JP4213500B2 - 熱解析モデリング方法および熱解析モデリングプログラム - Google Patents
熱解析モデリング方法および熱解析モデリングプログラム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱する部品を実装する基板の熱解析を行なうモデルを作成する熱解析モデリング方法および熱解析モデリングプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発熱部品を搭載したプリント回路板の熱解析システムは、解析目的や解析精度に応じてその都度、習熟した専門家がモデルを作成して熱解析を行っていた。
【０００３】
また、プリント板上に搭載する多数の部品の結合構造を対象とする熱解析システムとして、小領域に分割（４分岐領域分割、８分岐領域分割）して小規模の熱回路網データを生成し、熱解析を行なう技術がある（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３００４７号公報の〔０００２〕〜〔０００８〕および図４など参照。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した前者の技術では、習熟した専門家でないとモデルを作成できず、迅速に発熱部品を搭載したプリント回路板の熱解析を行えないという問題があった。
【０００６】
また、上述した後者の技術では、多数の部品を搭載したプリント回路板を小領域に分割して回路網データを生成して熱解析を行なうのみで、目的とする熱解析の精度（誤差）などを得るモデルを生成できず迅速かつ目的に合致したプリント回路板の熱解析を行えないという問題がある。
【０００７】
本発明は、これらの問題を解決するため、基板に実装する発熱する部品および誤差の指定に対応して、誤差に相当すると思われる部品モデルを作成して当該モデルの熱抵抗が予め指定された部品に対し誤差範囲内か判定し、誤差範囲内でないときは他の部品モデルを作成することを繰り返し、誤差範囲内の部品モデルを決定後、基板の各層の銅箔残存量に対応し、各層のベタパターンで矩形分割して熱抵抗を算出して基板モデルを作成して熱解析し、発熱部品を実装する基板の熱解析を専門家に依存することなく、適切なモデルを生成して簡易かつ迅速に基板の熱解析を行なうことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
図１を参照して課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
図１において、熱解析モデリングサーバ１は、プログラムに従い各種処理を実行するものであり、ここでは、熱解析モデルを作成などするものであって、指定手段２、モデル作成手段３、部品基礎情報ＤＢ１０などから構成されるものである。
【００１０】
指定手段２は、基板、実装する発熱する部品、誤差などを指定するものである。
【００１１】
モデル作成手段３は、部品のモデル、更に、基板のモデルを作成するものである。
【００１２】
部品基礎情報ＤＢ１０は、部品の基礎情報を予め作成して登録したものである。
【００１３】
次に、動作を説明する。
熱解析モデリングサーバ１を構成する指定手段２が基板、当該基板に実装する発熱部品、誤差を指定し、モデル作成手段３が指定された部品について、予め作成された部品基礎情報ＤＢ１０から指定された誤差に相当すると思われるモデルを作成し、作成したモデルについて予め作成された当該部品の熱抵抗をもとに誤差範囲内か判別し、誤差範囲内でないときに他の誤差に相当すると思われるモデルを取り出すことを繰り返し、誤差範囲内の部品のモデルを決定するようにしている。
【００１４】
また、基板に実装する部品毎に誤差を指定あるいは全部品の誤差を指定するようにしている。
【００１５】
また、モデルとして、１層、２層・・・、Ｎ層とするようにしている。
また、決定した誤差範囲内の１つあるいは複数の部品のモデルを基板上に配置し、当該基板上の配線のベタパターンで矩形分割し当該分割した矩形毎の熱抵抗を算出して基板モデルを作成するようにしている。
【００１６】
従って、基板に実装する発熱する部品および誤差の指定に対応して、誤差に相当すると思われる部品モデルを作成して当該モデルの熱抵抗が予め指定された部品に対し誤差範囲内か判定し、誤差範囲内でないときは他の部品モデルを作成することを繰り返し、誤差範囲内の部品モデルを決定後、基板の各層の銅箔残存量に対応し、各層のベタパターンで矩形分割して熱抵抗を算出して基板モデルを作成して熱解析することにより、発熱部品を実装する基板の熱解析を専門家に依存することなく、適切なモデルを生成して簡易かつ迅速に基板の熱解析を行なうことが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図１から図１０を用いて本発明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明のシステム構成図を示す。
図１において、熱解析モデリングサーバ１は、プログラムに従い各種処理を実行するものであって、指定手段２、モデル作成手段３、モデル変換手段４、解析ツール５、作業テーブル６、部品情報ＤＢ８、ＰＣＢ実装情報ＤＢ９、部品基礎情報ＤＢ１０、メーカ提示部品ＤＢ１１、解析結果ファイル１２、入力装置１３、および表示装置１４などから構成されるものである。
【００１９】
指定手段２は、基板、実装する発熱する部品、誤差などを指定するものである（図２参照）。
【００２０】
モデル作成手段３は、部品のモデル、更に、基板のモデルを作成するものである（図２および図３を用いて後述する）。
【００２１】
モデル変換手段４は、モデル作成手段３によって作成したモデルを、解析ツール５で熱解析するデータに変換するものである。
【００２２】
解析ツール５は、モデルをもとに熱解析を行なう公知のツールである。
作業テーブル６は、指定された部品、誤差などを設定するテーブルである（図６参照）。
【００２３】
部品情報ＤＢ８は、基板に実装する部品の情報を登録したものである（図７参照）。
【００２４】
ＰＣＢ実装情報ＤＢ９は、基板（プリント回路板）の実装情報を登録したものである（図１０参照）。
【００２５】
