JP2017207831A - 部品配置設計プログラム、情報処理装置、および部品配置設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の配置設計における過剰設計や不具合流出を防ぐこと。【解決手段】第１の電子部品が単体で実装された基板の所定の環境温度で前記第１の電子部品が動作している状態における前記第１の電子部品の第１の内部温度を算出し、前記第１の電子部品および第２の電子部品を含む装置の稼動状態における前記装置内の前記第１の電子部品の第２の内部温度を算出し、前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較した結果に基づいて、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定する。【選択図】図６

Description

本発明は、部品配置設計プログラム、情報処理装置、および部品配置設計方法に関する。

Central Processing Unit（ＣＰＵ）やLarge-Scale Integration（ＬＳＩ）等の電子部品が実装された電子機器の設計において、電子機器の稼働時の個々の電子部品の温度を熱解析により確認し、電子部品の温度が動作保証温度以下となるように様々な熱対策を行う。電子部品の温度を熱解析により確認するためにComputational Fluid Dynamics （ＣＦＤ）ツールが一般的に使用されている。

電子部品（パッケージ）には、動作保証温度がジャンクション温度(Ｔｊ）で規定された部品（Ｔｊ規定部品）と、部品のケース温度（Ｔｃ)で規定された部品（Ｔｃ規定部品）と、環境温度（Ｔａ）で規定された部品（Ｔａ規定部品）とがある。尚、ＪＥＩＴＡ規格（ＥＤＲ−７３３６）において、ジャンクション温度(Ｔｊ）は、チップに作りこまれた任意回路の温度と定義されている。すなわち、ジャンクション温度（Ｔｊ）は、部品の内部温度を示す。また、ケース温度（Ｔｃ）は、パッケージ表面の任意箇所の温度と定義されている。また、環境温度（Ｔａ）は、パッケージから十分離れた周囲雰囲気の温度と定義されている。環境温度（Ｔａ）は、図１に示すような、部品の遠方の地点の温度である。

電子部品がＴｊ，Ｔｃ規定部品である場合、部品モデルとして２抵抗モデル、多抵抗モデル、または詳細モデル等を用いる事によりＴｊ，Ｔｃが熱解析結果として得られる。電子部品がＴｊ，Ｔｃ規定部品である場合、得られたＴｊ，Ｔｃを動作保証温度と比較することで、当該電子部品が動作保証温度以内であるか、すなわち正常に動作可能か簡単に判定することが出来る。

特開平１１−２５１４５号公報 特開平３−１０９６７４号公報

動作保証温度が環境温度で規定されたＴａ規定部品では、熱解析結果として得られる部品の周囲の温度に基づいて、正常に動作可能か判定される。上述のように、Ｔａ規定部品で規定される動作保証温度は、部品の遠方の地点の温度である。そのため、複数の部品が実装された装置では、他の部品の熱的な影響を考慮すると、どの地点の温度を用いて判定すればよいか不明である。しかしながら、実務上、セットメーカは、判定の根拠として、部品の周囲のいずれかの地点の温度を環境温度Ｔａとして採用している。

判定のために採用した環境温度が動作保証温度より高い場合、部品の配置の変更等の設計変更が行われる。しかし、採用した環境温度が動作保証温度より高い場合でも、実際には部品のジャンクション温度は正常に動作可能な温度である場合がある。その場合、設計変更は、本来必要の無い無駄な変更（過剰設計）となる。

また、判定のために採用した環境温度が動作保証温度より低いが、電子部品のジャンクション温度は正常に動作可能な温度を超えている場合がある。その場合、実際の部品は正常に動作しない可能性があるにもかかわらず、判定のために採用した環境温度が動作保証温度より低いため、問題無しと判定されて設計検証（熱解析）をすり抜けてしまう（不具合流出）。

本発明は、部品の配置設計における過剰設計や不具合流出を防ぐことを目的とする。

実施の形態に係る部品配置設計プログラムは、コンピュータに、第１の電子部品が単体で実装された基板をモデル化して熱解析を行うことにより所定の環境温度で前記第１の電子部品が動作している状態における前記第１の電子部品の第１の内部温度を算出させる。

