含有率が第1の範囲に収まるように、前記第3の領域に割り当てられた前記材料情報を書き換えることで、前記複数の第2の領域内の導電材料と非導電材料との置き換えを行う、
ことを特徴とする構造解析方法。 A structure analysis method for analyzing a structure of a substrate including a plurality of wiring layers by computer simulation,
Computer
Dividing each of the plurality of wiring layers into a plurality of first regions of a first size;
Based on the design data of the substrate, material information indicating materials included in each of the plurality of first regions is assigned to each of the plurality of first regions,
Dividing the substrate into a plurality of second regions on a surface perpendicular to the mounting surface of the substrate;
Based on the material information assigned to the third region included in each of the plurality of second regions out of the plurality of first regions, the number of conductive materials in each of the plurality of second regions. 1 content rate is obtained,
In each of the plurality of second regions, the material information assigned to the third region is rewritten so that the first content rate falls within the first range, thereby the plurality of second regions. Replace the conductive material and non-conductive material in the region,
A structural analysis method characterized by the above.
前記複数の第1の領域のうち、前記複数の第4の領域のそれぞれに含まれる第5の領域に割り当てられた前記材料情報に基づき、前記複数の第4の領域のそれぞれにおける前記導電材料の第2の含有率を求め、
前記複数の第4の領域のそれぞれにおいて、前記第2の含有率が第2の範囲に収まるように、前記第5の領域に割り当てられた前記材料情報を書き換えることで、前記複数の第4の領域内の前記導電材料と前記非導電材料との置き換えを行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の構造解析方法。 A plurality of fourth regions larger than the first size are set in each of the plurality of wiring layers,
Of the plurality of first regions, the conductive material in each of the plurality of fourth regions is based on the material information assigned to the fifth region included in each of the plurality of fourth regions. Determining the second content,
In each of the plurality of fourth regions, the material information assigned to the fifth region is rewritten so that the second content rate falls within the second range, thereby the plurality of fourth regions. Replacing the conductive material and the non-conductive material in a region;
The structural analysis method according to claim 1, wherein:
プロセッサを有し、
前記プロセッサは、
前記複数の配線層のそれぞれを、第1の大きさの複数の第1の領域に分割し、
前記基板の設計データに基づき、前記複数の第1の領域のそれぞれに含まれる材料を示す材料情報を、前記複数の第1の領域のそれぞれに割り当て、
前記基板を、前記基板の実装面に垂直な面で複数の第2の領域に分割し、
前記複数の第1の領域のうち、前記複数の第2の領域のそれぞれに含まれる第3の領域に割り当てられた前記材料情報に基づき、前記複数の第2の領域のそれぞれにおける導電材料の第1の含有率を求め、
前記複数の第2の領域のそれぞれにおいて、前記第1の含有率が第1の範囲に収まるように、前記第3の領域に割り当てられた前記材料情報を書き換えることで、前記複数の第2の領域内の導電材料と非導電材料との置き換えを行う、
ことを特徴とする構造解析装置。 A structural analysis device for analyzing a structure of a substrate including a plurality of wiring layers by computer simulation,
Have a processor,
The processor is
Dividing each of the plurality of wiring layers into a plurality of first regions of a first size;
Based on the design data of the substrate, material information indicating materials included in each of the plurality of first regions is assigned to each of the plurality of first regions,
Dividing the substrate into a plurality of second regions on a surface perpendicular to the mounting surface of the substrate;
Based on the material information assigned to the third region included in each of the plurality of second regions out of the plurality of first regions, the number of conductive materials in each of the plurality of second regions. 1 content rate is obtained,
In each of the plurality of second regions, the material information assigned to the third region is rewritten so that the first content rate falls within the first range, thereby the plurality of second regions. Replace the conductive material and non-conductive material in the region,
A structural analysis device characterized by that.
複数の配線層を含む基板において、前記複数の配線層のそれぞれを、第1の大きさの複数の第1の領域に分割し、
前記基板の設計データに基づき、前記複数の第1の領域のそれぞれに含まれる材料を示す材料情報を、前記複数の第1の領域のそれぞれに割り当て、
前記基板を、前記基板の実装面に垂直な面で複数の第2の領域に分割し、
前記複数の第1の領域のうち、前記複数の第2の領域のそれぞれに含まれる第3の領域に割り当てられた前記材料情報に基づき、前記複数の第2の領域のそれぞれにおける導電材料の第1の含有率を求め、
前記複数の第2の領域のそれぞれにおいて、前記第1の含有率が第1の範囲に収まるように、前記第3の領域に割り当てられた前記材料情報を書き換えることで、前記複数の第2の領域内の導電材料と非導電材料との置き換えを行う、
処理を前記コンピュータに実行させるプログラム。 A program for causing a computer to execute processing for analyzing a structure of a substrate including a plurality of wiring layers by computer simulation,
In a substrate including a plurality of wiring layers, each of the plurality of wiring layers is divided into a plurality of first regions of a first size,
Based on the design data of the substrate, material information indicating materials included in each of the plurality of first regions is assigned to each of the plurality of first regions,
Dividing the substrate into a plurality of second regions on a surface perpendicular to the mounting surface of the substrate;
Based on the material information assigned to the third region included in each of the plurality of second regions out of the plurality of first regions, the number of conductive materials in each of the plurality of second regions. 1 content rate is obtained,
In each of the plurality of second regions, the material information assigned to the third region is rewritten so that the first content rate falls within the first range, thereby the plurality of second regions. Replace the conductive material and non-conductive material in the region,
A program for causing the computer to execute processing.
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