部品基礎情報ＤＢ１０は、部品の基礎情報を登録したものである（図８参照）。
【００２６】
メーカ提示部品ＤＢ１１は、製造メーカなどが提示した部品の情報を登録したものである（図９参照）。
【００２７】
解析結果ファイル１２は、モデルをもとに熱解析した結果を格納するものである。
【００２８】
入力装置１３は、各種指示やデータなどを入力するものであって、マウスやキーボードなどである。
【００２９】
表示装置１４は、画面などを表示するものである。
次に、図２および図３のフローチャートの順番に従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。
【００３０】
図２および図３は、本発明の動作説明フローチャートを示す。
図２において、Ｓ１は、解析するＰＴ板情報を選択する。これは、発熱する部品を実装する基板（プリント回路板）を選択、例えば右側に記載した、図４の画面上から、ここでは、ルーティングボードＰＴ１（図番１）を選択する。
【００３１】
Ｓ２は、部品サイズと消費電力最小を指定する。例えば、右側に記載したように、サイズＸ＝１０、Ｙ＝１０、消費電力２Ｗと指定する。
【００３２】
Ｓ３は、抽出する。これは、Ｓ１で選択されたルーティングボードＰＴ１の図番１をもとに、例えば図７の図番１、プリント板ＰＴ１に搭載する部品名Ｉ１，Ｉ２・・・を抽出する。
【００３３】
Ｓ４は、解析対象の部品を決定する。これは、Ｓ３で抽出した部品のうち、解析対象の発熱部品を決定する。
【００３４】
Ｓ５は、解析目的パラメータ画面を表示する。これは、Ｓ４で決定した解析対象の部品の解析目的パラメータを選択、入力する例えば後述する図５の解析パラメータ面を表示する。
【００３５】
Ｓ６は、選択、入力する。これは、図５の解析目的パラメータ画面上で、図示の選択項目（ラジオボタン）を選択および評価座標ポイントなどを入力する。ここでは、
・部品の全体誤差１０％と選択
・部品の個別誤差５％、１０％などと選択
・評価座標ポイントを入力
・基板精度１０％と選択
などする。
【００３６】
Ｓ７は、作業テーブルに設定する。これは、Ｓ１からＳ６で選択、入力された情報を、例えば後述する図６の作業テーブルに示すように、まとめて設定、ここでは、Ｓ１で選択した解析対象の基板である図番１、ＰＴ１に対応づけて、当該基板に実装する部品名Ｉ１，Ｉ２・・・、解析するツール名（熱解析に使用するツール名）、全体誤差、部品個別誤差、評価座標ポイント、基板誤差、相対位置などをそれぞれ設定し、以降のモデル作成などに必要な情報をまとめる。
【００３７】
Ｓ８は、解析対象を取り出す。例えば図６の作業テーブル６に設定した図番１のＰＴ１に実装する解析対象の部品名Ｉ１を１つ取り出す。
【００３８】
Ｓ９は、部品情報ＤＢ８から登録キーを取り出す。これは、Ｓ８で取り出した例えば部品名Ｉ１の情報（ルーティングボード、図番１、ＰＴ１，部品名Ｉ１）をもとに、図７の部品情報ＤＢ８から登録キー（メーカ名、パッケージタイプ、ピン数）である、ここでは、登録キー（Ａ社、ＢＧＡ、２５６）を取り出す。
【００３９】
Ｓ１０は、登録キーをもとに部品基礎情報ＤＢ１０から基礎情報を取り出す。これは、Ｓ９で取り出した登録キー（Ａ社、ＢＧＡ、２５６）をもとに図８の部品基礎情報ＤＢ１０から該当する▲１▼の情報を取り出す。
【００４０】
Ｓ１１は、誤差パーセントに相当すると思われるモデルを作成する。例えば部品の誤差１０％と指定されていたときは、当該誤差１０％に相当する、ここでは、パッケージ誤差１０％の１層を取り出し、当該１層のモデル〔図９の（ｂ）のモデル１層参照）を作成する。
【００４１】
Ｓ１２は、メーカ指示の熱抵抗と比較し、指定された誤差範囲内か判別する。これは、Ｓ１１で取り出して作成した例えば図９の（ｂ）のモデル１層のときの熱抵抗とメーカ指示商品ＤＢ１１の該当部品の熱抵抗とを比較し、誤差範囲内（モデルの熱抵抗がメーカ指示の部品の熱抵抗の誤差範囲内）か判別する。ＹＥＳの場合には、モデルの熱抵抗が当該部品の熱抵抗の誤差範囲と判明したので、Ｓ１４に進む。ＮＯの場合には、モデルの熱抵抗が当該部品の熱抵抗の誤差範囲内でないと判明したので、Ｓ１３で次の層のモデルを生成し、Ｓ１１を繰り返す。
【００４２】
Ｓ１４は、全部品のモデルを作成終了か判別する。ＹＥＳの場合には、部品毎にモデルを全て作成終了したので、Ｓ１５に進む。ＮＯの場合には、次の部品についてＳ８以降を繰り返す。
【００４３】
以上のＳ１からＳ１４のＹＥＳで、基板に実装する部品毎の誤差を満たすモデルをそれぞれ作成終了したこととなる。
【００４４】
Ｓ１５は、基板上のベタパターンを矩形分割する。これは、後述する図１０の（ａ）に示すように、Ｓ１からＳ１４のＹＥＳで決ったモデルの基板（１層、２層・・・ｎ層）の各層について、配線がベタパターン（パターンが非常に密な部分）を矩形領域に分割し、残りの部分も矩形分割する。
【００４５】
Ｓ１６は、分割した矩形の層内熱抵抗を算出する。
Ｓ１７は、基板の熱抵抗を算出する。これらＳ１５からＳ１７は、基板の各層のベタパターンの部分を矩形分割し、残りの部分もこれに合せて矩形分割し、ベタパターンの重なった矩形領域、更に、残りの部分の矩形領域の熱抵抗を算出、例えば後述する図１０の（ａ）の下段に示すようにそれぞれの矩形毎にを算出する。
【００４６】
Ｓ１８は、基板モデルを完成する。これは、Ｓ１５からＳ１７によって図１０の（ｂ）の下段に示すように、基板の矩形毎の熱抵抗をそれぞれ算出して基板モデルを完成する。
【００４７】
図３のＳ１９は、ツール用のモデルに変換する。これは、Ｓ１からＳ１４のＹＥＳで作成した部品のモデル、およびＳ１５からＳ１８で作成した基板のモデルについてそれぞれ解析ツール（図５の解析パラメータ画面上で選択した解析ツール）に適合する形式のモデル（データ）に変換する。
【００４８】
Ｓ２０は、全ＰＴ板終了か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ２１に進む。ＮＯの場合には、次のＰＴ板について、図２のＳ８以降を繰り返す。
【００４９】
Ｓ２１は、複数ＰＴの場合は、指定された相対位置で合せて１モデル化する。例えば２つのＰＴ（プリント回路板）を１Ｕ（ラックの１ユニット）離した位置に当該ＰＴを設定した１つのモデルにする。
【００５０】
