WO2018225243A1 - 熱解析装置、熱解析方法及び熱解析プログラム - Google Patents

熱解析装置、熱解析方法及び熱解析プログラム Download PDF

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thermal
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network model
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谷口淳
添田武志
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富士通株式会社
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    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation

Definitions

  • the present invention relates to a thermal analysis apparatus, a thermal analysis method, and a thermal analysis program.
  • an object of the present invention is to provide a thermal analysis apparatus, a thermal analysis method, and a thermal analysis program that can shorten the time required for thermal analysis.
  • the thermal analysis apparatus refers to the first storage unit that stores information on the presence / absence of contact between two parts obtained from design information of past products, and determines whether each pair of parts included in the target product is in contact.
  • the thermal network of the component pair included in the target product is referred to by referring to a second storage unit that stores an estimation unit to be estimated, a parameter relating to heat transfer of two components, and the number of divisions in the thermal network model
  • a determination unit that determines the number of divisions in the model, a thermal analysis unit that constructs a thermal circuit network model of the target product using the estimation result of the estimation unit and the determination result of the determination unit, and performs thermal analysis And.
  • the time required for thermal analysis can be shortened.
  • FIG. 4A to FIG. 4C are diagrams for explaining the division method. It is a figure which shows an example of the data structure of division system DB. It is a figure which shows an example of component data.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an estimation model table
  • FIG. 7B is a diagram illustrating a contact determination table. It is a table
  • FIG. 9A is a diagram illustrating an example of division method data added by the learning unit to the division method DB, and FIG.
  • FIG. 9B illustrates an example of model data added by the learning unit to the design asset DB.
  • FIG. It is a flowchart which shows the process of a thermal-analysis apparatus. It is a figure for demonstrating the utilization method of a thermal analysis. It is a figure for demonstrating a modification. It is a figure which shows about the example which a cloud server has the function of a thermal-analysis apparatus.
  • FIG. 1 shows the hardware configuration of the thermal analysis apparatus 10.
  • the thermal analysis apparatus 10 is a PC (Personal Computer) or the like.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • a storage unit (here) 1 includes an HDD (Hard Disk Drive) 96, a network interface 97, a display unit 93, an input unit 95, a portable storage medium drive 99, and the like.
  • Each component of the thermal analysis apparatus 10 is connected to a bus 98.
  • the display unit 93 includes a liquid crystal display and the input unit 95 includes a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like.
  • FIG. 2 also illustrates a database (DB) stored in the HDD 96 of the thermal analysis apparatus 10.
  • the CPU 90 executes the program, whereby the contact determination model generation unit 30, the division method acquisition unit 32, the component data acquisition unit 12, and the estimation model generation / output unit 14 as an estimation unit illustrated in FIG. 2.
  • a contact determination table acquisition unit 16 an allowable error acquisition unit 18 as a reception unit, a division number determination unit 20 as a determination unit, a thermal circuit network model analysis unit 22 as a thermal analysis unit, and a learning unit 24 as an update unit. The function is realized.
  • the contact determination model generation unit 30 acquires information on past products stored in the design asset DB 40, and generates data (FIG. 3) for each part pair based on the acquired information.
  • the design asset DB 40 is a database that stores data similar to model data (see FIG. 9B) described later.
  • the data of each part pair includes data of two parts that are in contact with or face each other in the product. Specifically, the data of each part pair includes “part name 1” and “part name 2”, which are names of two parts constituting the part pair, and “size 1” which is the size of each part.
  • the contact determination model generation unit 30 performs logistic regression analysis on the data of each part pair to generate a contact determination model.
  • the contact determination model is a model (for example, a model for calculating a contact probability) for determining the presence or absence of contact between two parts (part pairs) included in a product.
  • the contact determination model generation unit 30 stores the generated contact determination model in the contact determination model DB 42 as the first storage unit. It can be said that the contact determination model is information relating to the presence or absence of contact between two parts obtained from design information of past products.
  • the division method acquisition unit 32 acquires information on a division method based on a thermal network model that has been proven in past thermal analysis created by the user.
  • the division method of this embodiment is a method of determining the number of divisions using the area ratio of two components and the heat transport force ratio of two components as parameters.
  • FIG. 4A to FIG. 4C are diagrams for explaining the division method.
  • Sr area of component 2 / area of component 1
  • Tr heat transport force of part 2 / heat transport force of part 1 (2)
  • the heat transport force [W / K] is expressed as the following equation (3).
  • Heat transport capacity thermal conductivity x component height (thickness) (3)
  • the user divides into a simple division method (a division method with a large tolerance) and a detailed division method (a division method with a small tolerance), and based on a thermal network model that has been proven in past thermal analysis. Determine the division method.
  • the division method acquisition unit 32 performs thermal analysis of the sample data (part data of the sample product) using a simple division method and a detailed division method, and obtains an error between the analysis result and the actual measurement value.
  • storage part as shown in FIG. 5 is produced
  • the division method DB 44 includes a plurality of records (rows), and the division method associated with the error closest to the allowable error value input by the user is used in the division number determination unit 20 described later. Shall be. Note that the user uses each division method, for example, a simple division method is used when the allowable error is greater than or equal to a predetermined value, and a detailed division method is used when the allowable error is less than the predetermined value. May be determined in advance.
