(57)【要約】【課題】解析処理の高速化を図ること。【解決手段】コンピュータ（部品選択装置）１を、演算手段２、および、選択手段３として機能させる。演算手段２は、基板に配置される複数の部品それぞれについて、熱的な影響度を示す特徴値を演算する。この特徴値は、例えば、部品の密度と比熱と体積とを含む値等が挙げられる。選択手段３は、演算手段２によって演算された特徴値に基づいて、複数の部品の中から、解析対象の部品を選択する。【選択図】図１
2011090638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを、
基板に配置される複数の部品それぞれについて、熱的な影響度を示す特徴値を演算する演算手段、
前記演算手段によって演算された前記特徴値に基づいて、前記複数の部品の中から解析対象の部品を選択する選択手段、
として機能させることを特徴とする部品選択プログラム。
【請求項２】
前記特徴値は、前記部品の密度と比熱と体積との少なくとも何れか一つを含む値であることを特徴とする請求項１に記載の部品選択プログラム。
【請求項３】
前記コンピュータを、さらに、
前記複数の部品それぞれについて、前記基板上での配置位置情報を取得する位置情報取得手段、
前記配置位置情報に基づいて、前記解析対象以外の部品を前記基板から除外した簡易解析モデルを作成する簡易解析モデル作成手段、
前記簡易解析モデルのリフロー炉内での温度分布を計算する計算手段、
前記計算の結果を出力する出力手段、
として機能させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品選択プログラム。
【請求項４】
前記選択手段は、前記基板上の指定位置の入力を受け付けると、前記配置位置情報に基づいて、前記受け付けた前記指定位置から指定距離内に存在する部品を前記解析対象の部品としてとして追加することを特徴とする請求項３に記載の部品選択プログラム。
【請求項５】
コンピュータが、
基板に配置される複数の部品それぞれについて、熱的な影響度を示す特徴値を演算するステップと、
演算された前記特徴値に基づいて、前記複数の部品の中から解析対象の部品を選択するステップと、
を実行することを特徴とする部品選択方法。
【請求項６】
基板に配置される複数の部品それぞれについて、熱的な影響度を示す特徴値を演算する演算部と、
前記演算部によって演算された前記特徴値に基づいて、前記複数の部品の中から解析対象の部品を選択する選択部と、
を有することを特徴とする部品選択装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は部品選択プログラム、部品選択方法および部品選択装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板と部品の半田付けには、例えば、リフロー炉が広く用いられることが知られている。
プリント基板に搭載される多数の部品は、部品ごとに性質が異なるため、リフロー炉の熱源を所定温度に設定したとしても、プリント基板上の温度は一様にならない。つまり、プリント基板上には高温（または低温）になる部分が生まれる。
【０００３】
また、プリント基板上の各部品は周囲に存在する他の部品からの熱的な影響を受けるため、各部品の温度を予測することは難しい。
これらの現象により、耐熱基準を超えた部品への過熱により故障する部品が発生したり、過熱が不十分なことにより、溶接が不十分となる部品が発生したりする（鉛フリーはんだは溶融点が高い）ということが知られている。なお、耐熱基準は部品ごとに異なり、例えば部品の納入業者がカタログなどに記載している。
【０００４】
ところで、製品の小型化、および、軽量化の流れに伴い、プリント基板等に部品を高密度に実装することや、搭載する部品が多様になっていることや、さらには、融点が高い鉛フリーの半田の利用が急速に進んでいる。
【０００５】
リフロー炉を使用する場合、上記要因により、実装の信頼性を確保しながら、リフローの条件を決定することが、ますます難しさを増している。
従って、プリント基板の設計段階で、各部品の熱的物性やサイズが、周囲に与える影響を考慮しながら、各部品の種類や配置を最適化するための検討が必要である。
【０００６】
そこで、リフロー炉内でのプリント基板の温度をシミュレートすることで、最適な部品の配置やリフロー条件の導出に役立てることが行われている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−７２９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
シミュレータを用いて部品が搭載されたプリント基板などの３次元部材の温度分布等を数値シミュレートする場合には、例えば、部品やプリント基板を小さな計算要素（メッシュ）に分割して解析する方法を用いている。
【０００９】
しかしながら、プリント基板上の部品全てに対して解析を行うと、メッシュ数が膨大となり、計算に多くの時間が必要となっていた。
ここで、人が経験に基づいて解析対象とする部品を取捨選択することでメッシュ数を減じ、計算時間の削減をすることが行われている。
【００１０】
しかし、部品の取捨選択は人の経験に左右され、さらには正確性にも問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、解析処理の高速化を図ることができる部品選択プログラム、部品選択方法および部品選択装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、開示の部品選択プログラムが提供される。この部品選択プログラムは、コンピュータを、演算手段、および、選択手段として機能させる。
演算手段は、基板に配置される複数の部品それぞれについて、熱的な影響度を示す特徴値を演算する。
