JP5056393B2

JP5056393B2 - 解析モデル作成装置及び方法並びにプログラム

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Publication number: JP5056393B2
Application number: JP2007323689A
Authority: JP
Inventors: 重雄石川; 加奈子今井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2027-12-14
Also published as: JP2009146210A; US20090157373A1; EP2104048A1; US8073660B2

Description

本発明は、解析モデル作成装置及び方法並びにプログラムに係り、特に実装基板上の部品接合強度を評価するのに適した有限要素法（ＦＥＭ:Finite Element Method）モデルを作成する解析モデル作成装置及び方法並びにコンピュータをそのような解析モデル作成装置の機能を実現させるプログラムに関する。

近年、携帯電子機器の軽量化及び小型化が進み、携帯電子機器内に組み込まれた実装基板上の部品接合強度の確保が設計上の大きな課題になっている。そこで、有限要素法（ＦＥＭ）を用いた数値シミュレーションによりバーチャルな部品接合強度の評価を行うことで、携帯電子機器の開発効率を向上させる取組みが行われている。

携帯電子機器の実装基板上に搭載されている部品は非常に小さいため、部品を詳細にメッシュモデル化して半田接合部を直接評価するような評価方法は適さない。このため、基板メッシュの上に、矩形状に簡易モデル化された部品メッシュを結合接触で固定し、部品周辺の基板歪みを評価することで部品への負荷を間接的に把握する評価方法が一般的である。具体的には、実装基板の３次元モデルから部品と基板を夫々メッシュに分割し、部品の実装面に位置する節点を基板のメッシュ表面に結合型の接触定義で固定することによりＦＥＭモデルを作成していた。

実装基板の３次元モデルは、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されている。
特開２００５−１１５８５９号公報特開２００６−９１９３９号公報

従来、実装部品の３次元モデルは、殆どが単純なブロック形状をしており、メッシュの作成は比較的容易であるが、メッシュの数が多いので、メッシュの作成工数が多いという問題があった。

又、従来は、基板のメッシュへの分割と評価対象部品のメッシュへの分割とを、夫々独立に行い、結合型の接触定義で固定していた。このため、図１に示すように、評価対象部品の周りの位置によって、評価対象要素１２の大きさや向きが異なる場合が生じ、実装基板モデルの作り方の違いにより評価結果に例えば３０％程度の相対誤差が生じる。図１は、従来のＦＥＭモデルを説明する図である。図１中、（ａ）はＦＥＭモデルの平面図を示し、（ｂ）はＦＥＭモデルの評価対象部品の部分を拡大して示す。図１において、１０は基板のメッシュモデル、１１は評価対象部品のメッシュモデルである。

そこで、本発明は、実装基板上の部品接合強度の評価に適した実装基板のＦＥＭモデルを自動的に、且つ、効率的に作成可能な解析モデル作成装置及び方法並びにプログラムを提供することを目的とする。

上記の課題は、電子機器用プリント基板の設計データから、該プリント基板上に装着される複数の部品間の距離を獲得する距離獲得部と、最短の部品間距離と予め指定された第１メッシュサイズとを比較する比較部と、前記最短の部品間距離が、前記第１メッシュサイズの２倍よりも小さい場合、前記最短の部品間距離の半分の値を第２メッシュサイズとして算出する算出部と、前記第２メッシュサイズを基に、プリント基板及び評価対象部品の解析モデルを生成する生成部とを備えたことを特徴とする解析モデル作成装置によって達成できる。

上記の課題は、コンピュータに電子機器用プリント基板の設計データから、該プリント基板上に装着される複数の部品間の距離を獲得する距離獲得手順と、最短の部品間距離と予め指定された第１メッシュサイズとを比較する比較手順と、前記最短の部品間距離が、前記第１メッシュサイズの２倍よりも小さい場合、前記最短の部品間距離の半分の値を第２メッシュサイズとして算出する算出手順と、前記第２メッシュサイズを基に、プリント基板及び評価対象部品の解析モデルを生成する生成手順とを実行させるプログラムによって達成できる。