Ｓ２２は、解析用のモデルができた旨のメッセージを表示する。これにより、利用者は、Ｓ１からＳ６で解析するＰＴ板、解析目的パラメータ（部品の誤差など）を選択、入力するのみで、専門家なしに自動的に部品の誤差などを考慮した適切な部品のモデル、更に,基板のモデルを作成して当該解析ツールで使用できるモデル（データ）に変換され、熱解析の準備が完了した旨のメッセージが表示される。
【００５１】
Ｓ２３は、解析する。これは、公知の解析ツールが、部品のモデル、基板のモデルをもとに熱解析を行い、その解析結果を生成する。
【００５２】
Ｓ２４は、解析結果がＯＫ（発熱部品による温度上昇が規定値以内）か判別する。ＹＥＳの場合には、終了する。ＮＯの場合には、Ｓ２５で部品の変更（例えば発熱量の少ない部品に変更、配置場所を変更など）を行うために、図２のＳ１に戻り、部品の変更した情報を選択、入力して繰り返す。
【００５３】
以上によって、利用者は画面上から熱解析しようとするＰＴ板情報（図４）を選択し、解析目的パラメータ画面（図５）上で当該ＰＴ板に実装される発熱する部品に関する情報（全体誤差、個別誤差、評価座標ポイント、基板制度など）を選択、入力すると、自動的にこれら条件を満たす各部品のモデル（図９）および基板のモデル（図１０の（ａ）の下段）を作成し、解析ツールで熱解析を行なうことが可能となる。
【００５４】
図４は、本発明の選択画面例を示す。これは、既述した図２のＳ１で解析対象のＰＴ（プリント回路板、基板）を選択する選択画面の例であって、ここでは、図示の下記の情報を階層構造で表示したものである。
【００５５】
・装置分類：
・ネットワーク装置：
・ルーティングボード−ＰＴ１−図番１
・メモリボード −ＰＴ２−図番２
・回線ボード −ＰＴ３−図番３
・・・
・ストレージ装置
・・・
ここで、装置分類は、装置（ネットワーク装置、ストレージ装置など）を分類するためのノードである。ネットワーク装置は、装置分類の１つであり、配下に当該ネットワーク装置を構成するボード（ルーティングボード、メモリボード、回線ボードなど）を分類したものである。ルーティングボードは、１つのプリント回路板（基板）であって、プリント回路板ＰＴ１であり、その詳細情報は図番１に対応づけて保存されている旨を表す。
【００５６】
図５は、本発明の解析パラメータ画面例を示す。これは、既述した図２のＳ５で表示する解析用パラメータ画面の例であって、図示の下記の情報を選択、入力する。
【００５７】
・ツール名：
・全体誤差：
・個別誤差：
・評価座標ポイント：
・基板誤差：
・その他：
ここで、ツール名は熱解析を行なう公知のツール名を選択するためのものである。全体誤差は部品の全体の誤差である。個別誤差は基板に実装する発熱する部品毎の個別の誤差である。評価座標ポイントは、部品の評価を行なう座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）である。基板誤差は、基板の誤差である。
【００５８】
以上のように、基板に実装する部品の誤差などを画面上から選択入力することが可能となる。
【００５９】
図６は、本発明の作業テーブル例を示す。作業テーブル６は、既述した図２のＳ１からＳ５で選択、入力された情報をまとめて設定したものであって、図示の下記の情報を対応付けて設定したものである。
【００６０】
・図番：図番１
・ＰＴ：ＰＴ１
・部品名：Ｉ１，Ｉ２・・・
・ツール名：ツール１
・全体誤差：
・部品個別誤差：
・評価座標ポイント：
・基板誤差：
・相対位置：
・その他：
ここで、図番は基板の詳細情報を保存した図番である。ＰＴは基板であって、解析対象の基板である。部品名は解析対象の基板に実装する部品名である。ツール名は解析に使用するツール名である。全体誤差、部品個別誤差は部品の全体誤差、個別誤差である。評価座標ポイントは部品の評価を行なう座標である。基板誤差は基板の誤差である。相対位置は部品の基板に対する相対位置である。
【００６１】
図７は、本発明の部品情報ＤＢ例を示す。部品情報ＤＢ８は、図番に対応づけて図示の下記の情報を対応付けて登録したものである。
【００６２】
・図番：
・機能名：
・部品名：
・登録キー：
・メーカ名：
・パッケージタイプ：
・ピン数：
・搭載位置：
・搭載面：
・サイズ：
・消費電力（Ｗ）：
・その他：
ここで、図番は基板に関する情報を登録した図番である。機能名は当該図番の基板の機能名（例えばルーティングボード）である。部品名は基板に実装する部品名である。登録キーは、既述した図２のＳ１０で用いる登録キーであって、部品のメーカ名、パッケージタイプ、ピン数からなるものである。搭載位置、搭載面、サイズ、消費電力（Ｗ）は部品の基板上の搭載位置、搭載面、サイズ、消費電力（Ｗ）である。
【００６３】
図８は、本発明の部品基礎情報ＤＢ例を示す。
図８の（ａ）は、部品構成情報ＤＢの例を示す。部品基礎情報ＤＢ１０は、既述した図２のＳ１０で登録キーをもとに基礎情報を取り出すためのものであって、図示の下記の情報を対応づけて登録したものである。
【００６４】
・登録キー：
・名称：
・サイズ：
・物性値：
・密度：
・比熱：
・熱伝導率：
・パッケージ誤差：
・１０％−１層
・７％−２層、３相
・５％−Ｎ層
ここで、登録キーは、既述した図２のＳ１０で当該部品基礎情報ＤＢ１０から部品のモデルに必要な情報を取り出すためのキーである。名称、サイズは部品の名称、サイズである。物性値は部品の物性値（密度、比熱、熱伝導率）である。パッケージ誤差は、誤差に対応づけて部品のモデル（１層モデル、２層モデルなど、図９の（ｂ）参照）を登録したものである。
【００６５】
図８の（ｂ）は、上記表の定義部品図を示す。ここで、図８の（ｂ−１），（ｂ−２）．（ｂ−３）は、、図８の（ａ）で定義された部品の断面図、上面図、下面図をそれぞれ示す。
【００６６】
図９は、本発明のモデル作成図を示す。これは、既述した図８の部品基礎情報ＤＢ１０をもとに部品のモデルの作成を説明するものである。
【００６７】
図９の（ａ）は、基礎情報の例を示す。ここでは、図示の下記の登録キーをもとに既述した図８から▲１▼の情報中から、当該部品に指定された誤差に対応するモデル（誤差１０％のときは１層モデル、誤差７％のときは２層モデル、３層モデル、誤差５％のときはＮ層モデル）を取り出す。