  • the component data acquisition unit 12 acquires the component data of the target product of the thermal analysis input by the user of the thermal analysis device 10.
  • the component data is assumed to be data as shown in FIG. 6 as an example.
  • the part data is information on parts included in the target product, and includes fields of “part name”, “size”, “thermal conductivity”, and “heat generation”.
  • the “component name” field stores the name of the component
  • the “size” field stores D (depth), W (width), and H (height) dimensions (unit [mm]).
  • the “thermal conductivity” field stores a thermal conductivity value (unit [W / mK])
  • the “calorific value” field stores a calorific value (unit [W]). Is done.
  • the estimation model generation / output unit 14 refers to the contact determination model DB 42 and estimates the presence / absence of contact between components included in the component data acquired by the component data acquisition unit 12. Further, the estimation model generation / output unit 14 generates an estimation model table as shown in FIG. 7A as an estimation result and displays the estimation model table on the display unit 93.
  • the estimation model table includes fields of “part name 1” and “part name 2”, which are names of the parts included in the part pair, and a “contact” field indicating whether the part pair is in contact. Have.
  • the user refers to the estimated model table and corrects information if there is information to be corrected. Then, when the correction is completed, a confirmation operation (for example, pressing a confirmation button) is executed.
  • the estimated model table is a contact determination table as illustrated in FIG.
  • the contact determination table of FIG. 7B the contact state of the component name 1 “LCD_Metal” and the component name 2 “graphite sheet” is corrected by the user, as can be seen from comparison with FIG. 7A.
  • the contact determination table acquisition unit 16 acquires the estimated model table determined by the user (that is, the contact determination table of FIG. 7B), and converts the acquired contact determination table into the division number determination unit 20 and It transmits to the thermal circuit network model analysis part 22.
  • the allowable error acquisition unit 18 prompts the user to input an allowable error (that is, required accuracy), acquires the input allowable error value, and transmits it to the division number determination unit 20.
  • the division number determination unit 20 uses the allowable error acquired by the allowable error acquisition unit 18 and the data of the contact determination table acquired by the contact determination table acquisition unit 16, and based on the division method DB 44 (FIG. 5), the thermal circuit network model. Determine the number of divisions in.
  • the division number determination unit 20 transmits information on the determined division number to the thermal circuit network model analysis unit 22.
  • the thermal network model analysis unit 22 uses the division number determined by the division number determination unit 20 and information in the contact determination table to construct a thermal circuit network model and perform thermal analysis. Note that the component data acquired by the component data acquisition unit 12 is also used in the thermal analysis.
  • the learning unit 24 obtains the analysis result obtained by the thermal network model analysis unit 22 and calculates an error between the analysis result and the actual measurement value when obtaining the actual measurement value or the simulation result (hereinafter simply referred to as “actual measurement value”). To do.
  • FIG. 8 shows, as an example, a circuit network analysis result, an actual measurement value, and an error regarding the rising temperature of the display.
  • the learning unit 24 updates the division method DB 44 using the calculated error and the division method, and adds information on the contact determination table used for the thermal analysis to the design asset DB 40.
  • the learning unit 24 adds the data shown in FIG. 9A to the division method DB 44 and adds the model data shown in FIG. 9B to the design asset DB 40.
  • the model data in FIG. 9B is a summary of the part names and sizes of parts pairs included in the product subjected to thermal analysis, and the presence or absence of contact.
  • the contact determination model generation unit 30 may generate a new contact determination model each time new data is added to the design asset DB 40, or may generate only the contact determination model specified by the user. .
  • the learning unit 24 may appropriately modify the contact determination model DB 42 and the division method DB 44 when the calculated error deviates from the allowable error input by the user.
  • the contact determination model DB 42 stores the contact determination model generated by the contact determination model generation unit 30, and the division method DB 44 has the configuration shown in FIG. It is assumed that data is generated and stored by the division method acquisition unit 32.
  • the part data acquisition unit 12 waits until part data is input in step S10.
  • the component data acquisition unit 12 proceeds to step S12 and acquires the input component data (FIG. 6).
  • step S14 the allowable error acquisition unit 18 requests the user to input the allowable error via the display unit 93. Specifically, an allowable error input screen is displayed on the display unit 93 to prompt the user to input the allowable error.
  • step S16 the allowable error acquisition unit 18 stands by until an allowable error is input.
  • the allowable error acquisition unit 18 proceeds to step S18 and acquires the input allowable error.
  • step S20 the estimated model generation / output unit 14 refers to the contact determination model DB 42 and generates an estimated model table (FIG. 7A) from the component data.
  • step S22 the estimated model generation / output unit 14 displays the estimated model table generated in step S20 on the display unit 93.
  • step S24 the contact determination table acquisition unit 16 waits until a confirmation operation is performed by the user.
  • the contact determination table acquisition unit 16 proceeds to step S26 and acquires an estimated model table (that is, a contact determination table) that has been changed and determined.
  • step S28 the division number determination unit 20 refers to the division method DB 44 and determines the division number in each part pair based on the allowable error.