上記の課題は、コンピュータによる解析モデル作成方法であって、電子機器用プリント基板の設計データから、該プリント基板上に装着される複数の部品間の距離を獲得する距離獲得ステップと、最短の部品間距離と予め指定された第１メッシュサイズとを比較する比較ステップと、前記最短の部品間距離が、前記第１メッシュサイズの２倍よりも小さい場合、前記最短の部品間距離の半分の値を新たな第２メッシュサイズとして算出する算出ステップと、前記第２メッシュサイズを基に、プリント基板及び評価対象部品の解析モデルを生成する生成ステップとを該コンピュータに実行させることを特徴とする解析モデル作成方法によって達成できる。

本発明によれば、実装基板上の部品接合強度を評価するのに適した有限要素法（ＦＥＭ））モデルを作成可能な解析モデル作成装置及び方法並びにプログラムを実現することができる。

本発明によるシステムは、以下の機能を備えている。
１）３Ｄモデル分類機能
２）基板の領域分割機能
３）メッシュ作成機能
４）部品の基板への固定機能

図２は、本発明の一実施例における解析モデル作成装置を示すブロック図である。解析モデル作成装置２１は、図２に示す如く接続されたキーボード等の入力装置２２、３次元（３Ｄ）モデルデータベース２３、記憶部２４、ＦＥＭモデル作成処理部２５及び表示装置２６を有する。３Ｄモデルデータベース２３は、解析モデル作成装置２１に外部接続されるものであっても良い。記憶部２４は、ＦＥＭモデル作成処理部２５が実行する処理で用いられる各種データ及び演算処理の中間データ等を格納する記憶領域を構成する。記憶部２４は、３Ｄモデルデータベース２３を含むものであっても良い。ＦＥＭモデル作成処理部２５は、ユーザが入力装置２２から入力した指示に応答して、３Ｄモデルデータベース２３から読み出した３Ｄモデルデータに基づいてＦＥＭモデルを作成し、表示装置２６に表示する。

解析モデル作成装置２１は、ＣＰＵ等のプロセッサ及びメモリ等の記憶部を含む汎用のコンピュータシステムにより構成可能である。この場合、プロセッサは、ＦＥＭモデル作成処理部２５として機能する。又、コンピュータシステム（プロセッサ）は、記憶部２４等の記憶手段に格納された解析モデル作成プログラムを実行することにより、解析モデル作成装置２１として機能する。プログラムが格納される記憶手段は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であれば特に限定されず、可搬型であっても良い。

図３は、解析モデル作成装置２１の全体の処理を説明するフローチャートである。解析モデル作成装置２１がコンピュータシステムにより構成されている場合、図３に示すステップは、解析モデル作成方法がコンピュータシステムに実行させるものである。

図３において、ステップＳ１では、ユーザが入力装置２２から入力した指示に応答して、３Ｄモデルデータベース２３から読み出した３Ｄモデルデータの分類処理を行い、３Ｄモデルを実装基板のデータと実装基板上に実装される部品のデータとに分類する。ステップＳ２では、実装基板のデータに基づいて実装基板上の領域を分割する領域分割処理を行う。ステップＳ３では、実装基板上の各領域について、評価対象部品と実装基板をメッシュに分割するメッシュ作成処理を行う。ステップＳ４では、評価対象部品以外の部品をメッシュに分割するメッシュ作成処理を行う。

ステップＳ５では、各部品を実装基板上に固定する固定処理を行う。ステップＳ６では、ユーザが入力装置２２から入力したデータに応答して、実装基板及び部品のメッシュモデルを、その他のメッシュモデルと組み合わせるアセンブリ処理を行う。ステップＳ７では、ユーザが入力装置２２から入力したデータに応答して、実装基板上の評価対象部品の部品接合強度を評価するための計算制御パラメータを設定する計算制御パラメータ設定処理を行う。ステップＳ８では、設定された計算制御パラメータに基づいて実装基板上の評価対象部品の部品接合強度、或いは、部品接合強度を評価可能なパラメータを計算する。ステップＳ９では、計算された部品接合強度、或いは、部品接合強度を評価可能なパラメータを評価結果として出力する結果処理を行い、評価結果は例えば表示装置２６上に表示され、処理は終了する。ステップＳ１〜Ｓ９の処理はコンピュータシステム（プロセッサ）により実行され、ステップＳ２〜Ｓ５，Ｓ８，Ｓ９の処理はコンピュータシステム（プロセッサ）により自動的に行われる。