【００６８】
・登録キー：
・メーカ名：Ａ社
・パッケージタイプ：ＢＧＡ
・ピン数：２５６
図９の（ｂ）は、モデル例を示す。これは、図８の▲１▼の情報中の右端の誤差１０のモデル（１層）、誤差７％のモデル（２層、３層）、誤差５％のモデル（Ｎ層）を取り出し、それぞれのモデル（中央）を模式的に分り易く表示し、右端にそのときの熱抵抗（℃／Ｗ）をそれぞれ提示したものである。
【００６９】
図９の（ｃ）は、メーカ提示の部品ＤＢの例を示す。これは、登録キーに対応づけてメーカ提示の熱抵抗を登録した例を示し、図示の下記の情報を対応づけて登録したものである。
【００７０】
・登録キー：
・メーカ名：Ａ社
・パッケージタイプ：ＢＧＡ
・ピン数：２５６
・Ｒｊｃ（ジャンクションーケース間）：１０（℃／Ｗ）
ここでは、登録キーに対応する部品の熱抵抗が１０（℃／Ｗ）と判明したので、図９の（ｂ）の
・モデル（１層、誤差１０％）の熱抵抗Ｒ１（℃／Ｗ）
・モデル（２層、誤差 ７％）の熱抵抗Ｒ２（℃／Ｗ）
・モデル（３層、誤差 ７％）の熱抵抗Ｒ３（℃／Ｗ）
・モデル（ｎ層、誤差 ５％）の熱抵抗Ｒ４（℃／Ｗ）
と比較し、満たすモデルを選択する（既述した図２のＳ１２のＹＥＳ）。これにより、図８の部品基礎情報ＤＢ１０で指定された誤差を満たすと思われる誤差の部品のモデルを作成し（図９の（ｂ）のいずれかのモデル）、当該モデルの熱抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のいずれか）と、メーカ提示の熱抵抗とを比較し、満たすモデルを自動生成することが可能となる。
【００７１】
図１０は、本発明のＰＣＢ実装情報ＤＢ例を示す。
図１０の（ａ）はイメージ図を示す。図中の１層、２層、３層、４層は、基板の層の番号をそれぞれ表す。１層の基板は、１層のみからなる基板である。２層の基板は、１層と２層とからなる基板である。ここで、各層の基板上の斜線のベタパターン（あるいはパターンが密でほぼべたパターンとみなせるもの含む）の部分を矩形領域として分割したものである。斜線のない矩形は基板上に実装する部品Ｉ１，Ｉ２である。１層、２層、３層、４層の各熱抵抗（層間）は層の間の熱抵抗を表す。各層内の斜線の矩形は、各層毎にベタパターンの部分を斜線の矩形で分割し、残りの部分もそれに合せて分割した様子を示す。最下段の矩形領域、Ａ部、Ｂ部、Ｃ部は、１層から４層の矩形領域の熱抵抗の各矩形領域毎の総合した後の熱抵抗の例であって、ここでは、熱抵抗５，１０，１５とそれぞれ計算された場合を示す。
【００７２】
以上のように、１層あるいは複数の層からなる基板について、ベタパターンの部分を矩形領域として分割し、残りの部分もこれに合せて矩形領域に分割し、それぞれの矩形領域の熱抵抗を算出してその総和を求めて基板の矩形毎の熱抵抗を持つモデル（基板のモデル）を作成することが可能となる（既述した図２のＳ１５からＳ１８参照）。
【００７３】
図１０の（ｂ）は、ＰＣＢ実装情報ＤＢ例を示す。ＰＣＢ実装情報ＤＢ９は、図１０の（ａ）のＰＣＴ（プリント回路板、基板）に実装するパターン、層間熱抵抗などを登録したものであって、ここでは、図示の下記の情報を対応づけて登録したものである。
【００７４】
・図番：
・基板サイズ：
・層番号：
・ベタパターン（矩形領域）：
・層間熱抵抗（℃／Ｗ）：
・その他：
ここで、図番はプリント回路板（基板）の図番である。基板サイズは基板のサイズである。層番号は、基板の層の番号である。ベタパターン（矩形領域）は、基板上のベタパターンの矩形領域である。層間抵抗は、層の間の熱抵抗である。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板に実装する発熱する部品および誤差の指定に対応して、誤差に相当すると思われる部品モデルを作成して当該モデルの熱抵抗が予め指定された部品に対し誤差範囲内か判定し、誤差範囲内でないときは他の部品モデルを作成することを繰り返し、誤差範囲内の部品モデルを決定後、基板の各層の銅箔残存量に対応し、各層のベタパターンで矩形分割して熱抵抗を算出して基板モデルを作成して熱解析する構成を採用しているため、発熱部品を実装する基板の熱解析を専門家に依存することなく、適切なモデルを生成して簡易かつ迅速に基板の熱解析を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャート（その１）である。
【図３】本発明の動作説明フローチャート（その２）である。
【図４】本発明の選択画面例である。
【図５】本発明の解析パラメータ画面例である。
【図６】本発明の作業テーブル例である。
【図７】本発明の部品情報ＤＢ例である。
【図８】本発明の部品基礎情報ＤＢ例である。
【図９】本発明のモデル作成図である。
【図１０】本発明のＰＣＢ実装情報ＤＢ例である。
【符号の説明】
１：熱解析モデリングサーバ
２：指定手段
３：モデル作成手段
４：モデル変換手段
５：解析ツール
６：作業テーブル
８：部品情報ＤＢ
９：ＰＣＢ実装情報ＤＢ
１０：部品基礎情報ＤＢ
１１：メーカ提示部品ＤＢ
１２：解析結果ファイル
１３：入力装置
１４：表示装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、発熱する部品を実装する基板の熱解析を行なうモデルを作成する熱解析モデリング方法および熱解析モデリングプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発熱部品を搭載したプリント回路板の熱解析システムは、解析目的や解析精度に応じてその都度、習熟した専門家がモデルを作成して熱解析を行っていた。
【０００３】
また、プリント板上に搭載する多数の部品の結合構造を対象とする熱解析システムとして、小領域に分割（４分岐領域分割、８分岐領域分割）して小規模の熱回路網データを生成し、熱解析を行なう技術がある（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３００４７号公報の〔０００２〕〜〔０００８〕および図４など参照。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した前者の技術では、習熟した専門家でないとモデルを作成できず、迅速に発熱部品を搭載したプリント回路板の熱解析を行えないという問題があった。