【００１２】
選択手段は、演算手段によって演算された特徴値に基づいて、複数の部品の中から解析対象の部品を選択する。
【発明の効果】
【００１３】
開示の部品選択プログラムによれば、解析処理の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態の部品選択装置の概要を示す図である。
【図２】熱解析装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】熱解析装置の機能を示すブロック図である。
【図４】熱の移動を模式的に示す図である。
【図５】材質データを示す図である。
【図６】部品データを示す図である。
【図７】部品データにより定められる部品のモデルを示す図である。
【図８】パッケージ本体と、リードとの切り分け方法の一例を示す図である。
【図９】パッケージ本体と、リードとの切り分け方法の一例を示す図である。
【図１０】上層と下層の分割方法を示す図である。
【図１１】解析メッシュを説明する図である。
【図１２】解析モデル作成部の処理内容を説明する図である。
【図１３】部品情報テーブルを示す図である。
【図１４】簡易解析モデル作成処理を示すフローチャートである。
【図１５】解析実行処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、実施の形態の部品選択装置について説明し、その後、実施の形態をより具体的に説明する。
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態の部品選択装置の概要を示す図である。
実施の形態のデータ選択支援プログラムは、コンピュータ（部品選択装置）１を、演算手段２、および、選択手段３として機能させる。
【００１７】
演算手段２は、基板に配置される複数の部品それぞれについて、熱的な影響度を示す特徴値を演算する。この特徴値は、例えば、部品の密度と比熱と体積とを含む値等が挙げられる。
【００１８】
選択手段３は、演算手段２によって演算された特徴値に基づいて、複数の部品の中から解析対象の部品を選択する。選択方法としては、特に限定されないが、例えば、特徴値が閾値を超えている部品を、解析対象の部品として選択する方法や、特徴値が上位から予め定められた割合に含まれる部品を、解析対象の部品として選択する方法等が挙げられる。
【００１９】
さらに、実施の形態のデータ選択支援プログラムは、コンピュータ１を、位置情報取得手段４として機能させるようになっていてもよい。
位置情報取得手段４は、複数の部品それぞれについて、例えば、ＣＡＤデータ（図示せず）等から基板上での配置位置情報を取得する。
【００２０】
この場合、選択手段３は、例えばユーザによる基板上の指定位置の入力を受け付けると、取得した配置位置情報に基づいて、受け付けた指定位置から指定距離内に存在する部品を解析対象の部品として追加して選択するようになっていてもよい。
【００２１】
このようなコンピュータ１によれば、熱的な影響度に基づいて部品を選択することができる。従って、熱的な影響度の小さい部品を解析から除外することで、熱解析の演算量を減らすことができ、解析処理の高速化を図ることができる。
【００２２】
以下、実施の形態をより具体的に説明する。
＜第２の実施の形態＞
図２は、熱解析装置のハードウェア構成例を示す図である。
【００２３】
熱解析装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１によって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１には、バス１０８を介してＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力インタフェース１０５、外部補助記憶装置１０６および通信インタフェース１０７が接続されている。
【００２４】
ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１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、ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１による処理に必要な各種データが格納される。ＨＤＤ１０３には、ＯＳやアプリケーションプログラムが格納される。
【００２５】
また、ＨＤＤ１０３には、後述する熱解析装置１００と同様の機能をコンピュータに発揮させるプログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵ１０１がこのプログラムをＨＤＤ１０３から読み出して実行することで、図３に示す各機能部として機能するようになる。このプログラムはＣＰＵ１０１とアクセス可能なＲＡＭ１０２に格納されていても良い。
【００２６】
グラフィック処理装置１０４には、モニタ１０４ａが接続されている。グラフィック処理装置１０４は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、画像をモニタ１０４ａの画面に表示させる。入力インタフェース１０５には、キーボード１０５ａとマウス１０５ｂとが接続されている。入力インタフェース１０５は、キーボード１０５ａやマウス１０５ｂから送られてくる信号を、バス１０８を介してＣＰＵ１０１に送信する。
【００２７】
外部補助記憶装置１０６は、記録媒体に書き込まれた情報を読み取ったり、記録媒体に情報を書き込んだりする。外部補助記憶装置１０６で読み書きが可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、ＨＤＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクとしては、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等が挙げられる。