  • step S30 the thermal network model analysis unit 22 constructs a thermal network model based on the number of divisions determined in step S28, the contact determination table, component data, and the like, and executes thermal analysis processing.
  • the thermal analysis result is output (displayed on the display unit 93).
  • step S30 when the processing up to step S30 has been performed, the entire processing in FIG. 10 ends.
  • the thermal analysis can be performed in a short time.
  • the learning unit 24 appropriately performs the above-described processing at the timing when the actual measurement value and the simulation result are obtained.
  • the thermal analysis result in this case is shown in FIG.
  • the result shown in FIG. 11 can be obtained in a short time by executing the process according to the flowchart of FIG. 10 in the thermal analysis. From this result, it can be seen that increasing the thermal conductivity of the rear case rather than increasing the heat transfer coefficient of the graphite sheet increases the IC temperature reduction effect. Can be designed. The man-hours for obtaining the results shown in Fig.
  • the estimated model generation / output unit 14 is included in the target product with reference to the contact determination model DB 42 that stores the contact determination model obtained from the past design asset.
  • the presence / absence of contact of each component pair is estimated, and an estimated model table is generated (S20).
  • the division number determination unit 20 is included in the target product with reference to the division method DB 44 that stores the relationship between the parameters (Sr, Tr) regarding the heat transfer of the two components and the division number in the thermal circuit network model.
  • the number of divisions in the thermal network model of the component pair is determined (S28).
  • the thermal network model analysis unit 22 uses the contact determination table in which the estimated model table is corrected and the division number determined by the division number determination unit 20 to construct a thermal circuit network model of the target product, Thermal analysis is executed (S30).
  • the thermal network model analysis unit 22 uses the contact determination table in which the estimated model table is corrected and the division number determined by the division number determination unit 20 to construct a thermal circuit network model of the target product, Thermal analysis is executed (S30).
  • the estimated model table generated by the estimated model generation / output unit 14 is output, and a thermal circuit network model is constructed using a table (contact determination table) determined after confirmation, correction, etc. by the user To do. Thereby, it is possible to perform a thermal analysis after reflecting the user's design guidelines.
  • the allowable error acquisition unit 18 receives the input of the allowable error in the thermal analysis and determines the number of divisions by the division method corresponding to the allowable error, so that the appropriate division is performed with the accuracy required by the user. The number can be determined.
  • the design asset DB 40 and the division method DB 44 are updated (learned) based on the thermal analysis result, it is possible to improve the determination accuracy of the presence / absence of contact and the determination accuracy of the number of divisions.
  • the thermal analysis processing of a product such as a portable terminal has been described.
  • the present invention is not limited to this, and for example, a model for estimating the temperature of a difficult-to-predict location from the analysis result of a failed LSI is constructed.
  • the same method as in the above embodiment can be adopted.
  • the number of divisions of a certain layer for example, the lower layer fine wiring portion
  • another The number of divisions of a layer may be determined by different division methods.
  • the area ratio and the heat transport force ratio are used as the parameters related to the heat transfer of the two components used when determining the number of divisions.
  • the present invention is not limited to this, and the area ratio and the heat transport force are not limited thereto. Only one of the ratios may be used. Further, parameters other than the area ratio and the heat transport force ratio may be employed as parameters relating to heat transfer between the two components.
  • the division number determination unit 20 determines the division number based on the allowable error.
  • the present invention is not limited to this.
  • the division number determination unit 20 may determine the division number without using an allowable error. In this case, only one type of division method needs to be prepared.
  • the cloud server 50 connected to a network 80 such as the Internet as shown in FIG.
  • the cloud server 50 receives the component data, the allowable error, and the like input from the user terminal 70, and the cloud server 50 executes the process of FIG.
  • the cloud server 50 may be installed either in Japan or overseas.
  • the above processing functions can be realized by a computer.
  • a program describing the processing contents of the functions that the processing apparatus should have is provided.
  • the program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium (except for a carrier wave).
  • the program When the program is distributed, for example, it is sold in the form of a portable recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disc) or CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) on which the program is recorded. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.
  • a portable recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disc) or CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) on which the program is recorded. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.
  • the computer that executes the program stores, for example, the program recorded on the portable recording medium or the program transferred from the server computer in its own storage device. Then, the computer reads the program from its own storage device and executes processing according to the program. The computer can also read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program. Further, each time the program is transferred from the server computer, the computer can sequentially execute processing according to the received program.