図４は、ステップＳ１の３Ｄモデルデータの分類処理をより詳細に説明するフローチャートである。図４において、ステップＳ１１は、ユーザが入力装置２２から入力した指示に応答して、３Ｄモデルデータベース２３から図５に示す如き３Ｄモデル３０の３Ｄモデルデータを読み出して表示装置２６上に表示する。図５は、３Ｄモデルを示す斜視図である。３Ｄモデル３０は、実装基板３１と、実装基板３１上に設けられた複数の部品３２を有する。ステップＳ１２は、ユーザが入力装置２２を操作することにより、３Ｄモデル３０の中から実装基板３１の３Ｄモデルを表示装置２６の表示画面上、即ち、ＧＵＩ上で選択する。ステップＳ１３は、ユーザが入力装置２２を操作することにより、ステップＳ１２で選択された３Ｄモデルのデータを記憶部２４内の記憶領域に保存（格納）する。

ステップＳ１４は、ユーザが入力装置２２を操作することにより、３Ｄモデル３０の中から評価対象部品３２の３Ｄモデルを表示装置２６の表示画面上、即ち、ＧＵＩ上で選択し、図６に示すように各評価対象部品３２の３Ｄモデルに対して例えばＰＫＧ１，ＰＫＧ２，．．．，ＰＫＧＮ（Ｎは正の整数）なる名称を付ける。図６は、評価対象部品の選択を説明する平面図である。ステップＳ１５は、ユーザが入力装置２２を操作することにより、ステップＳ１４で選択された３Ｄモデルを各々の名称ＰＫＧ１，ＰＫＧ２，．．．，ＰＫＧＮと共に記憶部２４内の記憶領域に保存（格納）する。ステップＳ１６は、ユーザが評価対象部品３２として選択しなかった部品３２の３Ｄモデルに対して例えばＯＴＨＥＲなる名称を自動的に付けて、これらの選択されなかった部品３２の３Ｄモデルを名称ＯＴＨＥＲと共に記憶部２４内の記憶領域に自動的に保存（格納）し、処理は図３に示すステップＳ２へ戻る。

図７は、ステップＳ２の領域分割処理をより詳細に説明するフローチャートである。図７において、ステップＳ２１は、記憶部２４内の記憶領域から名称ＰＫＧ１，ＰＫＧ２，．．．，ＰＫＧＮを付けられた各評価対象部品３２の３Ｄモデルと、実装基板３１の３Ｄモデルとを読み出す。ステップＳ２２は、図８に示すように、評価対象部品３２の３Ｄモデルで最も近接する評価対象部品３２の３Ｄモデル同士の距離Ｌｍｉｎを検索する。図８は、最小部品間隔を説明する図である。ステップＳ２３は、基本メッシュサイズＬｍに対して２Ｌｍ＜Ｌｍｉｎであるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、ステップＳ２４は、基本メッシュサイズＬｍをＬｍ＝Ｌｍｉｎ／２に設定する。ステップＳ２３の判定結果がＹＥＳ、或いは、ステップＳ２４の後、ステップＳ２５は、図９に破線で示すように、３Ｄモデル３０の外形及びその外形から基本メッシュサイズＬｍだけオフセットした形状で実装基板３１の３Ｄモデルの表面をカットし、処理は図３に示すステップＳ３へ戻る。図９は、評価対象部品の外形に応じた基板モデル表面のカットを説明する図である。図９において、カットされた部分は右側に拡大して示す。図９中、Ｘ１は評価対象部品３２の外形を示し、Ｘ２は外形Ｘ１を基本メッシュサイズＬｍ分オフセットした外形を示す。