【００２８】
通信インタフェース１０７は、ネットワーク５０に接続されている。通信インタフェース１０７は、ネットワーク５０を介して、他のコンピュータとの間でデータの送受信を行う。
【００２９】
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。このようなハードウェア構成の熱解析装置１００内には、以下のような機能が設けられる。
【００３０】
図３は、熱解析装置の機能を示すブロック図である。
ＣＡＤデータ格納部２００には、例えば、ＩＤＦ（Intermediate Data Format）形式で記載されたＣＡＤデータや、銅箔層の配線パターン（Ｇｅｒｂｅｒ）のデータが格納されている。
【００３１】
材質データ格納部３００には、例えば、材質毎の材質名、密度、比熱、熱伝導率、放射率等を有する材質データが格納されている。
熱解析装置１００は、解析モデル作成部１１０と、部品データ格納部１２０と、基板データ格納部１３０と、解析メッシュ作成部１４０と、メッシュデータ格納部１５０と、解析実行部１６０と、解析結果データ格納部１７０と、出力部１８０とを有している。
【００３２】
解析モデル作成部１１０は、ＣＡＤデータ格納部２００に格納されているＣＡＤデータと、材質データ格納部３００に格納されている材質データとに基づいて、基板上に配置された部品がリフロー炉内を通過するときに、リフロー炉内の熱源から供給される熱による影響を解析するためのモデル（簡易解析モデル）を作成する。
【００３３】
具体的には、解析モデル作成部１１０は、シミュレーション対象となる基板に搭載される各部品の大きさ、各部品が搭載される予定の位置等の情報を、材質データ格納部３００から抽出する。そして、抽出した情報を格納した部品のリスト（部品情報テーブル（後述））を作成する。なお、作成した部品情報テーブルは、解析モデル作成部１１０の図示しない記憶領域に格納する。そして、部品の熱容量に基づいて、熱解析対象の部品を選択する指標を演算する。また、作成した部品情報テーブルの指標の値に基づいて、熱解析対象の部品を選択する。選択方法としては、特に限定されないが、例えば、指標の値が予め用意された閾値を超えている部品を、熱解析対象の部品として選択する方法や、基板に配置される全ての部品の個数に対し予め定められた割合の個数の部品を、指標の値が大きいものから順に熱解析対象の部品として選択する方法等が挙げられる。
【００３４】
また、ユーザが検証したい基板上のポイント（着目点）が存在する場合は、この着目点を指定することで、その着目点に対する優先度を決定する指標を演算する。そして作成したリストの部品の指標の値に基づいて、熱解析対象の部品を選択する。この選択方法としては、特に限定されないが、上記選択方法と同様の方法等が挙げられる。
【００３５】
解析モデル作成部１１０は、このようにして選択した部品を基板上に配置した簡易解析モデルを作成する。
部品データ格納部１２０は、解析モデル作成部１１０によって作成された簡易解析モデルの部品毎のデータ（部品データ）を格納する。なお、部品データの内容については、後に詳述する。
【００３６】
基板データ格納部１３０は、解析モデル作成部１１０によって作成された簡易解析モデルの基板のデータ（基板データ）を格納する。この基板データの項目としては、例えば、プリント基板であれば、プリント基板の外形、プリント基板上に配置された部品の配置情報等が挙げられる。
【００３７】
解析メッシュ作成部１４０は、部品データ格納部１２０に格納されている部品データと、基板データ格納部１３０に格納されている基板データと、材質データ格納部３００に格納されている材質データとに基づいて、熱解析計算用の解析メッシュを作成する。
【００３８】
解析メッシュ格納部１５０は、解析メッシュ作成部１４０が作成した解析メッシュの情報を格納する。
解析実行部１６０は、メッシュデータ格納部１５０に格納されている解析メッシュの情報を用いて熱解析を実行する。具体的には、リフロー炉内での基板に対する対流熱伝達と放射、基板内部での熱伝導による熱の移動を計算する。そして、部品の座標と単位時間あたりの部品の温度分布を有する解析結果データを作成する。
【００３９】
解析実行部１６０は、作成した解析結果データを、解析結果データ格納部１７０に格納する。
図４は、熱の移動を模式的に示す図である。
【００４０】
ここで、放射としては、例えば、リフロー炉内に設けられたヒータ１０から基板１１に対する放射が挙げられる。熱伝導としては、例えば、基板１１と部品１２との間の熱の伝導（例えば、図４中、矢印１４に示す伝導）が挙げられる。なお、図４では、熱伝導を模式的に矢印で示している。また、対流熱伝達としては、例えば、基板１１の表面および部品１３の表面を移動する熱の対流熱伝達（例えば、図４中、矢印１５に示す対流熱伝達）が挙げられる。なお、図４では、対流熱伝達を模式的に矢印で示している。
【００４１】
熱解析においては三次元非定常熱伝導方程式（１）を使用する。
【００４２】
【数１】
2011090638.tif 000003
【００４３】
ここで、ρ：密度、Ｃ：比熱、λ：熱伝導率、
【００４４】
【数２】
2011090638.tif 000004
【００４５】
また、対流熱伝達による単位時間当たりの熱量は、次式（２）で算出することができる。
【００４６】
【数３】
2011090638.tif 000005
【００４７】
ここで、ｈ：熱伝達係数、ＴPCB：プリント基板の温度、Ａ：基板面積、Ｔambient：リフロー炉内の雰囲気の温度である。
また、放射による単位時間あたりの熱量は、次式（３）で算出することができる。
【００４８】
【数４】
2011090638.tif 000006
【００４９】