【０００６】
また、上述した後者の技術では、多数の部品を搭載したプリント回路板を小領域に分割して回路網データを生成して熱解析を行なうのみで、目的とする熱解析の精度（誤差）などを得るモデルを生成できず迅速かつ目的に合致したプリント回路板の熱解析を行えないという問題がある。
【０００７】
本発明は、これらの問題を解決するため、基板に実装する発熱する部品および誤差の指定に対応して、誤差に相当すると思われる部品モデルを作成して当該モデルの熱抵抗が予め指定された部品に対し誤差範囲内か判定し、誤差範囲内でないときは他の部品モデルを作成することを繰り返し、誤差範囲内の部品モデルを決定後、基板の各層の銅箔残存量に対応し、各層のベタパターンで矩形分割して熱抵抗を算出して基板モデルを作成して熱解析し、発熱部品を実装する基板の熱解析を専門家に依存することなく、適切なモデルを生成して簡易かつ迅速に基板の熱解析を行なうことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
図１を参照して課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
図１において、熱解析モデリングサーバ１は、プログラムに従い各種処理を実行するものであり、ここでは、熱解析モデルを作成などするものであって、指定手段２、モデル作成手段３、部品基礎情報ＤＢ１０などから構成されるものである。
【００１０】
指定手段２は、基板、実装する発熱する部品、誤差などを指定するものである。
【００１１】
モデル作成手段３は、部品のモデル、更に、基板のモデルを作成するものである。
【００１２】
部品基礎情報ＤＢ１０は、部品の基礎情報を予め作成して登録したものである。
【００１３】
次に、動作を説明する。
熱解析モデリングサーバ１を構成する指定手段２が基板、当該基板に実装する発熱部品、誤差を指定し、モデル作成手段３が指定された部品について、予め作成された部品基礎情報ＤＢ１０から指定された誤差に相当すると思われるモデルを作成し、作成したモデルについて予め作成された当該部品の熱抵抗をもとに誤差範囲内か判別し、誤差範囲内でないときに他の誤差に相当すると思われるモデルを取り出すことを繰り返し、誤差範囲内の部品のモデルを決定するようにしている。
【００１４】
また、基板に実装する部品毎に誤差を指定あるいは全部品の誤差を指定するようにしている。
【００１５】
また、モデルとして、１層、２層・・・、Ｎ層とするようにしている。
また、決定した誤差範囲内の１つあるいは複数の部品のモデルを基板上に配置し、当該基板上の配線のベタパターンで矩形分割し当該分割した矩形毎の熱抵抗を算出して基板モデルを作成するようにしている。
【００１６】
従って、基板に実装する発熱する部品および誤差の指定に対応して、誤差に相当すると思われる部品モデルを作成して当該モデルの熱抵抗が予め指定された部品に対し誤差範囲内か判定し、誤差範囲内でないときは他の部品モデルを作成することを繰り返し、誤差範囲内の部品モデルを決定後、基板の各層の銅箔残存量に対応し、各層のベタパターンで矩形分割して熱抵抗を算出して基板モデルを作成して熱解析することにより、発熱部品を実装する基板の熱解析を専門家に依存することなく、適切なモデルを生成して簡易かつ迅速に基板の熱解析を行なうことが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図１から図１０を用いて本発明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明のシステム構成図を示す。
図１において、熱解析モデリングサーバ１は、プログラムに従い各種処理を実行するものであって、指定手段２、モデル作成手段３、モデル変換手段４、解析ツール５、作業テーブル６、部品情報ＤＢ８、ＰＣＢ実装情報ＤＢ９、部品基礎情報ＤＢ１０、メーカ提示部品ＤＢ１１、解析結果ファイル１２、入力装置１３、および表示装置１４などから構成されるものである。
【００１９】
指定手段２は、基板、実装する発熱する部品、誤差などを指定するものである（図２参照）。
【００２０】
モデル作成手段３は、部品のモデル、更に、基板のモデルを作成するものである（図２および図３を用いて後述する）。
【００２１】
モデル変換手段４は、モデル作成手段３によって作成したモデルを、解析ツール５で熱解析するデータに変換するものである。
【００２２】
解析ツール５は、モデルをもとに熱解析を行なう公知のツールである。
作業テーブル６は、指定された部品、誤差などを設定するテーブルである（図６参照）。
【００２３】
部品情報ＤＢ８は、基板に実装する部品の情報を登録したものである（図７参照）。
【００２４】
ＰＣＢ実装情報ＤＢ９は、基板（プリント回路板）の実装情報を登録したものである（図１０参照）。
【００２５】
部品基礎情報ＤＢ１０は、部品の基礎情報を登録したものである（図８参照）。
【００２６】
メーカ提示部品ＤＢ１１は、製造メーカなどが提示した部品の情報を登録したものである（図９参照）。
【００２７】
解析結果ファイル１２は、モデルをもとに熱解析した結果を格納するものである。
【００２８】
入力装置１３は、各種指示やデータなどを入力するものであって、マウスやキーボードなどである。
【００２９】
表示装置１４は、画面などを表示するものである。
次に、図２および図３のフローチャートの順番に従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。
【００３０】
図２および図３は、本発明の動作説明フローチャートを示す。
図２において、Ｓ１は、解析するＰＴ板情報を選択する。これは、発熱する部品を実装する基板（プリント回路板）を選択、例えば右側に記載した、図４の画面上から、ここでは、ルーティングボードＰＴ１（図番１）を選択する。
【００３１】
Ｓ２は、部品サイズと消費電力最小を指定する。例えば、右側に記載したように、サイズＸ＝１０、Ｙ＝１０、消費電力２Ｗと指定する。
【００３２】
Ｓ３は、抽出する。これは、Ｓ１で選択されたルーティングボードＰＴ１の図番１をもとに、例えば図７の図番１、プリント板ＰＴ１に搭載する部品名Ｉ１，Ｉ２・・・を抽出する。