前記部品配置設計プログラムは、前記コンピュータに、前記第１の電子部品および第２の電子部品を含む装置をモデル化して熱解析を行うことにより前記装置が稼動状態における前記装置内の前記第１の電子部品の第２の内部温度を算出させる。

前記部品配置設計プログラムは、前記コンピュータに、前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較させる。

前記部品配置設計プログラムは、前記コンピュータに、前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較した結果に基づいて、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定させる。

実施の形態に係る部品配置設計プログラムによれば、部品の配置設計における過剰設計や不具合流出を防ぐことが出来る。

環境温度を説明する図である。 複数の部品を実装した装置における環境温度を説明する図である。 過剰設計の例を説明する図である。 不具合流出の例を説明する図である。 実施の形態に係る情報処理装置が実現する論理構成図である。 実施の形態に係る部品配置設計処理のフローチャートである。 部品単体レベルの熱解析の例を示す図である。 真のジャンクション温度と算出されたジャンクション温度を示す図である。 装置レベルの熱解析の例を示す図である。 情報処理装置（コンピュータ）の構成図である。

最初にＴａ規定部品を用いる場合の部品の配置設計における問題点について説明する。
図２は、複数の部品を実装した装置における環境温度を説明する図である。

図２に示すような複数の部品が実装される電子機器において、動作保証温度が環境温度Ｔａで規定される部品Ａは、熱的な影響を周囲の部品Ｂ，Ｃ，Ｇ，Ｈから受ける。ＪＥＩＴＡ規定のように十分離れた地点の温度を環境温度Ｔａとする場合、例えば、基板の端の地点αの温度を取ると十分離れてはいるが実際の部品Ａの周囲の熱的な影響を考慮できない。

また、部品Ａの直近の地点βの温度を取った場合、部品Ａの環境温度となるが部品Ａ自体の熱的影響を受けた温度となり、本来の環境温度の定義からは外れてしまう。

すなわち、部品メーカが提示する環境温度Ｔａとは理想的な環境温度Ｔａであり、複数の部品が実装された実際の使用状態では理想状態では無くなるため、セットメーカにとっては規定できない環境温度Ｔａとなる。それでも実務上は判断根拠としてどこかの地点の温度を環境温度Ｔａとして使用する必要があるが、人により取り方に差が生じるという問題もある。

図３は、過剰設計の例を説明する図である。
ここでは、動作保証温度が環境温度Ｔａで規定されたＴａ規定部品Ａについて考える。ここで、部品Ａの動作保証温度、すなわち部品Ａが正常に動作する環境温度Ｔａの最大値（許容環境温度）Ｔａｍａｘが８５度であるとする。すなわち、部品Ａは、環境温度Ｔａが８５度以下の場合に正常に動作可能であるとする。

また、部品Ａの正常に動作するジャンクション温度の最大値（許容ジャンクション温度）が１２５度であるとする。すなわち、尚、部品Ａのジャンクション温度Ｔｊが１２５度以下の場合に正常に動作可能であるとする。尚、通常、Ｔａ規定部品において、許容ジャンクション温度Ｔｊはユーザにとって不明である。

図３に示すような複数部品が実装される電子機器において、上述のように理想的な環境温度Ｔａを取ることは出来ないため、部品Ａの直上の地点αの温度を部品Ａの環境温度Ｔａとして用いるとする。

ここで、部品Ａの環境温度Ｔａが９３度であるとする。また、部品Ａが実装された基板の温度が低いため、部品Ａのジャンクション温度Ｔｊは８８度であるとする。

部品Ａのジャンクション温度（＝８８度）は、許容ジャンクション温度（＝１２５度）より低いため、部品Ａは正常に動作可能である。しかしながら、部品Ａの環境温度Ｔａ（＝９３度）が許容環境温度（＝８５度）より高いため、問題ありと判定され、設計変更が行われる。これは、本来必要の無い無駄な設計変更となる。

上述のように、従来、Ｔａ規定部品に関して、許容ジャンクション温度は不明なため、ユーザは、部品Ａの周囲のいずれかの地点の温度を環境温度Ｔａとして、動作保証温度内であるか判定して、部品Ａが正常に動作可能か判定している。そのため、部品Ａのジャンクション温度が許容ジャンクション温度以下であり、正常に動作可能な場合でも、許容ジャンクション温度が不明なため、環境温度Ｔａによる判定で問題ありと判定されれば、設計変更が行われる。