ここで、σ：Stefan-Boltzmann定数（５．６９９×１０-8［Ｗ／ｍ2ｚＫ4］）、εh：ヒータ放射率、εPCB：基板放射率、Ｆ12：形態係数、Ｔh：ヒータ温度、ＴPCB：基板温度である。
【００５０】
再び図３に戻って説明する。
出力部１８０は、ユーザの要求等に応じて、解析結果データ格納部１７０に格納されている解析結果データを予め用意されたフォーマットに変換し、解析結果をモニタ１０４ａに表示させる。
【００５１】
解析結果としては特に限定されないが、例えば、ある時間における基板の温度分布を示す静止画像や、時間が経過すると共に基板上の部品の温度が遷移していく動画像等が挙げられる。
【００５２】
また、出力部１８０は、解析結果を他の要素（熱による基板の歪み等）のシミュレーションを実行するシステムに出力する機能を有していてもよい。
図５は、材質データを示す図である。
【００５３】
材質データ３０１は、材質毎に、材質名、密度、比熱、熱伝導率、放射率のレコードを有している。
密度、比熱、熱伝導率、放射率の特性は、２列（カラム）構成になっている。左の列は、温度を示し、右の列は、特性値を示している。
【００５４】
材質データ３０１の１行目は、材質名が「ＣＤＣ−ＡＩ」であることを示している。
材質データ３０１の２行目は、密度のデータ数が「２」であることを示している。これは、異なる温度に対する密度のデータが設定されていることを示している。
【００５５】
材質データ３０１の３行目、および、４行目は、材質名「ＣＤＣ−ＡＩ」の密度を示している。例えば、３行目は、温度が「０．００００００００００Ｅ＋０００」である場合の密度が、「１．８８２０００００００Ｅ＋００３」であることを示している。
【００５６】
以下、同様に、材質データ３０１の５行目は、比熱のデータ数が「２」であることを示している。材質データ３０１の６行目、および、７行目は、材質名「ＣＤＣ−ＡＩ」の比熱を示している。材質データ３０１の８行目は、熱伝導率のデータ数が「２」であることを示している。材質データ３０１の９行目、および、１０行目は、材質名「ＣＤＣ−ＡＩ」の熱伝導率を示している。材質データ３０１の１１行目は、放射率のデータ数が「２８」であることを示している。材質データ３０１の１２行目以降は、材質名「ＣＤＣ−ＡＩ」の放射率を示している。
【００５７】
放射率の値の後に、次の材質名「ＬＥＡＤ」が設定されている。材質名「ＬＥＡＤ」についても、材質名「ＣＤＣ−ＡＩ」と同様に密度、比熱、熱伝導率、放射率が設定されている。
【００５８】
図６は、部品データを示す図である。
部品データ１２１は、部品毎に部品名、層の厚さ、メッシュサイズ、平面矩形の数、各平面矩形の１つの頂点座標、各平面矩形の大きさ、材質名のレコードを有している。
【００５９】
部品データ１２１の１行目は、部品名が「ＣＭＰ−１」であることを示している。
部品データ１２１の２行目は、層の厚さおよびメッシュサイズを示している。すなわち、部品データ１２１は、一例として、部品を複数の層に分割している。
【００６０】
以下、一例として部品データ１２１により定められる部品のモデルを図示して部品データ１２１の内容を説明する。
図７は、部品データにより定められる部品のモデルを示す図である。
【００６１】
図７に示す部品モデル６０は、実際に製品に載置される部品５０をモデル化したものである。部品データ１２１は、この部品モデル６０のデータを有している。
この部品モデル６０は、パッケージ本体５１に対応するパッケージ本体モデル６１と、付属物であるリード５２、５３に対応するリードモデル６２、６３とを有している。
【００６２】
パッケージ本体５１とリード５２、５３のモデル化方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
例えば、図７に示す部品モデル６０の左下を基準座標（０，０）とする。また、部品モデル６０の左から右に基板モデル６０の辺に沿って向かう方向をＸ方向とする。また、基板モデル２０の手前から奥側に部品モデル６０の辺に沿って向かう方向（奥行き）をＹ方向とする。
【００６３】
図８および図９は、パッケージ本体と、リードとの切り分け方法の一例を示す図である。
例えば、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、パッケージ本体５１と基板７０との間に間隙が存在する場合、リード５２、５３と間隙部分とを分けるように境界５４、５５を設定する。そして、パッケージ本体５１の境界５４、５５により挟まれた部分の長さをパッケージモデル６１のＸ方向のサイズ（パッケージ本体サイズ）に規定する。また、リード５２の左端から境界５４までのリード５２の長さをリードモデル６２のＸ方向のサイズ（リードモデルサイズ）に規定する。また、リード５３の右端から境界５５までのリード５３の長さをリードモデル６３のＸ方向のサイズに規定する。
【００６４】
また、例えば、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、パッケージ本体５１と基板７０との間に間隙が存在しない場合、リード５２、５３を全て含むように境界５４、５５を設定する。そして、リード５２の左端から境界５４までのリード５２の長さをリードモデル６２のＸ方向のサイズに規定する。また、リード５３の右端から境界５５までのリード５３の長さをリードモデル６３のＸ方向のサイズに規定する。
【００６５】
このような決定方法により、熱容量および伝熱経路を可及的に実物の部品に近づけることで、シミュレーション精度を高めることができる。
再び図７に戻って説明する。図７では、部品モデル６０を、上側の層（上層）と下側の層（下層）の２つ（複数）の層に分割して表示している。例えばリードモデル６２は、上層６２ａおよび下層６２ｂに分割して表示している。また、リードモデル６３は、上層６３ａおよび下層６３ｂに分割して表示している。
【００６６】