【００３３】
Ｓ４は、解析対象の部品を決定する。これは、Ｓ３で抽出した部品のうち、解析対象の発熱部品を決定する。
【００３４】
Ｓ５は、解析目的パラメータ画面を表示する。これは、Ｓ４で決定した解析対象の部品の解析目的パラメータを選択、入力する例えば後述する図５の解析パラメータ面を表示する。
【００３５】
Ｓ６は、選択、入力する。これは、図５の解析目的パラメータ画面上で、図示の選択項目（ラジオボタン）を選択および評価座標ポイントなどを入力する。ここでは、
・部品の全体誤差１０％と選択
・部品の個別誤差５％、１０％などと選択
・評価座標ポイントを入力
・基板精度１０％と選択
などする。
【００３６】
Ｓ７は、作業テーブルに設定する。これは、Ｓ１からＳ６で選択、入力された情報を、例えば後述する図６の作業テーブルに示すように、まとめて設定、ここでは、Ｓ１で選択した解析対象の基板である図番１、ＰＴ１に対応づけて、当該基板に実装する部品名Ｉ１，Ｉ２・・・、解析するツール名（熱解析に使用するツール名）、全体誤差、部品個別誤差、評価座標ポイント、基板誤差、相対位置などをそれぞれ設定し、以降のモデル作成などに必要な情報をまとめる。
【００３７】
Ｓ８は、解析対象を取り出す。例えば図６の作業テーブル６に設定した図番１のＰＴ１に実装する解析対象の部品名Ｉ１を１つ取り出す。
【００３８】
Ｓ９は、部品情報ＤＢ８から登録キーを取り出す。これは、Ｓ８で取り出した例えば部品名Ｉ１の情報（ルーティングボード、図番１、ＰＴ１，部品名Ｉ１）をもとに、図７の部品情報ＤＢ８から登録キー（メーカ名、パッケージタイプ、ピン数）である、ここでは、登録キー（Ａ社、ＢＧＡ、２５６）を取り出す。
【００３９】
Ｓ１０は、登録キーをもとに部品基礎情報ＤＢ１０から基礎情報を取り出す。これは、Ｓ９で取り出した登録キー（Ａ社、ＢＧＡ、２５６）をもとに図８の部品基礎情報ＤＢ１０から該当する▲１▼の情報を取り出す。
【００４０】
Ｓ１１は、誤差パーセントに相当すると思われるモデルを作成する。例えば部品の誤差１０％と指定されていたときは、当該誤差１０％に相当する、ここでは、パッケージ誤差１０％の１層を取り出し、当該１層のモデル〔図９の（ｂ）のモデル１層参照）を作成する。
【００４１】
Ｓ１２は、メーカ指示の熱抵抗と比較し、指定された誤差範囲内か判別する。これは、Ｓ１１で取り出して作成した例えば図９の（ｂ）のモデル１層のときの熱抵抗とメーカ指示商品ＤＢ１１の該当部品の熱抵抗とを比較し、誤差範囲内（モデルの熱抵抗がメーカ指示の部品の熱抵抗の誤差範囲内）か判別する。ＹＥＳの場合には、モデルの熱抵抗が当該部品の熱抵抗の誤差範囲と判明したので、Ｓ１４に進む。ＮＯの場合には、モデルの熱抵抗が当該部品の熱抵抗の誤差範囲内でないと判明したので、Ｓ１３で次の層のモデルを生成し、Ｓ１１を繰り返す。
【００４２】
Ｓ１４は、全部品のモデルを作成終了か判別する。ＹＥＳの場合には、部品毎にモデルを全て作成終了したので、Ｓ１５に進む。ＮＯの場合には、次の部品についてＳ８以降を繰り返す。
【００４３】
以上のＳ１からＳ１４のＹＥＳで、基板に実装する部品毎の誤差を満たすモデルをそれぞれ作成終了したこととなる。
【００４４】
Ｓ１５は、基板上のベタパターンを矩形分割する。これは、後述する図１０の（ａ）に示すように、Ｓ１からＳ１４のＹＥＳで決ったモデルの基板（１層、２層・・・ｎ層）の各層について、配線がベタパターン（パターンが非常に密な部分）を矩形領域に分割し、残りの部分も矩形分割する。
【００４５】
Ｓ１６は、分割した矩形の層内熱抵抗を算出する。
Ｓ１７は、基板の熱抵抗を算出する。これらＳ１５からＳ１７は、基板の各層のベタパターンの部分を矩形分割し、残りの部分もこれに合せて矩形分割し、ベタパターンの重なった矩形領域、更に、残りの部分の矩形領域の熱抵抗を算出、例えば後述する図１０の（ａ）の下段に示すようにそれぞれの矩形毎にを算出する。
【００４６】
Ｓ１８は、基板モデルを完成する。これは、Ｓ１５からＳ１７によって図１０の（ｂ）の下段に示すように、基板の矩形毎の熱抵抗をそれぞれ算出して基板モデルを完成する。
【００４７】
図３のＳ１９は、ツール用のモデルに変換する。これは、Ｓ１からＳ１４のＹＥＳで作成した部品のモデル、およびＳ１５からＳ１８で作成した基板のモデルについてそれぞれ解析ツール（図５の解析パラメータ画面上で選択した解析ツール）に適合する形式のモデル（データ）に変換する。
【００４８】
Ｓ２０は、全ＰＴ板終了か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ２１に進む。ＮＯの場合には、次のＰＴ板について、図２のＳ８以降を繰り返す。
【００４９】
Ｓ２１は、複数ＰＴの場合は、指定された相対位置で合せて１モデル化する。例えば２つのＰＴ（プリント回路板）を１Ｕ（ラックの１ユニット）離した位置に当該ＰＴを設定した１つのモデルにする。
【００５０】
Ｓ２２は、解析用のモデルができた旨のメッセージを表示する。これにより、利用者は、Ｓ１からＳ６で解析するＰＴ板、解析目的パラメータ（部品の誤差など）を選択、入力するのみで、専門家なしに自動的に部品の誤差などを考慮した適切な部品のモデル、更に,基板のモデルを作成して当該解析ツールで使用できるモデル（データ）に変換され、熱解析の準備が完了した旨のメッセージが表示される。
【００５１】
Ｓ２３は、解析する。これは、公知の解析ツールが、部品のモデル、基板のモデルをもとに熱解析を行い、その解析結果を生成する。
【００５２】
Ｓ２４は、解析結果がＯＫ（発熱部品による温度上昇が規定値以内）か判別する。ＹＥＳの場合には、終了する。ＮＯの場合には、Ｓ２５で部品の変更（例えば発熱量の少ない部品に変更、配置場所を変更など）を行うために、図２のＳ１に戻り、部品の変更した情報を選択、入力して繰り返す。
【００５３】
以上によって、利用者は画面上から熱解析しようとするＰＴ板情報（図４）を選択し、解析目的パラメータ画面（図５）上で当該ＰＴ板に実装される発熱する部品に関する情報（全体誤差、個別誤差、評価座標ポイント、基板制度など）を選択、入力すると、自動的にこれら条件を満たす各部品のモデル（図９）および基板のモデル（図１０の（ａ）の下段）を作成し、解析ツールで熱解析を行なうことが可能となる。