図４は、不具合流出の例を説明する図である。
過剰設計の例と同様に、動作保証温度が環境温度Ｔａで規定されたＴａ規定部品Ａについて考える。ここで、部品Ａの動作保証温度、すなわち部品Ａが正常に動作する環境温度Ｔａの最大値（許容環境温度）Ｔａｍａｘが８５度であるとする。

また、部品Ａの正常に動作するジャンクション温度の最大値（許容ジャンクション温度）が１２５度であるとする。尚、通常、Ｔａ規定部品において、許容ジャンクション温度Ｔｊはユーザにとって不明である。

図４に示すような複数部品が実装される電子機器において、上述のように理想的な環境温度Ｔａを取ることは出来ないため、部品Ａの直上の地点αの温度を部品Ａの環境温度Ｔａとして用いるとする。

ここで、部品Ａの環境温度Ｔａが７５度であるとする。また、部品Ａが実装された基板の裏側に部品Ｅが実装されており、部品Ｅの温度により基板の温度が高くなり、部品Ａのジャンクション温度Ｔｊは１２７度であるとする。

部品Ａのジャンクション温度（＝１２７度）は、許容ジャンクション温度（＝１２５度）より高いため、部品Ａは正常に動作しない。しかしながら、部品Ａの環境温度Ｔａ（＝７５度）が許容環境温度（＝８５度）より低いため、問題無しと判定される。

上述のように、従来、ユーザは、Ｔａ規定部品に関して、許容ジャンクション温度は不明なため、部品Ａの周囲のいずれかの地点の温度を環境温度Ｔａとして、動作保証温度内であるか判定して、部品Ａが正常に動作可能か判定している。そのため、部品Ａのジャンクション温度が許容ジャンクション温度より大きく、正常に動作しない場合でも、許容ジャンクション温度が不明なため、環境温度Ｔａによる判定で問題なしと判定されれば、問題が起こる可能性のある装置が設計検証をすり抜けてしまう。

以下、図面を参照しながら実施の形態について説明する。
図５は、実施の形態に係る情報処理装置が実現する論理構成図である。

情報処理装置１０１は、モデル作成部１１１、解析部１２１、判定部１３１、および記憶部１４１を備える。情報処理装置１０１は、例えば、サーバやパーソナルコンピュータ等である。

モデル作成部１１１は、部品単体および部品を備える装置のモデルを作成する。
解析部１２１は、部品単体および部品を備える装置のそれぞれの熱解析を行い、部品単体および装置内の部品のそれぞれのジャンクション温度を算出する。

判定部１３１は、部品単体時のＴａ規定部品のジャンクション温度Ｔｊｄと装置内の当該Ｔａ規定部品のジャンクション温度Ｔｊｓとを比較し、当該Ｔａ規定部品が正常に動作可能であるか判定する。

記憶部１４１は、情報処理装置１０１で利用されるデータやプログラム等を記憶する。記憶部１４１は、Ｔｊ，Ｔｃ規定部品のデータ、Ｔａ規定部品のデータ、Ｔａ規定部品を備える装置のデータ、および算出した部品単体時のＴａ規定部品のジャンクション温度Ｔｊｄ等を記憶する。

図６は、実施の形態に係る部品配置設計処理のフローチャートである。
ここでは、Ｔｊ規定部品、Ｔｃ規定部品、およびＴａ規定部品を備える装置（例えば、通信装置やサーバ等）の設計を行う場合について説明する。

ステップＳ５０１において、モデル作成部１１１は、設計対象の装置が備えるＴｊ規定部品およびＴｃ規定部品の部品モデルを作成する。部品モデルの作成において、部品の外形、熱抵抗の値、消費電力を設定する。部品の外形および熱抵抗の値は、あらかじめ記憶部１４１に格納されている。また、消費電力は、装置の稼動状態における部品の消費電力を設定する。