この上層と下層の分割方法としては、特に限定されないが、例えば、以下の方法が挙げられる。
図１０は、上層と下層の分割方法を示す図である。
【００６７】
図１０（ａ）に示すように、部品５０のパッケージ本体５１と基板７０との間に間隙が存在する場合、間隙が存在する部分を下層、パッケージ本体５１を上層とするように境界５６を設定する。
【００６８】
また、図１０（ｂ）に示すように、パッケージ本体５１と基板７０との間に間隙が存在しない場合、リード５２、５３と基板７０とが平行な部分を全て含むように境界５６を設定する。そして境界５６を挟んで上側を上層、下側を下層に設定する。
【００６９】
また、図１０（ｃ）に示すように、パッケージ本体５１と基板７０との間に間隙が存在せず、また、リード５２、５３と基板７０が平行な部分も存在しない場合、リード高さの中間に境界５６を設定する。そして境界５６を挟んで上側を上層、下側を下層に設定する。
【００７０】
また、両面実装基板の場合、実装面の表裏にかかわらず、基板７０に近い側を下層とする。
再び図６に戻って説明する。図６では、部品モデル６０の上層の厚さ（ｍｍ）が「０．８００００」であり、部品モデル６０の下層の厚さ（ｍｍ）が、「０．５０００００」であり、メッシュサイズ（ｍｍ）が、「１．００００００」であることを示している。ここでは、より精度の高い解析を行うために上層と下層とに分けて層の厚さを格納しているが、本実施例はこれに限らない。上層の厚さと下層の厚さとの平均値、もしくは、いずれかの値を格納しても良い。なお、メッシュサイズは、解析メッシュ作成部１４０が解析メッシュを作成するときに使用する。
【００７１】
部品データ１２１の３行目は、平面矩形の数が「３」であることを示している。前述した図７の例では、パッケージ本体モデル６１およびリードモデル６２、６３の平面矩形に対応している。
【００７２】
部品データ１２１の４行目〜６行目は、それぞれ、パッケージ本体モデル６１およびリードモデル６２、６３の各平面矩形の頂点の座標、各平面矩形の大きさおよび材質名を示している。
【００７３】
例えば、４行目は、パッケージ本体モデル６１の左下隅の座標が（１，０）であり、Ｘ方向のサイズが６．０（ｍｍ）であり、Ｙ方向のサイズが５．０（ｍｍ）であり、上層材質名がＭＯＬＤであり、下層材質名はＡＩＲであることを示している。ここで、下層材質名がＡＩＲ（＝空気）とは、空洞であり、空気で満たされていることと示している。
【００７４】
同様に、５行目は、リードモデル６２の左下隅の座標が（０，０）であり、Ｘ方向のサイズが１．０（ｍｍ）であり、Ｙ方向のサイズが５．０（ｍｍ）であり、上層材質名がＬＥＡＤであり、下層材質名はＬＥＡＤであることを示している。６行目は、リードモデル６２の左下隅の座標が（７，０）であり、Ｘ方向のサイズが１．０（ｍｍ）であり、Ｙ方向のサイズが５．０（ｍｍ）であり、上層材質名がＬＥＡＤであり、下層材質名はＬＥＡＤであることを示している。
【００７５】
部品データ１２１の７行目は、部品名が「ＣＭＰ−２」であることを示している。８行目以降には、部品名「ＣＭＰ−１」と同様に、断面の厚さ、平面矩形の数、各平面矩形の頂点の座標および材質を示すデータが設定されている。
【００７６】
図１１は、解析メッシュを説明する図である。
図１１（ａ）は、解析モデルを示す図である。
解析モデル３０は、基板データ格納部１３０に格納されている基板データのモデルを示す基板モデル２０上に、ＣＡＤデータ格納部２００に格納されているＣＡＤデータに含まれる全ての部品を、配置位置情報に基づいて配置したモデルを示している。すなわち、解析モデル３０は、解析モデル作成部１１０によって部品が選択されていないときの解析モデルを示している。
【００７７】
図１１（ｂ）は、本実施例を適用しなかった場合の、解析モデル上に配置された解析メッシュの図である。
解析メッシュ２１は、解析モデル３０上に表示された不等間隔の行列状の格子により作成される。
【００７８】
例えば、格子は、一つの部品の外形に基づいて、形成されることが考えられる。つまり、一つの部品が四辺形であるときには、各辺を延長した直線によって、格子が形成されるとしても良い。また、予め設定されたメッシュサイズに沿って格子が形成されるなどが考えられる。
【００７９】
図１１（ｂ）に示すように、部品が密集している部位の解析メッシュは相対的に細かくなり、部品が放散している部位の解析メッシュは相対的に粗くなる。
解析メッシュそれぞれが熱解析の計算単位要素となる。従って、熱解析対象の部品の数を少なくすることにより、解析メッシュの数、すなわち、演算量が減少し、演算の高速化に繋がる。
【００８０】
図１２は、解析モデル作成部の処理内容を説明する図である。
図１２（ａ）は、図１１（ｂ）と同様に、解析モデル３０を示している。
図１２（ｂ）は、解析モデル作成部１１０により作成された簡易解析モデルに解析メッシュを配置した場合を示す図である。
【００８１】
簡易解析モデル４０は、基板データ格納部１３０に格納されている基板データの基板上に、部品データ格納部１２０に格納されている部品データ１２１の部品モデルを配置したものである。
【００８２】
解析モデル作成部１１０により指標の値の比較的小さい部品が省略されているため、簡易解析モデル４０は、解析モデル３０に比較して、解析メッシュ２１の数が減少している。これにより、計算量を削減することができるため、処理の高速化を図ることができる。また、指標の値に基づいて、部品が省略されているため、解析の精度を一定以上に保ちつつ、計算量を削減することができる。
【００８３】
また、簡易解析モデル４０は、着目点２４を考慮したモデルを示している。すなわち、簡易解析モデル４０は、着目点２４に対し熱的な影響度が比較的小さい部品が省略されている。
【００８４】