図１０は、ステップＳ３のメッシュ作成処理をより詳細に説明するフローチャートである。図１０において、ステップＳ３０は、図１１（ａ）に示すように、名称ＰＫＧ１を付けられた評価対象部品３２の３Ｄモデルの部分でカットされた実装基板３１の３Ｄモデルの表面に基本メッシュサイズＬｍの２次元四辺形メッシュＳＨＥＬＬ_ＰＫＧ１を作成する。図１１は、評価対象部品の３Ｄモデルに対するメッシュ作成を説明する図である。ステップＳ３１は、図１１（ｂ）に示すように、２次元四辺形メッシュＳＨＥＬＬ_ＰＫＧ１を名称ＰＫＧ１を付けられた評価対象部品３２の高さＨＰＫＧ１だけ押し出して立体ＳＯＬＩＤ_ＰＫＧ１を作成する。ステップＳ３２は、図１１（ｃ）に示すように、名称ＰＫＧ１を付けられた評価対象部品３２の外形及びその外形から基本メッシュサイズＬｍだけオフセットした外形でカットした実装基板３１の３Ｄモデルの表面に基本メッシュサイズＬｍの２次元四辺形メッシュＳＨＥＬＬ_{ｃｙｄｌ１}を作成する。ステップＳ３３は、図１１（ｄ）に示すように、２次元四辺形メッシュＳＨＥＬＬ_ＰＫＧ１と２次元四辺形メッシュＳＨＥＬＬ_{ｃｙｄｌ１}の隣接する節点をマージし、実装基板３１の厚さＴ_ＰＣＢだけ押し出して立体ＳＯＬＩＤ_ＰＣＢ１を作成する。ステップＳ３４は、評価対象部品３２の３Ｄモデルの全てに対してメッシュ作成が完了したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ３５へ進み、ＹＥＳであると処理はステップＳ３７へ進む。

ステップＳ３５は、次の評価対象部品３２の３Ｄモデルに処理を移す。又、ステップＳ３６は、評価対象部品３２のＰＫＧ１等の名称を次の名称に読み替えて、メッシュ作成処理を再実行するために処理はステップＳ３０へ戻る。

他方、ステップＳ３７は、図１２に示すように、３Ｄモデル３０の評価対象部品３２の部分を除いた実装基板３１の表面に２次元四辺形メッシュＳＨＥＬＬ_{ＰＣＢ＿ＯＴＨＥＲ}を作成する。図１２は、実装基板の残り部分の２次元メッシュを示す図である。ステップＳ３８は、図１３に示すように、立体ＳＯＬＩＤ_{ＰＣＢ１〜Ｎ}と立体ＳＯＬＩＤ_{ＰＣＢ＿ＯＴＨＥＲ}の隣接する節点をマージして結合する。図１３は、評価部分と残り部分の立体要素のマージを説明する図である。ステップＳ３９は、図１４に示すように、２次元四辺形メッシュＳＨＥＬＬ_{ｃｙｄｌ１〜Ｎ}を押し出して作成した立体要素ＳＯＬＩＤ_{ｃｙｄｌ１〜Ｎ}を計算結果評価のために名称ＰＫＧ１〜ＰＫＧＮを付けられた評価対象部品３２の３Ｄモデルに関連付けて記憶部２４内の記憶領域に保持（格納）し、処理は図３に示すステップＳ４へ戻る。図１４は、結果評価用要素を示す図である。

図１５は、ステップＳ４のメッシュ作成処理をより詳細に説明するフローチャートである。図１５において、ステップＳ４１は、記憶部２４内の記憶領域から評価対象部品３２以外の、名称ＯＴＨＥＲを付けられた部品３２の３Ｄモデルのデータを呼び出す。ステップＳ４２は、呼び出された部品３２の順に名称ＯＴＨＥＲ１，ＯＴＨＥＲ２，．．．，ＯＴＨＥＲＮを付ける。ステップＳ４３は、図１６（ａ）に示すように、名称ＯＴＨＥＲ１の部品３２の底面に２次元四面体要素ＳＨＥＬＬ_{ＯＴＨＥＲ１}を作成する。図１６は、評価対象部品以外の部品のメッシュの生成を説明する図である。ステップＳ４４は、図１６（ｂ）に示すように、２次元四面体要素ＳＨＥＬＬ_{ＯＴＨＥＲ１}を名称ＯＴＨＥＲ１の部品３２の高さＨ_{ＯＴＨＥＲ１}だけ押し出して立体要素ＳＯＬＩＤＯＴＨＥＲ１を作成する。