ステップＳ５０２において、モデル作成部１１１は、Ｔａ規定部品の部品モデルを作成する。

部品モデルには、Ｔａ規定部品のカタログから入手可能な部品形状と部品の消費電力を設定する。消費電力に関しては動作率、環境温度、個体差等により実装置環境では様々変化するが部品メーカから提示される許容環境温度は通常最大消費電力下でも問題の起こらない温度を保証するため最大消費電力を設定する。部品の外形および熱抵抗の値は、あらかじめ記憶部１４１に格納されている値を利用しても良いし、ユーザが適宜入力しても良い。

また、モデル作成部１１１は、部品モデルの熱抵抗の値に極力小さい値（例えば０［Ｋ／Ｗ］）を設定する。実際にはＴａ規定部品のパッケージを構成する要素の材質や寸法により熱抵抗は必ず存在するが、熱抵抗を設定すると単体評価基板モデルの熱解析結果であるＴａ規定部品のジャンクション温度が高く出てしまう（許容ジャンクション温度が高く出る）ためマージンとして熱抵抗の値に０［Ｋ／Ｗ］を設定する。材質を入力する場合には熱抵抗とならないように理想的には無限大の熱伝導率の材質として設定する。

ステップＳ５０３において、解析部１２１は、装置に含まれるＴａ規定部品に新規のＴａ規定部品がある場合（すなわち、部品単体レベルのジャンクション温度Ｔｊｄが算出されていないＴａ規定部品がある場合）、制御はステップＳ５０４に進む。新規のＴａ規定部品がない場合、制御はステップＳ５０６に進む。尚、新規でないＴａ規定部品の部品単体での環境温度が許容環境温度Ｔａｍａｘ時の当該Ｔａ規定部品のジャンクション温度Ｔｊｄは、記憶部１４１に格納されており、後述のステップＳ５０７の判定で利用される。

ステップＳ５０４において、解析部１２１は、Ｔａ規定部品の部品単体レベルの熱解析を行う。詳細には、解析部１２１は、Ｔａ規定部品が単体で実装された基板をモデル化して熱解析を行い、所定の環境温度で当該Ｔａ規定部品が動作している状態における当該Ｔａ規定部品のジャンクション温度を算出する。熱解析に際して、部品メーカがＴａ規定部品の許容環境温度を算出した際の環境を再現する。

部品メーカがＴａ規定部品の許容環境温度Ｔａｍａｘをユーザに提示するために部品メーカ内で許容環境温度Ｔａｍａｘの根拠となる評価を当然行っている。ステップＳ５０４では、解析部１２１は、部品メーカでの単体評価系の環境を熱解析上で再現する。

部品単体レベルの熱解析において、Ｔａ部品が単体で搭載される評価用基板の構成(層数、サイズ、銅箔層厚さ、配線パターン)はＴａ部品の熱特性に影響が大きいため、Ｔａ部品が搭載された評価用基板は正確にモデル化する。通常、評価基板の構成は部品メーカから入手可能である。一般的には熱評価用単体基板は電子部品の業界で広く採用されているＪＥＤＥＣ規格やＭＩＬ規格に基づいて作られていることが多く、どの規格に準拠したものかを確認することにより規格から情報を入手可能である。

Ｔａ規定部品の部品モデルはカタログから入手可能な部品形状と部品の消費電力を設定する。消費電力に関しては動作率、環境温度、個体差等により実装置環境では様々変化するが部品メーカから提示される許容温度は通常最大消費電力下でも問題の起こらない温度を保証するため最大消費電力を設定する。熱抵抗の値に極力小さい値（例えば０［Ｋ／Ｗ］）を設定する。実際には電子部品のパッケージを構成する要素の材質や寸法により熱抵抗は必ず存在するが、熱抵抗を設定すると単体評価基板モデルの熱解析結果であるＴａ部品のジャンクション温度が高く出てしまう（許容ジャンクション温度が高く出る）ためマージンとして熱抵抗に０［Ｋ／Ｗ］を設定する。材質を入力する場合には熱抵抗とならないように理想的には無限大の熱伝導率の材質として設定する。

このようにして解析モデルとして構築した単体評価系の解析を環境温度を部品メーカから提示されている許容環境温度Ｔａｍａｘとして実行する。許容環境温度Ｔａｍａｘの値はＴａ規定部品のデータとして、あらかじめ記憶部１４１に格納されている。