解析モデル作成部１１０の処理により、ユーザの経験に左右されることなく、指標の値の比較的高い部品を熱解析対象の部品として選択することができる。例えば、部品モデル２２と部品モデル２３は、ほぼ同じ形状をなしており、また、着目点２４からの距離もほぼ等しい。従って、経験の浅いユーザの判断では、両方残す、または、両方削除するという処理が行われる可能性が高い。しかし、解析モデル作成部１１０の処理によれば、ユーザの経験に左右されることなく、指標の値の比較的高い部品モデル２３のみを熱解析対象の部品として選択することができる。
【００８５】
以下、基板モデル２０の左下を基準座標（０，０）とする。また、基板モデル２０の左下から右下に基板モデル２０の辺に沿って向かう方向をＸ方向とする。また、基板モデル２０の左下から左上に基板モデル２０の辺に沿って向かう方向をＹ方向とする。そして、着目点２４の座標を（Ｘ０，Ｙ０）で表すものとする。
【００８６】
図１３は、部品情報テーブルを示す図である。
部品情報テーブル１１１には、大きさ、中心位置、物性、変換フラグおよび指標の欄が設けられている。各欄の横方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。また、解析モデル作成部１１０が、部品情報テーブル１１１を作成する際には、部品データ１２１を参照する。
【００８７】
大きさの欄には、部品の大きさを示す情報が格納されている。具体的には、大きさの欄には、さらに長さ（Ｌ）、幅（Ｗ）、高さ（Ｈ）の欄が設けられている。各欄に、それぞれ部品の長さ、幅、高さが格納されている。
【００８８】
中心位置の欄には、部品の中心位置を示す情報が格納されている。具体的には、中心位置の欄には、さらにＸ、Ｙの欄が設けられている。
Ｘの欄には、部品の中心位置の、基準位置からのＸ方向の距離が格納されている。
【００８９】
Ｙの欄には、部品の中心位置の、基準位置からのＹ方向の距離が格納されている。
物性の欄には、部品の物性を示す情報が格納されている。具体的には、物性の欄には、さらに、密度、比熱、熱伝導率の欄が設けられている。各欄に、それぞれ部品の密度、比熱、熱伝導率が格納されている。これらの値は、解析実行部１６０が、式（１）を用いて、熱解析を行う際に、参照される。
【００９０】
なお、本発明は式（１）を用いて、熱解析を行うこととしたので、密度、比熱、熱伝導率の物性を格納することとしたが、本実施例はこれに限らない。他の従来技術を用いて熱解析を行う場合に必要となる物性値が、適宜格納される。さらには、熱的な影響度を判断する上で、他の物性を加味して、判断するとしてもよい。
【００９１】
変換フラグの欄には、当該部品が解析メッシュの作成に用いる部品であること（熱解析対象の部品であること）を示す変換フラグが設定される。
指標の欄には、当該部品が解析メッシュの作成に用いる部品であるか否かを決定するための指標が格納されている。具体的には、指標の欄には、さらに、指標Ｃ１、指標Ｃ２の欄が設けられている。
【００９２】
指標Ｃ１の欄には、部品の熱的な影響度（熱容量）を示す値が格納されている。この値が大きい程、熱容量が大きいことを示している。この値は、例えば、Ｃ１＝密度×比熱×体積（Ｌ×Ｗ×Ｈ）により算出することができる。例えば、部品Ａの指標Ｃ１＝（３０×１０-3×１０×１０-3×４×１０-3×１８８２×９０５）＝２．０４４となる。
【００９３】
また、部品が複数の材料を有している場合の部品の熱容量は、各材料の熱容量の和とする。例えば、ある部品がプラスチックとメタルとを有している場合、この部品の熱容量は、プラスチックの熱容量とメタルの熱容量との和とする。また、部品データを参照しながら各材質の体積を求め、体積を加味した熱量の加重平均値を、その部品の熱容量としても良い。
【００９４】
指標Ｃ２の欄には、ユーザにより入力される着目点（Ｘ０，Ｙ０）と、各部品との距離を示す値が格納されている。この値は、例えば、Ｃ２＝（Ｘ０―Ｘ）2＋（Ｙ０−Ｙ）2にて算出することができる。例えば、着目点（Ｘ０，Ｙ０）＝（５０，５０）であれば、部品Ａの指標Ｃ２＝（５０―１００）2＋（５０−５０）2＝２５００となる。着目点が複数存在する場合は、各着目点それぞれに対して指標Ｃ２が算出される。なお、着目点が存在しない場合は、指標Ｃ２の欄は空欄になる。
【００９５】
次に、解析モデル作成部１１０の処理（解析モデル作成処理）を説明する。
図１４は、簡易解析モデル作成処理を示すフローチャートである。
前処理として、部品毎にＣＡＤデータ格納部２００から部品の大きさ、および、中心位置を取得する。また、材質データ格納部３００から部品の物性を取得する。取得したデータを部品情報テーブル１１１に格納する。
【００９６】
［ステップＳ１］
解析モデル作成部１１０は、部品毎に指標Ｃ１を算出する。その後、ステップＳ２に遷移する。
【００９７】
［ステップＳ２］
解析モデル作成部１１０は、部品を指標Ｃ１でソートする。具体的には、部品をＣ１の値の大きい順番に並べる。その後、ステップＳ３に遷移する。
【００９８】
［ステップＳ３］
解析モデル作成部１１０は、部品情報テーブルの、指標Ｃ１の予め定められた上位α％の部品の変換フラグの欄をチェックする。その後、ステップＳ４に遷移する。
【００９９】
［ステップＳ４］
解析モデル作成部１１０は、ユーザ指定の着目点が存在するか否かを判断する。存在すれば、ステップＳ５に遷移する。存在しなければ、ステップＳ８に移行する。
【０１００】
［ステップＳ５］
解析モデル作成部１１０は、指標Ｃ２を部品毎に算出する。その後、ステップＳ６に遷移する。
【０１０１】
［ステップＳ６］
解析モデル作成部１１０は、部品を指標Ｃ２でソートする。その後、ステップＳ７に遷移する。
【０１０２】
［ステップＳ７］
解析モデル作成部１１０は、指標Ｃ２の予め定められた上位β％の部品の変換フラグの欄をチェックする。その後、ステップＳ８に遷移する。
【０１０３】
［ステップＳ８］