  • Thermal Analysis Device 14 Estimated Model Generation / Output Unit (Estimation Unit) 18 Tolerance acquisition unit (reception unit) 20 Number of division determination unit (determination unit) 22 Thermal network model analysis unit (thermal analysis unit) 24 learning part (update part) 42 Contact determination model DB (first storage unit) 44 Division method DB (second storage unit)

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Abstract

熱解析に要する時間を短縮するため、推定モデル生成・出力部が、過去の設計資産から得られる接触判定モデルを記憶する接触判定モデルＤＢを参照して、対象製品に含まれる部品対それぞれの接触有無を推定して、推定モデルテーブルを生成する（Ｓ２０）。また、分割数決定部が、２つの部品の熱伝達に関するパラメータ（Ｓｒ、Ｔｒ）と、熱回路網モデルにおける分割数との関係を記憶する分割方式ＤＢを参照して、対象製品に含まれる部品対の熱回路網モデルにおける分割数を決定する（Ｓ２８）。そして、熱回路網モデル解析部が、修正後の推定モデルテーブルである接触判定テーブルと、分割数決定部が決定した分割数とを用いて、対象製品の熱回路網モデルを構築し、熱解析を実行する（Ｓ３０）。

Description

熱解析装置、熱解析方法及び熱解析プログラム
　本発明は、熱解析装置、熱解析方法及び熱解析プログラムに関する。
　従来、発熱部品を搭載したプリント回路板の熱解析においては、解析目的や解析精度に応じて、都度、専門家等がモデルを作成して熱解析を行っていた。しかるに、モデル作成には習熟した知識等が必要であり、迅速に熱解析を行えないことから、近年においては、モデルを自動的に構築する技術の検討が進められている（例えば、特許文献１～３等参照）。
特開２００４－３１８２５０号公報 特開２００７－１２２５０６号公報 特開２０１２－６４０３６号公報
　製品設計の上流工程において熱解析を行うことができれば、設計指針を立てやすくなるが、このためには、短時間で熱解析を行えるようにする必要がある。
　１つの側面では、本発明は、熱解析に要する時間を短縮することが可能な熱解析装置、熱解析方法及び熱解析プログラムを提供することを目的とする。
　一つの態様では、熱解析装置は、過去の製品の設計情報から得られる２つの部品の接触有無に関する情報を記憶する第１記憶部を参照し、対象製品に含まれる部品対それぞれの接触有無を推定する推定部と、２つの部品の熱伝達に関するパラメータと、熱回路網モデルにおける分割数との関係を記憶する第２記憶部を参照し、前記対象製品に含まれる部品対の前記熱回路網モデルにおける分割数を決定する決定部と、前記推定部の推定結果と、前記決定部の決定結果とを用いて、前記対象製品の熱回路網モデルを構築し、熱解析を実行する熱解析部と、を備えている。
　熱解析に要する時間を短縮することができる。
一実施形態に係る熱解析装置のハードウェア構成を概略的に示す図である。 熱解析装置の機能ブロック図である。 各部品対のデータを示す図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は、分割方式について説明するための図である。 分割方式ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。 部品データの一例を示す図である。 図７（ａ）は、推定モデルテーブルを示す図であり、図７（ｂ）は、接触判定テーブルを示す図である。 ディスプレイの上昇温度についての、回路網解析結果と、実測値と、誤差を示す表である。 図９（ａ）は、学習部が分割方式ＤＢに追加する分割方式のデータの例を示す図であり、図９（ｂ）は、学習部が設計資産ＤＢに追加するモデルデータの例を示す図である。 熱解析装置の処理を示すフローチャートである。 熱解析の活用方法について説明するための図である。 変形例を説明するための図である。 熱解析装置の機能をクラウドサーバが有する例について示す図である。
　以下、熱解析装置の一実施形態について、図１～図１１に基づいて詳細に説明する。
　図１には、熱解析装置１０のハードウェア構成が示されている。熱解析装置１０は、ＰＣ（Personal Computer）等であり、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９０、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９４、記憶部（ここではＨＤＤ（Hard Disk Drive））９６、ネットワークインタフェース９７、表示部９３、入力部９５、及び可搬型記憶媒体用ドライブ９９等を備えている。これら熱解析装置１０の構成各部は、バス９８に接続されている。表示部９３は、液晶ディスプレイ等を含み、入力部９５は、キーボード、マウス、タッチパネル等を含む。熱解析装置１０では、ＲＯＭ９２あるいはＨＤＤ９６に格納されているプログラム（熱解析プログラムを含む）、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ９９が可搬型記憶媒体９１から読み取ったプログラム（熱解析プログラムを含む）をＣＰＵ９０が実行することにより、図２に示す、各部の機能が実現される。なお、図２には、熱解析装置１０のＨＤＤ９６等に格納されているデータベース（ＤＢ）についても図示されている。