解析部１２１は、部品単体での環境温度が許容環境温度Ｔａｍａｘ時のＴａ規定部品のジャンクション温度Ｔｊ＝Ｔｊｄを算出する。

例えば、Ｔａ規定部品である部品Ａの部品単体レベルの熱解析において、図７に示すような、部品Ａが単体で評価用の基板に搭載されたモデルが作成され、環境温度が許容環境温度Ｔａｍａｘ時の部品Ａのジャンクション温度Ｔｊｄが算出される。

部品メーカが保証する許容環境温度、最大消費電力環境において部品メーカの評価基板に実装された部品のジャンクション温度はその部品の（公開されない）許容ジャンクション温度を超えない温度になっている。超えていた場合は部品が正常に機能しないことになりメーカとしては保証できないことになる。実施の形態において、その評価系を熱解析モデルで再現して得たジャンクション温度を部品メーカが保証する最大環境温度での許容ジャンクション温度と見なして、判定を行う。

図８は、真のジャンクション温度と算出されたジャンクション温度を示す図である。
環境温度がＴａの時の部品のジャンクション温度Ｔｊを算出する簡易式は下記のようになる。

Ｔｊ＝Ｐｏｗｅｒ×θｊａ＋Ｔａ

Ｐｏｗｅｒは消費電力であり、θｊａはトータル熱抵抗である。すなわち、ジャンクション温度Ｔｊは、消費電力Ｐｏｗｅｒとトータル熱抵抗θｊａを乗算した値（ΔＴ）に環境温度Ｔａを加算して算出される。θｊａは、部品の熱抵抗θｄｅｖｉｃｅと環境への熱抵抗θａｍｂの関数である。θｄｅｖｉｃｅは、ジャンクションとケース間の熱抵抗θｊｃ、およびジャンクションと基板間の熱抵抗θｊｂを含む。θｊｃとθｊｂは、部品内部の構成要素の材質、形状により決まる値であり、環境条件に左右されない。また、θｄｅｖｉｃｅ（θｊｃまたはθｊｂ）の値が大きくなるとθｊａの値も大きくなり、Ｔｊの値も大きくなる。θａｍｂは、ケースと周囲の空気間の熱抵抗θｃａ、および基板と周囲の空気間の熱抵抗θｂａを含む。

Ｔａ規定部品では、環境温度Ｔａにおける部品のジャンクション温度Ｔｊ（真のジャンクション温度Ｔｊ）は、実測を行わない限りユーザが知ることは難しい。また、Ｔａ規定部品では、部品の熱抵抗θｄｅｖｉｃｅは、部品メーカから提示されないため、環境温度Ｔａにおける部品のジャンクション温度Ｔｊを解析により算出することは困難である。部品単体レベルの熱解析において、消費電力と環境への熱抵抗θａｍｂは、メーカの測定環境と同じであるが（ただし、ＣＦＤツールの誤差は存在するが）、部品の熱抵抗θｄｅｖｉｃｅを０に設定している。そのため、解析で算出されたジャンクション温度Ｔｊｄは、真のジャンクション温度Ｔｊよりも小さい値となる。すなわち、真のＴｊ＞Ｔｊｄである。

環境温度が許容環境温度Ｔａｍａｘ時のＴａ規定部品のジャンクション温度がＴｊｍａｘである場合、当該Ｔａ規定部品は、ジャンクション温度ＴｊがＴｊｍａｘ以下であれば、正常に動作可能であると考えられる。

環境温度が許容環境温度Ｔａｍａｘ時の部品の熱抵抗を０として解析により算出されたジャンクション温度Ｔｊｄは、環境温度が許容環境温度Ｔａｍａｘ時の実物のＴａ規定部品のジャンクション温度Ｔｊｍａｘを超えない。したがって、ある条件（例えば、装置内で稼動状態）のときのＴａ規定部品のジャンクション温度がＴｊｓであり、Ｔｊｓ≦Ｔｊｄであれば、Ｔｊｓ≦Ｔｊｄ＜Ｔｊｍａｘであるため、ある条件のときのＴａ規定部品は、正常に動作可能であると考えられる。