ステップＳ４５は、図１７に示すように、全ての評価対象部品３２以外の部品３２の３Ｄモデルに対してメッシュ作成が完了したか否かを判定する。図１７は、評価対象部品以外の部品のメッシュを示す図である。ステップＳ４５の判定結果がＮＯであると、ステップＳ４６は、次の部品３２の３Ｄモデルに処理を移す。又、ステップＳ４６は、部品３２のＯＴＨＥＲ１等の名称を次の名称に読み替えて、メッシュ作成処理を再実行するために処理はステップＳ４３へ戻る。他方、ステップＳ４５の判定結果がＹＥＳであると、処理は狩猟して図３に示すステップＳ５へ戻る。

図１８は、ステップＳ５の固定処理をより詳細に説明するフローチャートである。図１８において、ステップＳ５１は、図１９に示すように、評価対象部品３２以外の部品３２のメッシュＳＯＬＩＤ_{ＯＴＨＥＲ１}〜ＳＯＬＩＤ_{ＯＴＨＥＲＮ}の実装基板３１と接する側の接点グループＮＯＤＥ＿ＳＥＴ_{ＰＫＧ＿ＯＴＨＥＲ}を作成する。図１９は、評価対象部品以外の部品の実装基板と接する側の接点グループを説明する図である。ステップＳ５２は、図２０に示すように、実装基板３１のメッシュの実装表面に評価対象部品３２以外の部品３２を固定するための接触面ＣＯＮＴＡＣＴ＿ＳＵＲＦ_{ＰＫＧ＿ＯＴＨＥＲ}を作成する。図２０は、実装基板のメッシュの部品実装面に作成した接触面を示す図である。ステップＳ５３は、接点グループＮＯＤＥ＿ＳＥＴ_{ＰＫＧ＿ＯＴＨＥＲ}と接触面ＣＯＮＴＡＣＴ＿ＳＵＲＦ_{ＰＫＧ＿ＯＴＨＥＲ}とをペアにして結合型の接触定義を作成し、処理は終了して図３に示すステップＳ６へ戻る。

プログラムは、上記の如き処理の手順をプロセッサに実行させることで、電子機器用プリント基板の設計データから、前記プリント基板上に装着される複数の部品間の距離を獲得する距離獲得部（又は、距離獲得手段）の機能と、最短の部品間距離と予め指定された第１メッシュサイズとを比較する比較部（又は、比較手段）の機能と、前記最短の部品間距離が、前記第１メッシュサイズの２倍よりも小さい場合、前記最短の部品間距離の半分の値を第２メッシュサイズとして算出する算出部（又は、算出手段）の機能と、前記第２メッシュサイズを基に、プリント基板の解析モデルを生成する生成部（又は、生成手段）の機能を実現する。これにより、距離獲得部（又は、距離獲得手段）、比較部（又は、比較手段）、算出部（又は、算出手段）及び生成部（又は、生成手段）とを備えた解析モデル作成装置２１が構成される。

基板上の部品モデルは多くが矩形状であることから、部品モデルの実装面は、必ず基板モデルの平面に含まれる。部品モデルを構成する面から基板の平面に含まれる面を検索することで底面を検索し、２次元メッシュを作成する。作成された２次元メッシュを底面に直行する面の高さだけ押し出すことにより部品のソリッドメッシュ作成を自動化する。これにより、従来は、ユーザが部品の底面を選択して作成した２次元メッシュを部品高さだけ押し出してソリッドメッシュを１部品毎に作成していた。本発明では、部品の実装面は必ず基板の実装面に含まれることを利用して、ユーザの操作を介することなく自動的に複数の部品メッシュ作成を実現できる。

評価対象部品と基板のメッシュを共有節点で結合し、評価対象部品の周りに基本メッシュサイズの評価対象要素を配することによって、評価対象部品と基板メッシュの評価対象要素の位置関係を一定に保つ。これにより、評価対象部品と基板のメッシュを共有節点で結合し、評価対象部品の周りに基本メッシュサイズの評価対象要素を配するというルールを用いてメッシュモデルを作成することにより、部品搭載位置の変更や、搭載する装置が異なった場合の部品耐力を、精度良く評価することが可能となる。