　熱解析装置１０では、ＣＰＵ９０がプログラムを実行することにより、図２に示す、接触判定モデル生成部３０、分割方式取得部３２、部品データ取得部１２、推定部としての推定モデル生成・出力部１４、接触判定テーブル取得部１６、受付部としての許容誤差取得部１８、決定部としての分割数決定部２０、熱解析部としての熱回路網モデル解析部２２、更新部としての学習部２４、の機能が実現されている。
　接触判定モデル生成部３０は、設計資産ＤＢ４０に格納されている過去の製品に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて、各部品対のデータ（図３）を生成する。ここで、設計資産ＤＢ４０には、後述するモデルデータ（図９（ｂ）参照）と同様のデータを格納するデータベースである。また、各部品対のデータには、製品において接触又は対向する２つの部品のデータが含まれる。具体的には、各部品対のデータには、部品対をなす２つの部品の名称である「部品名１」、「部品名２」のデータと、各部品のサイズである「サイズ１」、「サイズ２」のデータと、熱解析に用いた回路網モデルの名称である「回路網モデル」のデータと、部品対の接触の有無を示す「接触」のデータを有する。「接触」のデータは、部品対が接触している場合の値が「１」、接触していない場合の値が「０」となる。
　また、接触判定モデル生成部３０は、図３に示すように、各部品対のデータをロジスティック回帰分析し、接触判定モデルを生成する。接触判定モデルは、製品に含まれる２つの部品（部品対）における接触の有無を判定するためのモデル（例えば接触の確率を計算するためのモデル）である。接触判定モデル生成部３０は、生成した接触判定モデルを、第１記憶部としての接触判定モデルＤＢ４２に格納する。なお、接触判定モデルは、過去の製品の設計情報から得られる２つの部品の接触有無に関する情報であるといえる。
　分割方式取得部３２は、ユーザが作成した、過去の熱解析において実績のある熱回路網モデルに基づく分割方式の情報を取得する。
　本実施形態の分割方式は、一例として、２つの部品の面積比と、２つの部品の熱輸送力比とをパラメータとして用いて分割数を決定する方式であるものとする。図４（ａ）～図４（ｃ）は、分割方式について説明するための図である。図４（ａ）に示すように、部品対として部品１と部品２がある場合に、面積比Ｓｒと熱輸送力比Ｔｒは次式（１）、（２）のように表される。
　Ｓｒ＝部品２の面積／部品１の面積　　　…（１）
　Ｔｒ＝部品２の熱輸送力／部品１の熱輸送力　　　…（２）
　なお、熱輸送力［Ｗ／Ｋ］は、次式（３）のように表される。
　熱輸送力＝熱伝導率×部品の高さ（厚さ）　　　…（３）
　そして、ユーザは、簡易的な分割方式（許容誤差が大きい分割方式）と、詳細な分割方式（許容誤差が小さい分割方式）に分け、過去の熱解析において実績のある熱回路網モデルに基づいて、分割方式を決定する。
　例えば、図４（ｂ）の例では、簡易的な分割方式であれば、Ｓｒ＜３．０の場合、分割なしとし、３．０≦Ｓｒの場合、分割ありとする。また、Ｔｒ＜７．７であれば分割なしとし、７．７≦Ｔｒ＜１００の場合、９分割、１００≦Ｔｒの場合、２分割とする。一方、詳細な分割方式であれば、図４（ｃ）に示すように、Ｓｒ＜１．１の場合、分割なしとし、１．１≦Ｓｒの場合、分割ありとする。また、Ｔｒ＜３であれば分割なしとし、３≦Ｔｒ＜１００の場合、１００分割、１００≦Ｔｒの場合、１０分割とする。
　そして、分割方式取得部３２は、簡易的な分割方式と詳細な分割方式を用いて、サンプルデータ（サンプルの製品の部品データ）の熱解析を行い、解析結果と実測値との誤差を求める。そして、求められた誤差と分割方式とを対応付けて、図５に示すような第２記憶部としての分割方式ＤＢ４４を生成する。なお、分割方式ＤＢ４４には、複数のレコード（行）が存在しており、ユーザが入力する許容誤差の値に最も近い誤差に対応付けられている分割方式が後述する分割数決定部２０において利用されるものとする。なお、ユーザは、例えば、簡易的な分割方式は、許容誤差が所定値以上の場合に用い、詳細な分割方式は、許容誤差が所定値未満の場合に用いるというように、各分割方式の用い方を予め定めてもよい。
　図２に戻り、部品データ取得部１２は、熱解析装置１０のユーザが入力する、熱解析の対象製品の部品データを取得する。ここで、部品データは、一例として、図６に示すようなデータであるものとする。具体的には、部品データは、対象製品に含まれる部品の情報であり、「部品名」、「サイズ」、「熱伝導率」、「発熱量」の各フィールドを有する。「部品名」のフィールドには、部品の名称が格納され、「サイズ」のフィールドには、Ｄ（奥行）、Ｗ（幅）、Ｈ（高さ）の寸法（単位［ｍｍ］）が格納される。また、「熱伝導率」のフィールドには、熱伝導率の値（単位［Ｗ／ｍＫ］）が格納され、「発熱量」のフィールドには、発熱量の値（単位［Ｗ］）が格納される。