ステップＳ５０５において、解析部１２１は、環境温度が許容環境温度Ｔａｍａｘ時のＴａ規定部品の算出したジャンクション温度Ｔｊｄを記憶部１４１に記憶する。

ステップＳ５０６において、解析部１２１は、装置レベルの熱解析を行う。詳細には、解析部１２１は、Ｔｊ規定部品、Ｔｃ規定部品、およびＴａ規定部品を備える装置をモデル化し、熱解析を行う。そして、解析部１２１は、Ｔｊ規定部品のジャンクション温度Ｔｊ、Ｔｃ規定部品のケース温度、およびＴａ規定部品のジャンクション温度Ｔｊｓを算出する。装置レベルの熱解析において、Ｔａ規定部品の熱抵抗の値は０、消費電力は装置稼動状態における当該部品の消費電力の値を設定する。また、マージンを確保したい場合には、熱抵抗の値に０より大きい値を設定してもよく、消費電力に当該部品の最大消費電力の値を設定してもよい。装置レベルの熱解析において、装置の周囲の温度は、適当な装置の環境条件（例えば、５０度）に設定する。装置レベルの熱解析に使用される設定値は、記憶部１４１に予め格納しておいた値を利用しても良いし、ユーザが適宜入力しても良い。

例えば、Ｔａ規定部品である部品Ａを含む装置の熱解析において、図９に示すような、部品Ａ〜Ｃ，Ｆ〜Ｈを備える装置のモデルが作成され、装置稼動時の部品Ａのジャンクション温度Ｔｊｓが算出される。また、部品Ｂ，Ｃ、Ｆ〜Ｈのそれぞれに関して、Ｔｊ規定部品であればジャンクション温度Ｔｊ、Ｔｃ規定部品であればケース温度、およびＴａ規定部品であればジャンクション温度Ｔｊｓを算出する。

ステップＳ５０７において、判定部１３１は、Ｔｊ，Ｔｃ規定部品に関して、算出したＴｊ、Ｔｃと動作保証温度Ｔｊｍａｘ、Ｔｃｍａｘとをそれぞれ比較し、正常に動作可能であるか判定する。動作保証温度Ｔｊｍａｘは、部品が正常に動作可能なジャンクション温度Ｔｊの最大値である。動作保証温度Ｔｃｍａｘは、部品が正常に動作可能なケース温度Ｔｃの最大値である。詳細には、判定部１３１は、Ｔｊ規定部品の算出したＴｊが動作保証温度Ｔｊｍａｘ以下の場合、正常に動作可能と判定する。判定部１３１は、Ｔｊ規定部品の算出したＴｊが動作保証温度Ｔｊｍａｘより大きい場合、当該Ｔｊ規定部品は正常に動作しないと判定する。判定部１３１は、Ｔｃ規定部品の算出したＴｃが動作保証温度Ｔｃｍａｘ以下の場合、正常に動作可能と判定する。判定部１３１は、Ｔｃ規定部品の算出したＴｃが動作保証温度Ｔｃｍａｘより大きい場合、当該Ｔｃ規定部品は正常に動作しないと判定する。

判定部１３１は、Ｔａ規定部品に関して、当該Ｔａ規定部品の部品単体レベルの熱解析による部品のジャンクション温度Ｔｊｄと装置レベルの熱解析による当該Ｔａ規定部品のジャンクションＴｊｓと比較し、正常に動作可能であるか判定する。詳細には、判定部１３１は、装置レベルの熱解析による部品のジャンクションＴｊｓが部品単体レベルの熱解析による部品のジャンクション温度Ｔｊｄ以下の場合に、当該部品は正常に動作可能と判定する。判定部１３１は、装置レベルの熱解析によるＴａ規定部品のジャンクションＴｊｓが部品単体レベルの熱解析による当該Ｔａ規定部品のジャンクション温度Ｔｊｄより大きい場合に当該Ｔａ規定部品は正常に動作しないと判定する。判定部１３１は、例えば、正常に動作しないと判定した部品をユーザに通知し、設計変更を促す。