【００５４】
図４は、本発明の選択画面例を示す。これは、既述した図２のＳ１で解析対象のＰＴ（プリント回路板、基板）を選択する選択画面の例であって、ここでは、図示の下記の情報を階層構造で表示したものである。
【００５５】
・装置分類：
・ネットワーク装置：
・ルーティングボード−ＰＴ１−図番１
・メモリボード −ＰＴ２−図番２
・回線ボード −ＰＴ３−図番３
・・・
・ストレージ装置
・・・
ここで、装置分類は、装置（ネットワーク装置、ストレージ装置など）を分類するためのノードである。ネットワーク装置は、装置分類の１つであり、配下に当該ネットワーク装置を構成するボード（ルーティングボード、メモリボード、回線ボードなど）を分類したものである。ルーティングボードは、１つのプリント回路板（基板）であって、プリント回路板ＰＴ１であり、その詳細情報は図番１に対応づけて保存されている旨を表す。
【００５６】
図５は、本発明の解析パラメータ画面例を示す。これは、既述した図２のＳ５で表示する解析用パラメータ画面の例であって、図示の下記の情報を選択、入力する。
【００５７】
・ツール名：
・全体誤差：
・個別誤差：
・評価座標ポイント：
・基板誤差：
・その他：
ここで、ツール名は熱解析を行なう公知のツール名を選択するためのものである。全体誤差は部品の全体の誤差である。個別誤差は基板に実装する発熱する部品毎の個別の誤差である。評価座標ポイントは、部品の評価を行なう座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）である。基板誤差は、基板の誤差である。
【００５８】
以上のように、基板に実装する部品の誤差などを画面上から選択入力することが可能となる。
【００５９】
図６は、本発明の作業テーブル例を示す。作業テーブル６は、既述した図２のＳ１からＳ５で選択、入力された情報をまとめて設定したものであって、図示の下記の情報を対応付けて設定したものである。
【００６０】
・図番：図番１
・ＰＴ：ＰＴ１
・部品名：Ｉ１，Ｉ２・・・
・ツール名：ツール１
・全体誤差：
・部品個別誤差：
・評価座標ポイント：
・基板誤差：
・相対位置：
・その他：
ここで、図番は基板の詳細情報を保存した図番である。ＰＴは基板であって、解析対象の基板である。部品名は解析対象の基板に実装する部品名である。ツール名は解析に使用するツール名である。全体誤差、部品個別誤差は部品の全体誤差、個別誤差である。評価座標ポイントは部品の評価を行なう座標である。基板誤差は基板の誤差である。相対位置は部品の基板に対する相対位置である。
【００６１】
図７は、本発明の部品情報ＤＢ例を示す。部品情報ＤＢ８は、図番に対応づけて図示の下記の情報を対応付けて登録したものである。
【００６２】
・図番：
・機能名：
・部品名：
・登録キー：
・メーカ名：
・パッケージタイプ：
・ピン数：
・搭載位置：
・搭載面：
・サイズ：
・消費電力（Ｗ）：
・その他：
ここで、図番は基板に関する情報を登録した図番である。機能名は当該図番の基板の機能名（例えばルーティングボード）である。部品名は基板に実装する部品名である。登録キーは、既述した図２のＳ１０で用いる登録キーであって、部品のメーカ名、パッケージタイプ、ピン数からなるものである。搭載位置、搭載面、サイズ、消費電力（Ｗ）は部品の基板上の搭載位置、搭載面、サイズ、消費電力（Ｗ）である。
【００６３】
図８は、本発明の部品基礎情報ＤＢ例を示す。
図８の（ａ）は、部品構成情報ＤＢの例を示す。部品基礎情報ＤＢ１０は、既述した図２のＳ１０で登録キーをもとに基礎情報を取り出すためのものであって、図示の下記の情報を対応づけて登録したものである。
【００６４】
・登録キー：
・名称：
・サイズ：
・物性値：
・密度：
・比熱：
・熱伝導率：
・パッケージ誤差：
・１０％−１層
・７％−２層、３相
・５％−Ｎ層
ここで、登録キーは、既述した図２のＳ１０で当該部品基礎情報ＤＢ１０から部品のモデルに必要な情報を取り出すためのキーである。名称、サイズは部品の名称、サイズである。物性値は部品の物性値（密度、比熱、熱伝導率）である。パッケージ誤差は、誤差に対応づけて部品のモデル（１層モデル、２層モデルなど、図９の（ｂ）参照）を登録したものである。
【００６５】
図８の（ｂ）は、上記表の定義部品図を示す。ここで、図８の（ｂ−１），（ｂ−２）．（ｂ−３）は、、図８の（ａ）で定義された部品の断面図、上面図、下面図をそれぞれ示す。
【００６６】
図９は、本発明のモデル作成図を示す。これは、既述した図８の部品基礎情報ＤＢ１０をもとに部品のモデルの作成を説明するものである。
【００６７】
図９の（ａ）は、基礎情報の例を示す。ここでは、図示の下記の登録キーをもとに既述した図８から▲１▼の情報中から、当該部品に指定された誤差に対応するモデル（誤差１０％のときは１層モデル、誤差７％のときは２層モデル、３層モデル、誤差５％のときはＮ層モデル）を取り出す。
【００６８】
・登録キー：
・メーカ名：Ａ社
・パッケージタイプ：ＢＧＡ
・ピン数：２５６
図９の（ｂ）は、モデル例を示す。これは、図８の▲１▼の情報中の右端の誤差１０のモデル（１層）、誤差７％のモデル（２層、３層）、誤差５％のモデル（Ｎ層）を取り出し、それぞれのモデル（中央）を模式的に分り易く表示し、右端にそのときの熱抵抗（℃／Ｗ）をそれぞれ提示したものである。
【００６９】
図９の（ｃ）は、メーカ提示の部品ＤＢの例を示す。これは、登録キーに対応づけてメーカ提示の熱抵抗を登録した例を示し、図示の下記の情報を対応づけて登録したものである。
【００７０】
・登録キー：
・メーカ名：Ａ社
・パッケージタイプ：ＢＧＡ
・ピン数：２５６
・Ｒｊｃ（ジャンクションーケース間）：１０（℃／Ｗ）
ここでは、登録キーに対応する部品の熱抵抗が１０（℃／Ｗ）と判明したので、図９の（ｂ）の
・モデル（１層、誤差１０％）の熱抵抗Ｒ１（℃／Ｗ）
・モデル（２層、誤差 ７％）の熱抵抗Ｒ２（℃／Ｗ）
・モデル（３層、誤差 ７％）の熱抵抗Ｒ３（℃／Ｗ）
・モデル（ｎ層、誤差 ５％）の熱抵抗Ｒ４（℃／Ｗ）