評価対象部品の部品配置によらず、評価対象部品の周りに評価要素を配するために、評価対象部品同士の距離を評価し、最も短い部品間隔が、予め設定された基本メッシュサイズの２倍よりも小さい場合は、その部品間隔の２分の１を基本メッシュサイズとすることで、評価対象部品の部品配置によらず、評価対象部品の周りに評価要素を配することを可能にする。これにより、部分的に評価対象の部品間隔が非常に狭い場合であっても、その部品間隔から基本メッシュサイズを修正することにより、評価部品の周りに評価要素を確実に配することが可能になる。

上記実施例の如きＦＥＭモデル作成装置を用いれば、ユーザは対象となる実装基板の３Ｄモデルを読み込み、基板と評価対象の部品がどれであるかをシステムに認識させるだけで、搭載部品の多少にかかわらず自動的にＦＥＭモデルの作成が可能になる。作成効率は１０倍以上の効果がある。

評価対象部品の周りに基本メッシュサイズの評価対象要素を配することによって、部品の搭載位置を変更した際の相対精度として、従来の手法に比べ約２０％の精度向上が見込まれる。

尚、本発明は、以下に付記する発明をも包含するものである。
（付記１）
電子機器用プリント基板の設計データから、該プリント基板上に装着される複数の部品間の距離を獲得する距離獲得部と、
最短の部品間距離と予め指定された第１メッシュサイズとを比較する比較部と、
前記最短の部品間距離が、前記第１メッシュサイズの２倍よりも小さい場合、前記最短の部品間距離の半分の値を第２メッシュサイズとして算出する算出部と、
前記第２メッシュサイズを基に、プリント基板の解析モデルを生成する生成部と
を備えたことを特徴とする解析モデル作成装置。
（付記２）
前記生成部は、前記第２メッシュサイズを基準にして前記部品周囲に応力解析領域を前記解析モデルに生成することを特徴とする付記１記載の解析モデル作成装置。
（付記３）
前記生成部は、前記応力解析領域以外は、前記第１メッシュサイズを基準にして前記解析モデルを生成することを特徴とする付記２記載の解析モデル作成装置。
（付記４）
前記生成部は、前記解析モデルの各部品位置を各部品高さに応じて変形させることを特徴とする付記１記載の解析モデル作成装置。
（付記５）
コンピュータに
電子機器用プリント基板の設計データから、該プリント基板上に装着される複数の部品間の距離を獲得する距離獲得手順と、
最短の部品間距離と予め指定された第１メッシュサイズとを比較する比較手順と、
前記最短の部品間距離が、前記第１メッシュサイズの２倍よりも小さい場合、前記最短の部品間距離の半分の値を第２メッシュサイズとして算出する算出手順と、
前記第２メッシュサイズを基に、プリント基板の解析モデルを生成する生成手順とを実行させるプログラム。
（付記６）
前記生成手順は、前記第２メッシュサイズを基準にして前記部品周囲に応力解析領域を前記解析モデルに生成することを特徴とする付記５記載のプログラム。
（付記７）
前記生成手順は、前記応力解析領域以外は、前記第１メッシュサイズを基準にして前記解析モデルを生成させることを特徴とする付記６記載のプログラム。
（付記８）
前記生成手順は、前記解析モデルの各部品位置を各部品高さに応じて変形させることを特徴とする付記５記載のプログラム。
（付記９）
付記１記載の解析モデル作成装置を用いて、設計製造されたことを特徴とする電子機器用プリント基板を有する電子機器。
（付記１０）
コンピュータによる解析モデル作成方法であって、
電子機器用プリント基板の設計データから、該プリント基板上に装着される複数の部品間の距離を獲得する距離獲得ステップと、
最短の部品間距離と予め指定された第１メッシュサイズとを比較する比較ステップと、
前記最短の部品間距離が、前記第１メッシュサイズの２倍よりも小さい場合、前記最短の部品間距離の半分の値を新たな第２メッシュサイズとして算出する算出ステップと、
前記第２メッシュサイズを基に、プリント基板の解析モデルを生成する生成ステップと
を該コンピュータに実行させることを特徴とする解析モデル作成方法。
（付記１１）
前記生成ステップは、前記第２メッシュサイズを基準にして前記部品周囲に応力解析領域を前記解析モデルに生成することを特徴とする付記１０記載の解析モデル作成方法。
（付記１２）
前記生成ステップは、前記応力解析領域以外は、前記第１メッシュサイズを基準にして前記解析モデルを生成することを特徴とする付記１１記載の解析モデル作成方法。
（付記１３）
前記生成ステップは、前記解析モデルの各部品位置を各部品高さに応じて変形させることを特徴とする付記１０記載の解析モデル作成方法。