　推定モデル生成・出力部１４は、接触判定モデルＤＢ４２を参照して、部品データ取得部１２が取得した部品データに含まれる部品間の接触の有無を推定する。また、推定モデル生成・出力部１４は、推定結果として、図７（ａ）に示すような推定モデルテーブルを生成し、表示部９３上に表示する。ここで、推定モデルテーブルは、部品対に含まれる各部品の名称である「部品名１」、「部品名２」のフィールドと、部品対の接触の有無を示す「接触」のフィールドと、を有する。なお、ユーザは、推定モデルテーブルを参照し、修正すべき情報があれば、修正を行うものとする。そして、修正が完了した段階で、確定操作（例えば確定ボタンを押す等）を実行する。ユーザにより確定操作が行われた場合、推定モデルテーブルは、図７（ｂ）に示すような接触判定テーブルとなる。なお、図７（ｂ）の接触判定テーブルは、図７（ａ）と比較するとわかるように、部品名１「LCD_Metal」、部品名２「グラファイトシート」の接触状態がユーザによって修正されている。
　図２に戻り、接触判定テーブル取得部１６は、ユーザによって確定された推定モデルテーブル（すなわち、図７（ｂ）の接触判定テーブル）を取得し、取得した接触判定テーブルを分割数決定部２０及び熱回路網モデル解析部２２に送信する。
　許容誤差取得部１８は、ユーザに対して許容誤差（すなわち要求精度）の入力を促し、入力された許容誤差の値を取得し、分割数決定部２０に送信する。
　分割数決定部２０は、許容誤差取得部１８が取得した許容誤差及び接触判定テーブル取得部１６が取得した接触判定テーブルのデータを用い、分割方式ＤＢ４４（図５）に基づいて、熱回路網モデルにおける分割数を決定する。分割数決定部２０は、決定した分割数の情報を熱回路網モデル解析部２２に送信する。
　熱回路網モデル解析部２２は、分割数決定部２０が決定した分割数と、接触判定テーブルの情報とを用いて、熱回路網モデルを構築し、熱解析を行う。なお、熱解析の際には、部品データ取得部１２が取得した部品データ等も用いる。
　学習部２４は、熱回路網モデル解析部２２による解析結果を取得するとともに、実測値やシミュレーション結果（以下、単に「実測値」と呼ぶ）を取得すると、解析結果と実測値との誤差を算出する。図８には、一例としてディスプレイの上昇温度についての、回路網解析結果と、実測値と、誤差が示されている。誤差Ｐは、上昇温度の回路網解析結果をΔＴ１、上昇温度の実測値をΔＴ２とすると、次式（４）にて算出することができる。
　Ｐ（％）＝（｜ΔＴ１－ΔＴ２｜／ΔＴ１）×１００　　　…（４）
　そして、学習部２４は、算出した誤差と分割方式を用いて分割方式ＤＢ４４を更新するとともに、熱解析に利用した接触判定テーブルの情報を設計資産ＤＢ４０に追加する。例えば、学習部２４は、分割方式ＤＢ４４に、図９（ａ）のデータを追加し、設計資産ＤＢ４０には、図９（ｂ）に示すモデルデータを追加するものとする。なお、図９（ｂ）のモデルデータは、熱解析を行った製品に含まれる部品対の部品名とサイズおよび接触の有無をまとめたものである。なお、接触判定モデル生成部３０は、設計資産ＤＢ４０に新たなデータが追加されるたびに接触判定モデルを新たに生成してもよいし、ユーザーが指定した接触判定モデルのみを生成してもよい。なお、学習部２４は、算出した誤差が、ユーザが入力した許容誤差と乖離していた場合に、接触判定モデルＤＢ４２や分割方式ＤＢ４４を適宜修正するようにしてもよい。
（熱解析装置１０の処理について）
　次に、図１０のフローチャートに沿って、熱解析装置１０の処理について、説明する。なお、図１０の処理が実行される段階では、接触判定モデルＤＢ４２には、接触判定モデル生成部３０により生成された接触判定モデルが格納されており、分割方式ＤＢ４４には、図５のようなデータが分割方式取得部３２により生成され、格納されているものとする。
　図１０の処理が開始されると、部品データ取得部１２は、ステップＳ１０において、部品データが入力されるまで待機する。部品データが入力されると、部品データ取得部１２は、ステップＳ１２に移行し、入力された部品データ（図６）を取得する。
　次いで、ステップＳ１４では、許容誤差取得部１８が、表示部９３を介して、許容誤差の入力をユーザに対して要求する。具体的には、許容誤差の入力画面を表示部９３上に表示するなどして、ユーザに対して許容誤差の入力を促す。
　次いで、ステップＳ１６では、許容誤差取得部１８が、許容誤差の入力があるまで待機する。ユーザが入力部９５を介して許容誤差を入力すると、許容誤差取得部１８は、ステップＳ１８に移行し、入力された許容誤差を取得する。
　次いで、ステップＳ２０では、推定モデル生成・出力部１４が、接触判定モデルＤＢ４２を参照して、部品データから推定モデルテーブル（図７（ａ））を生成する。次いで、ステップＳ２２では、推定モデル生成・出力部１４が、ステップＳ２０で生成した推定モデルテーブルを表示部９３上に表示する。
　次いで、ステップＳ２４では、接触判定テーブル取得部１６が、ユーザにより確定操作がなされるまで待機する。ユーザが確定操作を行うと、接触判定テーブル取得部１６は、ステップＳ２６に移行し、変更等され、確定した推定モデルテーブル（すなわち、接触判定テーブル）を取得する。
　次いで、ステップＳ２８では、分割数決定部２０が、分割方式ＤＢ４４を参照して、許容誤差に基づいて、各部品対における分割数を決定する。
　次いで、ステップＳ３０では、熱回路網モデル解析部２２が、ステップＳ２８で決定された分割数や、接触判定テーブル、部品データ等に基づいて、熱回路網モデルを構築し、熱解析処理を実行し、熱解析結果を出力する（表示部９３に表示等する）。
　以上のようにして、ステップＳ３０までの処理が行われた段階で、図１０の全処理が終了する。本実施形態では、図１０の処理が実行されることで、ユーザが習熟した専門家でなくても、短時間で、熱解析を行うことができる。なお、学習部２４は、実測価やシミュレーション結果が得られたタイミングで、適宜、上述した処理を行うものとする。