解析モデル作成部１１０は、ユーザ指定の着目点が存在しなければ、指標Ｃ１がチェックされた部品を用いて簡易解析モデル４０を作成する。また、ユーザ指定の着目点が存在すれば、指標Ｃ１および指標Ｃ２がチェックされた部品を用いて簡易解析モデル４０を作成する。その後、処理を終了する。
【０１０４】
なお、ステップＳ３、および、ステップＳ７においては、予め定められた上位α％、および、上位β％の部品の変換フラグの欄をチェックした。しかし、これに限らず、ステップＳ３、および、ステップＳ７において、予め定められた閾値を超えている部品の変換フラグの欄をチェックするようにしてもよい。また、ステップＳ３における閾値とステップＳ７における閾値は、一緒でもよいし、異なっていてもよい。
【０１０５】
また、処理の順番は、上述したものに限定されず、例えば、ステップＳ４〜ステップＳ７の処理を先に行い、その後にステップＳ１〜ステップＳ３の処理を行うようにしてもよい。
【０１０６】
次に、解析実行部１６０の処理（解析実行処理）を説明する。
図１５は、解析実行処理を示すフローチャートである。
［ステップＳ１１］
解析実行部１６０は、式（１）に示す熱伝導方程式をΔｔ秒積分する。その後、ステップＳ１２に遷移する。
【０１０７】
［ステップＳ１２］
解析実行部１６０は、時刻をΔｔ秒進める。その後、ステップＳ１３に遷移する。
［ステップＳ１３］
解析実行部１６０は、現時刻の温度分布データを解析結果データ格納部１７０に出力する。これにより、例えば、図１１に示すように、解析結果データ格納部１７０には、Δｔ秒（ｔ＝１、ｔ＝２、ｔ＝３）毎の部品の座標と部品の温度を示す解析結果データがそれぞれ格納される。その後、ステップＳ１４に遷移する。
【０１０８】
［ステップＳ１４］
解析実行部１６０は、予め用意された解析対象時間を満了したか否かを判断する。満了した場合、処理を終了する。満了していない場合、ステップＳ１１に遷移し、ステップＳ１１以降の処理を継続して行う。
【０１０９】
このように、解析実行処理を行うことにより、単位時間あたりの温度分布が解析結果データとして得られる。
そして、熱解析装置１００は処理を終了する。なお、解析結果データは、ユーザの命令に応じて、所望の形態で出力される。例えば、出力部１８０は、解析結果データを連続して出力することで、リフロー炉内での基板及び部品の温度変化を動画として提供できる。また、出力部１８０は、基板及び部品がリフロー炉内で最も温度が高い地点を通過しているときの温度分布を出力するものとしても良い。
【０１１０】
以上述べたように、熱解析装置１００によれば、解析モデル作成部１１０が、指標Ｃ１がチェックされた部品を用いて簡易解析モデル４０を作成するようにした。
これにより、熱容量の大きさが、ある一定の基準を満たす部品が解析対象として残り、それ以外が解析対象の部品から除外される。
【０１１１】
部品を省略することで、解析メッシュを粗くすることができる。これにより、計算量を削減することができるため、処理の高速化を図ることができる。
また、残った部品は、除外された部品に比べ、他の部品に対する影響が比較的大きいため、熱解析に重要な部品であると判断することができる。従って、部品の省略による信頼性の低下を抑制することができる。
【０１１２】
解析モデル作成部１１０は、さらに、ユーザ指定の着目点が存在すれば、指標Ｃ１および指標Ｃ２がチェックされた部品を用いて簡易解析モデル４０を作成するようにした。
これにより、熱的な影響度に加え、指定位置に対する距離に基づいて部品を選択することができる。
【０１１３】
ユーザには、熱に弱いことがわかっている部品の付近に着目しなければならない場合や、過去に行った熱解析の結果で高温になりすぎた箇所が見つかり、部品の配置を変更し、再度熱解析を行わなければならない場合がある。本実施例によると、ユーザが特定の位置を着目点として指定することで、熱解析装置１００は、着目点周囲の部品を簡易解析モデル４０に残すことができる。
【０１１４】
この簡易解析モデル４０に対して解析を行うことで、熱解析装置１００は、着目点周囲の解析結果をより精密に表現した解析結果データを演算することができる。ユーザは、自己が最も着目したかった位置についてのより精密な解析結果を得ることができ、その後の基板設計に役立てることができる。
【０１１５】
なお、熱解析装置１００が行った処理が、複数の装置によって分散処理されるようにしてもよい。例えば、１つの装置が、解析メッシュを作成する処理までを行ってメッシュデータを作成しておき、他の装置が、そのメッシュデータを用いて熱解析を実行するようにしてもよい。この場合、熱解析装置１００は、解析実行部１６０の機能を省略することができる。
【０１１６】
また、他の例として、１つの装置が、解析モデル作成処理までを行って部品データおよび基板データを作成しておき、他の装置が、その部品データおよび基板データを用いて解析メッシュの作成以降の処理を行うようにしてもよい。
【０１１７】
また、ＣＡＤデータ格納部２００と、材質データ格納部３００を、熱解析装置１００が有するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、片面の単層基板上に部品を配置した場合を例に説明したが、これに限らず、多層基板や、両面基板にも適用することができる。
【０１１８】
また、本実施の形態では、熱解析用の簡易解析モデルを作成する場合を例に説明したが、これに限らず、強度解析用の解析モデル作成や、磁場解析用の解析モデル作成においても、本発明を適用することができる。この場合、例えば、基板に配置される複数の部品それぞれについて、強度に関する影響度を示す特徴値を演算したり、磁気的な影響度を示す特徴値を演算したりすればよい。
【０１１９】
以上、本発明の部品選択プログラム、部品選択方法および部品選択装置を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