実施の形態に係る情報処理装置によれば、Ｔａ規定部品に関して、どの地点の環境温度を用いるか迷うことなく、一意に部品のジャンクション温度から正常に動作するか判定できる。

実施の形態に係る情報処理装置によれば、部品の配置設計における過剰設計や不具合流出を防ぐことができる。

図１０は、情報処理装置（コンピュータ）の構成図である。
実施の形態の情報処理装置１０１は、例えば、図１０に示すような情報処理装置（コンピュータ）１によって実現可能である。

情報処理装置１は、ＣＰＵ２、メモリ３、入力装置４、出力装置５、記憶部６、記録媒体駆動部７、及びネットワーク接続装置８を備え、それらはバス９により互いに接続されている。

ＣＰＵ２は、情報処理装置１全体を制御する中央処理装置である。ＣＰＵ２は、モデル作成部１１１、解析部１２１、および判定部１３１として動作する。

メモリ３は、プログラム実行の際に、記憶部６（あるいは可搬記録媒体１０）に記憶されているプログラムあるいはデータを一時的に格納するRead Only Memory(ＲＯＭ)やRandom Access Memory(ＲＡＭ)等のメモリである。ＣＰＵ２は、メモリ３を利用してプログラムを実行することにより、上述した各種処理を実行する。

この場合、可搬記録媒体１０等から読み出されたプログラムコード自体が実施の形態の機能を実現する。

入力装置４は、ユーザ又はオペレータからの指示や情報の入力、情報処理装置１で用いられるデータの取得等に用いられる。入力装置４は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、カメラ、またはセンサ等である。

出力装置５は、ユーザ又はオペレータへの問い合わせや処理結果を出力したり、ＣＰＵ２による制御により動作する装置である。出力装置５は、例えば、ディスプレイ、またはプリンタ等である。

記憶部６は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、テープ装置等である。情報処理装置１は、記憶部６に、上述のプログラムとデータを保存しておき、必要に応じて、それらをメモリ３に読み出して使用する。メモリ３および記憶部６は、記憶部１４１に対応する。

記録媒体駆動部７は、可搬記録媒体１０を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬記録媒体としては、メモリカード、フレキシブルディスク、Compact Disk Read Only Memory(ＣＤ−ＲＯＭ)、光ディスク、光磁気ディスク等、任意のコンピュータ読み取り可能な記録媒体が用いられる。ユーザは、この可搬記録媒体１０に上述のプログラムとデータを格納しておき、必要に応じて、それらをメモリ３に読み出して使用する。

ネットワーク接続装置８は、Local Area Network（ＬＡＮ）やWide Area Network（ＷＡＮ）等の任意の通信ネットワークに接続され、通信に伴うデータ変換を行う通信インターフェースである。ネットワーク接続装置８は、通信ネットワークを介して接続された装置へデータの送信または通信ネットワークを介して接続された装置からデータを受信する。