と比較し、満たすモデルを選択する（既述した図２のＳ１２のＹＥＳ）。これにより、図８の部品基礎情報ＤＢ１０で指定された誤差を満たすと思われる誤差の部品のモデルを作成し（図９の（ｂ）のいずれかのモデル）、当該モデルの熱抵抗（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のいずれか）と、メーカ提示の熱抵抗とを比較し、満たすモデルを自動生成することが可能となる。
【００７１】
図１０は、本発明のＰＣＢ実装情報ＤＢ例を示す。
図１０の（ａ）はイメージ図を示す。図中の１層、２層、３層、４層は、基板の層の番号をそれぞれ表す。１層の基板は、１層のみからなる基板である。２層の基板は、１層と２層とからなる基板である。ここで、各層の基板上の斜線のベタパターン（あるいはパターンが密でほぼべたパターンとみなせるもの含む）の部分を矩形領域として分割したものである。斜線のない矩形は基板上に実装する部品Ｉ１，Ｉ２である。１層、２層、３層、４層の各熱抵抗（層間）は層の間の熱抵抗を表す。各層内の斜線の矩形は、各層毎にベタパターンの部分を斜線の矩形で分割し、残りの部分もそれに合せて分割した様子を示す。最下段の矩形領域、Ａ部、Ｂ部、Ｃ部は、１層から４層の矩形領域の熱抵抗の各矩形領域毎の総合した後の熱抵抗の例であって、ここでは、熱抵抗５，１０，１５とそれぞれ計算された場合を示す。
【００７２】
以上のように、１層あるいは複数の層からなる基板について、ベタパターンの部分を矩形領域として分割し、残りの部分もこれに合せて矩形領域に分割し、それぞれの矩形領域の熱抵抗を算出してその総和を求めて基板の矩形毎の熱抵抗を持つモデル（基板のモデル）を作成することが可能となる（既述した図２のＳ１５からＳ１８参照）。
【００７３】
図１０の（ｂ）は、ＰＣＢ実装情報ＤＢ例を示す。ＰＣＢ実装情報ＤＢ９は、図１０の（ａ）のＰＣＴ（プリント回路板、基板）に実装するパターン、層間熱抵抗などを登録したものであって、ここでは、図示の下記の情報を対応づけて登録したものである。
【００７４】
・図番：
・基板サイズ：
・層番号：
・ベタパターン（矩形領域）：
・層間熱抵抗（℃／Ｗ）：
・その他：
ここで、図番はプリント回路板（基板）の図番である。基板サイズは基板のサイズである。層番号は、基板の層の番号である。ベタパターン（矩形領域）は、基板上のベタパターンの矩形領域である。層間抵抗は、層の間の熱抵抗である。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板に実装する発熱する部品および誤差の指定に対応して、誤差に相当すると思われる部品モデルを作成して当該モデルの熱抵抗が予め指定された部品に対し誤差範囲内か判定し、誤差範囲内でないときは他の部品モデルを作成することを繰り返し、誤差範囲内の部品モデルを決定後、基板の各層の銅箔残存量に対応し、各層のベタパターンで矩形分割して熱抵抗を算出して基板モデルを作成して熱解析する構成を採用しているため、発熱部品を実装する基板の熱解析を専門家に依存することなく、適切なモデルを生成して簡易かつ迅速に基板の熱解析を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成図である。
【図２】本発明の動作説明フローチャート（その１）である。
【図３】本発明の動作説明フローチャート（その２）である。
【図４】本発明の選択画面例である。
【図５】本発明の解析パラメータ画面例である。
【図６】本発明の作業テーブル例である。
【図７】本発明の部品情報ＤＢ例である。
【図８】本発明の部品基礎情報ＤＢ例である。
【図９】本発明のモデル作成図である。
【図１０】本発明のＰＣＢ実装情報ＤＢ例である。
【符号の説明】
１：熱解析モデリングサーバ
２：指定手段
３：モデル作成手段
４：モデル変換手段
５：解析ツール
６：作業テーブル
８：部品情報ＤＢ
９：ＰＣＢ実装情報ＤＢ
１０：部品基礎情報ＤＢ
１１：メーカ提示部品ＤＢ
１２：解析結果ファイル
１３：入力装置
１４：表示装置
Claims (5)
- 発熱する部品を実装する基板の熱解析を行なうモデルを作成する熱解析モデリング方法において、
コンピュータが備える指定手段が、基板に実装する発熱する部品と熱解析の誤差を指定させるステップと、
コンピュータが備えるモデル作成手段が、前記指定された部品について、予め部品に対応づけて誤差を登録した部品基礎情報ＤＢを参照して、前記指定された誤差を満たすモデルを作成するステップと、
コンピュータが備えるモデル作成手段が、前記作成したモデルについて、予め作成された当該部品の熱抵抗が当該作成したモデルの予め登録された熱抵抗の誤差範囲内か判別し、誤差範囲内でないときに他の誤差のモデルについて繰り返し、誤差範囲内の部品のモデルを決定するステップと、
を有する熱解析モデリング方法。 - 前記基板に実装する部品毎に前記熱解析の誤差を指定あるいは全部品の前記熱解析の誤差を指定することを特徴とする請求項１記載の熱解析モデリング方法。
- 前記モデルとして、１層、２層、３層、・・・Ｎ層に対応づけて誤差および熱抵抗をそれぞれ予め登録したことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の熱解析モデリング方法。
- 前記決定した誤差範囲内の１つあるいは複数の部品のモデルを基板上に配置し、当該基板上の配線のベタパターンで矩形分割し当該分割した矩形毎の熱抵抗を算出して基板モデルを作成するステップを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱解析モデリング方法。
- 発熱する部品を実装する基板の熱解析を行なうモデルを作成する熱解析モデリングプログラムにおいて、
コンピュータに、
基板に実装する発熱する部品と熱解析の誤差を指定させるステップと、
前記指定された部品について、予め部品に対応づけて誤差を登録した部品基礎情報ＤＢを参照して、前記指定された誤差を満たすモデルを作成するステップと、
前記作成したモデルについて、予め作成された当該部品の熱抵抗が当該作成したモデルの予め登録された熱抵抗の誤差範囲内か判別し、誤差範囲内でないときに他の誤差のモデルについて繰り返し、誤差範囲内の部品のモデルを決定するステップと
して動作させるための熱解析モデリングプログラム。
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