　ここで、例えば、携帯端末の設計段階において、ＩＣ（Integrated Circuit）のディスプレイ側に設けられるグラファイトシートの熱伝導率と、リアケースの熱伝導率を変化させた場合のＩＣの温度を熱解析するとする。この場合の熱解析結果が図１１に示されている。本実施形態では、熱解析において、図１０のフローチャートに沿った処理を実行することで、短時間で図１１のような結果を得ることができる。この結果からは、グラファイトシートの熱伝達率を大きくするよりも、リアケースの熱伝導率を大きくすることで、ＩＣの温度低減効果が大きくなることがわかるので、設計者は、この結果に基づいて設計を行うことが可能である。なお、図１１の結果を得るための工数は、モデルを構築するためにＣＡＤ（Computer Aided Design）データを参照しながら、熱設計に反映する放熱パスを見極めたり、部品当たりの節点数を実験データや設計資産を参照しつつ人が設定する場合（比較例）と比べて、１／３程度に減らすことができた。
　以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、推定モデル生成・出力部１４は、過去の設計資産から得られる接触判定モデルを記憶する接触判定モデルＤＢ４２を参照して、対象製品に含まれる部品対それぞれの接触有無を推定して、推定モデルテーブルを生成する（Ｓ２０）。また、分割数決定部２０は、２つの部品の熱伝達に関するパラメータ（Ｓｒ、Ｔｒ）と、熱回路網モデルにおける分割数との関係を記憶する分割方式ＤＢ４４を参照して、対象製品に含まれる部品対の熱回路網モデルにおける分割数を決定する（Ｓ２８）。そして、熱回路網モデル解析部２２は、推定モデルテーブルが修正等された接触判定テーブルと、分割数決定部２０が決定した分割数とを用いて、対象製品の熱回路網モデルを構築し、熱解析を実行する（Ｓ３０）。これにより、本実施形態では、熟練した設計者等でなくても、接触判定テーブルを簡易に作成できるとともに、分割数を自動的に決定することができるので、熱回路網モデルの構築と、熱解析を短時間で行うことができる。したがって、製品の設計における上流工程において、多数の製品構成を検討することができるようになるため、設計がしやすくなる。また、部品やサイズが混在する系の熱解析であっても、接触判定モデルを用いることで、効率的に行うことができる。
　また、本実施形態では、推定モデル生成・出力部１４が生成した推定モデルテーブルを出力し、ユーザが確認、修正等した後に確定したテーブル（接触判定テーブル）を用いて、熱回路網モデルを構築する。これにより、ユーザの設計指針を反映させたうえで、熱解析を行うことが可能である。
　また、本実施形態では、許容誤差取得部１８が、熱解析における許容誤差の入力を受け付け、許容誤差に対応する分割方式で分割数を決定するので、ユーザが必要とする精度で、適切な分割数を決定することができる。
　また、本実施形態では、熱解析結果に基づいて、設計資産ＤＢ４０や、分割方式ＤＢ４４を更新（学習）するため、接触の有無の判定精度や、分割数の決定精度を向上することができる。
　なお、上記実施形態では、携帯端末等の製品の熱解析処理について説明したが、これに限らず、例えば、故障したＬＳＩの分析結果から、予測困難な箇所の温度を推定するためのモデルを構築する際にも、上記実施形態と同様の方法を採用することができる。この場合、例えば多層配線の場合のように、層によって解析対象のサイズや材質が大きく異なる場合には、図１２に示すように、ある層（例えば下層微細配線部）の分割数と、別の層（例えばトランジスタ部）の分割数を異なる分割方式により決定することとしてもよい。
　なお、上記実施形態では、分割数を決定する際に用いる２つの部品の熱伝達に関するパラメータとして、面積比と、熱輸送力比を用いたが、これに限らず、面積比と、熱輸送力比のいずれか一方のみを用いることとしてもよい。また、２つの部品の熱伝達に関するパラメータとしては、面積比や熱輸送力比以外のパラメータを採用することとしてもよい。
　なお、上記実施形態では、ユーザに許容誤差を入力させ、分割数決定部２０は、許容誤差に基づいて分割数を決定する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、分割数決定部２０は、許容誤差を用いずに分割数を決定してもよい。この場合、分割方式は１種類のみ用意しておけばよい。
　なお、上記実施形態では、熱解析装置１０が、図２の各機能を有する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、図２の各機能を、図１３に示すような、インターネットなどのネットワーク８０に接続されたクラウドサーバ５０が有していてもよい。この場合、利用者端末７０から入力された部品データや許容誤差などをクラウドサーバ５０が受信し、クラウドサーバ５０において図１０の処理を実行する。なお、クラウドサーバ５０は、国内、海外のいずれに設置されてもよい。
　なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（ただし、搬送波は除く）に記録しておくことができる。
　プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの可搬型記録媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
　プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