以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
第１の電子部品が単体で実装された基板をモデル化して熱解析を行うことにより所定の環境温度で前記第１の電子部品が動作している状態における前記第１の電子部品の第１の内部温度を算出し、
前記第１の電子部品および第２の電子部品を含む装置をモデル化して熱解析を行うことにより前記装置が稼動状態における前記装置内の前記第１の電子部品の第２の内部温度を算出し、
前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較し、
前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較した結果に基づいて、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定する
処理をコンピュータに実行させる部品配置設計プログラム。
（付記２）
前記判定する処理は、前記第２の内部温度が前記第１の内部温度以下の場合に、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定することを特徴とする付記1記載の部品配置設計プログラム。
（付記３）
前記所定の環境温度は、前記第１の電子部品に対して規定されている前記第１の電子部品が動作可能な環境温度の最大値であることを特徴とする付記１または２記載の部品配置設計プログラム。
（付記４）
前記第１の内部温度を算出する処理において、前記第１の電子部品の熱抵抗の値を０として熱解析を行うことを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の部品配置設計プログラム。
（付記５）
第１の電子部品が単体で実装された基板をモデル化して熱解析を行うことにより所定の環境温度で前記第１の電子部品が動作している状態における前記第１の電子部品の第１の内部温度を算出し、前記第１の電子部品および第２の電子部品を含む装置をモデル化して熱解析を行うことにより前記装置が稼動状態における前記装置内の前記第１の電子部品の第２の内部温度を算出する解析部、
前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較し、前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較した結果に基づいて、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定する判定部と、
を備える情報処理装置。
（付記６）
前記判定部は、前記第２の内部温度が前記第１の内部温度以下の場合に、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定することを特徴とする付記５記載の情報処理装置。
（付記７）
前記所定の環境温度は、前記第１の電子部品に対して規定されている前記第１の電子部品が動作可能な環境温度の最大値であることを特徴とする付記５または６記載の情報処理装置。
（付記８）
前記解析部は、前記第１の電子部品の熱抵抗の値を０として熱解析を行うことを特徴とする付記５乃至７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（付記９）
第１の電子部品が単体で実装された基板をモデル化して熱解析を行うことにより所定の環境温度で前記第１の電子部品が動作している状態における前記第１の電子部品の第１の内部温度を算出し、
前記第１の電子部品および第２の電子部品を含む装置をモデル化して熱解析を行うことにより前記装置が稼動状態における前記装置内の前記第１の電子部品の第２の内部温度を算出し、
前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較し、
前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較した結果に基づいて、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定する
処理を備える部品配置設計方法。
（付記１０）
前記判定する処理は、前記第２の内部温度が前記第１の内部温度以下の場合に、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定することを特徴とする付記９記載の部品配置設計方法。
（付記１１）
前記所定の環境温度は、前記第１の電子部品に対して規定されている前記第１の電子部品が動作可能な環境温度の最大値であることを特徴とする付記９または１０記載の部品配置設計方法。
（付記１２）
前記第１の内部温度を算出する処理において、前記第１の電子部品の熱抵抗の値を０として熱解析を行うことを特徴とする付記９乃至１０のいずれか１項に記載の部品配置設計方法。

１０１ 情報処理装置
１１１ モデル作成部
１２１ 解析部
１３１ 判定部
１４１ 記憶部

Claims (6)

1. 第１の電子部品が単体で実装された基板をモデル化して熱解析を行うことにより所定の環境温度で前記第１の電子部品が動作している状態における前記第１の電子部品の第１の内部温度を算出し、
   前記第１の電子部品および第２の電子部品を含む装置をモデル化して熱解析を行うことにより前記装置が稼動状態における前記装置内の前記第１の電子部品の第２の内部温度を算出し、
   前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較し、
   前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較した結果に基づいて、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定する
   処理をコンピュータに実行させる部品配置設計プログラム。
2. 前記判定する処理は、前記第２の内部温度が前記第１の内部温度以下の場合に、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定することを特徴とする請求項1記載の部品配置設計プログラム。
3. 前記所定の環境温度は、前記第１の電子部品に対して規定されている前記第１の電子部品が動作可能な環境温度の最大値であることを特徴とする請求項１または２記載の部品配置設計プログラム。
4. 前記第１の内部温度を算出する処理において、前記第１の電子部品の熱抵抗の値を０として熱解析を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の部品配置設計プログラム。
5. 第１の電子部品が単体で実装された基板をモデル化して熱解析を行うことにより所定の環境温度で前記第１の電子部品が動作している状態における前記第１の電子部品の第１の内部温度を算出し、前記第１の電子部品および第２の電子部品を含む装置をモデル化して熱解析を行うことにより前記装置が稼動状態における前記装置内の前記第１の電子部品の第２の内部温度を算出する解析部と、
   前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較し、前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較した結果に基づいて、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定する判定部と、
   を備える情報処理装置。
6. 第１の電子部品が単体で実装された基板をモデル化して熱解析を行うことにより所定の環境温度で前記第１の電子部品が動作している状態における前記第１の電子部品の第１の内部温度を算出し、
   前記第１の電子部品および第２の電子部品を含む装置をモデル化して熱解析を行うことにより前記装置が稼動状態における前記装置内の前記第１の電子部品の第２の内部温度を算出し、
   前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較し、
   前記第１の内部温度と前記第２の内部温度を比較した結果に基づいて、前記装置内の前記第１の電子部品は動作可能であると判定する
   処理を備える部品配置設計方法。

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