以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。

従来のＦＥＭモデルを説明する図である。本発明の一実施例における解析モデル作成装置を示すブロック図である。解析モデル作成装置の全体の処理を説明するフローチャートである。３Ｄモデルデータの分類処理をより詳細に説明するフローチャートである。３Ｄモデルを示す斜視図である。評価対象部品の選択を説明する平面図である。領域分割処理をより詳細に説明するフローチャートである。最小部品間隔を説明する図である。評価対象部品の外形に応じた基板モデル表面のカットを説明する図である。メッシュ作成処理をより詳細に説明するフローチャートである。評価対象部品の３Ｄモデルに対するメッシュ作成を説明する図である。実装基板の残り部分の２次元メッシュを示す図である。評価部分と残り部分の立体要素のマージを説明する図である。結果評価用要素を示す図である。メッシュ作成処理をより詳細に説明するフローチャートである。評価対象部品以外の部品のメッシュの生成を説明する図である。評価対象部品以外の部品のメッシュを示す図である。固定処理をより詳細に説明するフローチャートである。評価対象部品以外の部品の実装基板と接する側の接点グループを説明する図である。実装基板のメッシュの部品実装面に作成した接触面を示す図である。

符号の説明

２１解析モデル作成装置
２２入力装置
２３３Ｄモデルデータベース
２４記憶部
２５ＦＥＭモデル作成処理部
２６表示装置

Claims

電子機器用プリント基板の設計データから、該プリント基板上に装着される複数の部品間の距離を獲得する距離獲得部と、
最短の部品間距離と予め指定された第１メッシュサイズとを比較する比較部と、
前記最短の部品間距離が、前記第１メッシュサイズの２倍よりも小さい場合、前記最短の部品間距離の半分の値を第２メッシュサイズとして算出する算出部と、
前記第２メッシュサイズを基に、プリント基板及び評価対象部品の解析モデルを生成する生成部と
を備えたことを特徴とする解析モデル作成装置。
前記生成部は、前記第２メッシュサイズを基準にして前記部品周囲に応力解析領域を前記解析モデルに生成することを特徴とする請求項１記載の解析モデル作成装置。
前記生成部は、前記応力解析領域以外は、前記第１メッシュサイズを基準にして前記解析モデルを生成することを特徴とする請求項２記載の解析モデル作成装置。
前記生成部は、前記解析モデルの各部品位置を各部品高さに応じて変形させることを特徴とする請求項１記載の解析モデル作成装置。
コンピュータに
電子機器用プリント基板の設計データから、該プリント基板上に装着される複数の部品間の距離を獲得する距離獲得手順と、
最短の部品間距離と予め指定された第１メッシュサイズとを比較する比較手順と、
前記最短の部品間距離が、前記第１メッシュサイズの２倍よりも小さい場合、前記最短の部品間距離の半分の値を第２メッシュサイズとして算出する算出手順と、
前記第２メッシュサイズを基に、プリント基板及び評価対象部品の解析モデルを生成する生成手順とを実行させるプログラム。
前記生成手順は、前記第２メッシュサイズを基準にして前記部品周囲に応力解析領域を前記解析モデルに生成することを特徴とする請求項５記載のプログラム。
前記生成手順は、前記応力解析領域以外は、前記第１メッシュサイズを基準にして前記解析モデルを生成させることを特徴とする請求項６記載のプログラム。
前記生成手順は、前記解析モデルの各部品位置を各部品高さに応じて変形させることを特徴とする請求項５記載のプログラム。