【０１２０】
また、本発明は、前述した実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
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、解析モデル作成部１１０が有する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に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクとしては、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等が挙げられる。
【０１２１】
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、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体が販売される。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。
【０１２２】
部品選択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毎に、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。
【０１２３】
以上の第１〜第２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）  コンピュータを、
基板に配置される複数の部品それぞれについて、熱的な影響度を示す特徴値を演算する演算手段、
前記演算手段によって演算された前記特徴値に基づいて、前記複数の部品の中から解析対象の部品を選択する選択手段、
として機能させることを特徴とする部品選択プログラム。
【０１２４】
（付記２）  前記選択手段は、前記特徴値が予め定められた閾値を超えている前記部品を、前記解析対象の部品として選択することを特徴とする付記１に記載の部品選択プログラム。
【０１２５】
（付記３）  前記選択手段は、前記特徴値が上位から予め定められた割合に含まれる前記部品を、前記解析対象の部品として選択することを特徴とする付記１に記載の部品選択プログラム。
【０１２６】
（付記４）  前記特徴値は、前記部品の密度と比熱と体積との少なくとも何れか一つを含む値であることを特徴とする付記１ないし３のいずれかに記載の部品選択プログラム。
（付記５）  前記コンピュータを、さらに、
前記複数の部品それぞれについて、前記基板上での配置位置情報を取得する位置情報取得手段、
前記配置位置情報に基づいて、前記解析対象以外の部品を前記基板から除外した簡易解析モデルを作成する簡易解析モデル作成手段、
前記簡易解析モデルのリフロー炉内での温度分布を計算する計算手段、
前記計算の結果を出力する出力手段、
として機能させることを特徴とする付記１ないし４のいずれかに記載の部品選択プログラム。
【０１２７】
（付記６）  前記選択手段は、前記基板上の指定位置の入力を受け付けると、前記配置位置情報に基づいて、前記受け付けた前記指定位置から指定距離内に存在する部品を前記解析対象の部品としてとして追加することを特徴とする付記５に記載の部品選択プログラム。
【０１２８】
（付記７）  コンピュータが、
基板に配置される複数の部品それぞれについて、熱的な影響度を示す特徴値を演算するステップと、
演算された前記特徴値に基づいて、前記複数の部品の中から解析対象の部品を選択するステップと、
を実行することを特徴とする部品選択方法。
【０１２９】
（付記８）  基板に配置される複数の部品それぞれについて、熱的な影響度を示す特徴値を演算する演算部と、
前記演算部によって演算された前記特徴値に基づいて、前記複数の部品の中から解析対象の部品を選択する選択部と、
を有することを特徴とする部品選択装置。
【符号の説明】
【０１３０】
１  コンピュータ（部品選択装置）
２  演算手段
３  選択手段
４  位置情報取得手段
１０  ヒータ
１１  基板
１２、１３、２２、５０  部品
１４、１５  矢印
２０  基板モデル
２１  解析メッシュ
２３、６０  部品モデル
２４  着目点
３０  解析モデル
４０  簡易解析モデル
５１  パッケージ本体
５２、５３  リード
５４、５５、５６  境界
６１  パッケージ本体モデル
６２、６３  リードモデル
６２ａ、６３ａ  上層
６２ｂ、６３ｂ  下層
１００  熱解析装置
１１０  解析モデル作成部
１１１  部品情報テーブル
１２０  部品データ格納部
１２１  部品データ
１３０  基板データ格納部
１４０  解析メッシュ作成部
１５０  メッシュデータ格納部
１６０  解析実行部
１７０  解析結果データ格納部
１８０  出力部
２００  ＣＡＤデータ格納部
３００  材質データ格納部
３０１  材質データ
【図１】
2011090638.tif 000007
【図２】
2011090638.tif 000008
【図３】
2011090638.tif 000009
【図４】
2011090638.tif 000010
【図５】
2011090638.tif 000011
【図６】
2011090638.tif 000012
【図７】
2011090638.tif 000013
【図８】
2011090638.tif 000014
【図９】
2011090638.tif 000015
【図１０】
2011090638.tif 000016
【図１１】
2011090638.tif 000017
【図１２】
2011090638.tif 000018
【図１３】
2011090638.tif 000019
【図１４】
2011090638.tif 000020
【図１５】
2011090638.tif 000021