　上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
　　１０　熱解析装置
　　１４　推定モデル生成・出力部（推定部）
　　１８　許容誤差取得部（受付部）
　　２０　分割数決定部（決定部）
　　２２　熱回路網モデル解析部（熱解析部）
　　２４　学習部（更新部）
　　４２　接触判定モデルＤＢ（第１記憶部）
　　４４　分割方式ＤＢ（第２記憶部）

Claims (13)

  1. 　過去の製品の設計情報から得られる２つの部品の接触有無に関する情報を記憶する第１記憶部を参照し、対象製品に含まれる部品対それぞれの接触有無を推定する推定部と、
    　２つの部品の熱伝達に関するパラメータと、熱回路網モデルにおける分割数との関係を記憶する第２記憶部を参照し、前記対象製品に含まれる部品対の前記熱回路網モデルにおける分割数を決定する決定部と、
    　前記推定部の推定結果と、前記決定部の決定結果とを用いて、前記対象製品の熱回路網モデルを構築し、熱解析を実行する熱解析部と、を備える熱解析装置。
  2. 　前記熱解析部は、前記推定部の推定結果の修正要求の入力を受け付け、該修正要求を反映させた前記推定結果を用いて、前記対象製品の熱回路網モデルを構築することを特徴とする請求項１に記載の熱解析装置。
  3. 　前記熱解析に対する要求精度の入力を受け付ける受付部をさらに備え、
    　前記第２記憶部は、異なる要求精度に対応付けて、２つの部品の熱伝達に関するパラメータと、熱回路網モデルにおける分割数との関係を記憶し、
    　前記決定部は、前記受付部が受け付けた要求精度に対応する前記パラメータと前記分割数との関係を用いて、前記対象製品に含まれる部品対の前記熱回路網モデルにおける分割数を決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の熱解析装置。
  4. 　前記熱伝達に関するパラメータは、２つの部品の面積比を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の熱解析装置。
  5. 　前記熱伝達に関するパラメータは、２つの部品における熱伝達のしやすさの比を含むことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の熱解析装置。
  6. 　前記熱解析部の熱解析結果に基づいて、前記推定部の推定結果を用いて前記第１記憶部を更新し、前記決定部の決定結果を用いて前記第２記憶部を更新する更新部をさらに備える請求項１～５のいずれか一項に記載の熱解析装置。
  7. 　過去の製品の設計情報から得られる２つの部品の接触有無に関する情報を記憶する第１記憶部を参照し、対象製品に含まれる部品対それぞれの接触有無を推定し、
    　２つの部品の熱伝達に関するパラメータと、熱回路網モデルにおける分割数との関係を記憶する第２記憶部を参照し、前記対象製品に含まれる部品対の前記熱回路網モデルにおける分割数を決定し、
    　前記推定する処理における推定結果と、前記決定する処理における決定結果とを用いて、前記対象製品の熱回路網モデルを構築し、熱解析を実行する、
    処理をコンピュータが実行することを特徴とする熱解析方法。
  8. 　前記熱解析を実行する処理では、前記推定する処理の推定結果の修正要求の入力を受け付け、該修正要求を反映させた前記推定結果を用いて、前記対象製品の熱回路網モデルを構築することを特徴とする請求項７に記載の熱解析方法。
  9. 　前記熱解析に対する要求精度の入力を受け付ける処理を前記コンピュータがさらに実行し、
    　前記第２記憶部は、異なる要求精度に対応付けて、２つの部品の熱伝達に関するパラメータと、熱回路網モデルにおける分割数との関係を記憶し、
    　前記決定する処理では、前記受け付ける処理で受け付けた要求精度に対応する前記パラメータと前記分割数との関係を用いて、前記対象製品に含まれる部品対の前記熱回路網モデルにおける分割数を決定する、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の熱解析方法。
  10. 　前記熱伝達に関するパラメータは、２つの部品の面積比を含むことを特徴とする請求項７～９のいずれか一項に記載の熱解析方法。
  11. 　前記熱伝達に関するパラメータは、２つの部品における熱伝達のしやすさの比を含むことを特徴とする請求項７～１０のいずれか一項に記載の熱解析方法。
  12. 　前記熱解析を実行する処理の熱解析結果に基づいて、前記推定する処理の推定結果を用いて前記第１記憶部を更新し、前記決定する処理の決定結果を用いて前記第２記憶部を更新する、処理を前記コンピュータがさらに実行することを特徴とする請求項７～１１のいずれか一項に記載の熱解析方法。
  13. 　過去の製品の設計情報から得られる２つの部品の接触有無に関する情報を記憶する第１記憶部を参照し、対象製品に含まれる部品対それぞれの接触有無を推定し、
    　２つの部品の熱伝達に関するパラメータと、熱回路網モデルにおける分割数との関係を記憶する第２記憶部を参照し、前記対象製品に含まれる部品対の前記熱回路網モデルにおける分割数を決定し、
    　前記推定する処理における推定結果と、前記決定する処理における決定結果とを用いて、前記対象製品の熱回路網モデルを構築し、熱解析を実行する、
    処理をコンピュータに実行させるための熱解析プログラム。
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