(57)【要約】【課題】インダクタを任意の位置に配置したときに、当該インダクタによって形成される磁界の影響を簡便にかつ短時間で評価することが可能なインダクタの影響評価装置を提供する。【解決手段】インダクタの影響評価装置１は、複数のインダクタについて、各インダクタが通電時に形成する磁界ベクトルの３次元分布情報、及び各インダクタの巻線方向を示す情報を記憶する記憶部２１と、複数のインダクタに含まれる２以上のインダクタの配置を設定する配置設定部２２と、２以上のインダクタの巻線方向を示す情報、及び２以上のインダクタの配置に基づいて、２以上のインダクタそれぞれの巻線の中心軸と直交する断面を画定する画定部２３と、２以上のインダクタに含まれるインダクタについて、当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界が、当該インダクタの断面を通る量を演算し、インダクタ間の結合係数を求める演算部２４とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインダクタについて、各インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報、及び、各インダクタの巻線方向を示す情報を記憶する記憶ステップと、
前記複数のインダクタに含まれる２以上のインダクタの配置を設定する配置設定ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された前記２以上のインダクタの巻線方向を示す情報、及び、前記配置設定ステップで設定された前記２以上のインダクタの配置に基づいて、前記２以上のインダクタそれぞれの巻線の中心軸と直交する断面を画定する画定ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された前記２以上のインダクタの磁界の３次元分布情報、及び、前記画定ステップで画定された前記２以上のインダクタそれぞれの断面に基づいて、前記２以上のインダクタに含まれるインダクタについて、当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界が、当該インダクタの断面を通る量を演算し、インダクタ間の結合係数を求める演算ステップと、を備えることを特徴とするインダクタの影響評価方法。
【請求項２】
前記演算ステップでは、前記２以上のインダクタに含まれるインダクタについて、当該インダクタの断面を通る当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界の面積分値を算出するとともに、算出された前記面積分値と、当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界の量との比に基づいて、インダクタ間の結合係数を求めることを特徴とする請求項１に記載のインダクタの影響評価方法。
【請求項３】
前記記憶ステップでは、周波数別に、前記各インダクタ単体が通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶し、
前記演算ステップでは、前記周波数別に、前記インダクタ間の結合係数を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載のインダクタの影響評価方法。
【請求項４】
インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶する記憶ステップと、
前記インダクタの配線基板上の配置、及び、該配線基板に形成される信号配線並びにグランド層の配置を設定する配置設定ステップと、
前記配置設定ステップにおいて設定された前記信号配線と前記グランド層との間で形成される断面を画定する画定ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された前記インダクタの磁界の３次元分布情報、及び、前記画定ステップで画定された前記信号配線と前記グランド層との間で形成される断面に基づいて、前記インダクタにより形成される磁界が、前記断面を通る量を演算する演算ステップと、を備えることを特徴とするインダクタの影響評価方法。
【請求項５】
インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶する記憶ステップと、
前記インダクタの配置、及び、シールドの配置を設定する配置設定ステップと、
前記配置設定ステップにおいて設定された前記シールドの断面を画定する画定ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された前記インダクタの磁界の３次元分布情報、及び、前記画定ステップで画定された前記シールドの断面に基づいて、前記インダクタにより形成される磁界が、前記断面を通る量を演算する演算ステップと、を備えることを特徴とするインダクタの影響評価方法。
【請求項６】
複数のインダクタについて、各インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報、及び、各インダクタの巻線方向を示す情報を記憶する記憶手段と、
前記複数のインダクタに含まれる２以上のインダクタの配置を設定する配置設定手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記２以上のインダクタの巻線方向を示す情報、及び、前記配置設定手段により設定された前記２以上のインダクタの配置に基づいて、前記２以上のインダクタそれぞれの巻線の中心軸と直交する断面を画定する画定手段と、
前記記憶手段により記憶されている前記２以上のインダクタの磁界の３次元分布情報、及び、前記画定手段により画定された前記２以上のインダクタそれぞれの断面に基づいて、前記２以上のインダクタに含まれるインダクタについて、当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界が、当該インダクタの断面を通る量を演算し、インダクタ間の結合係数を求める演算手段と、を備えることを特徴とするインダクタの影響評価装置。
【請求項７】
前記演算手段は、前記２以上のインダクタに含まれるインダクタについて、当該インダクタの断面を通る当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界の面積分値を算出するとともに、算出された前記面積分値と、当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界の量との比に基づいて、インダクタ間の結合係数を求めることを特徴とする請求項６に記載のインダクタの影響評価装置。
【請求項８】
前記記憶手段は、周波数別に、前記各インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶し、
前記演算手段は、前記周波数別に、前記インダクタ間の結合係数を求めることを特徴とする請求項６又は７に記載のインダクタの影響評価装置。
【請求項９】
インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶する記憶手段と、
前記インダクタの配線基板上の配置、及び、該配線基板に形成される信号配線並びにグランド層の配置を設定する配置設定手段と、
前記配置設定手段により設定された前記信号配線と前記グランド層との間で形成される断面を画定する画定手段と、
前記記憶手段により記憶されている前記インダクタの磁界の３次元分布情報、及び、前記画定手段により画定された前記信号配線と前記グランド層との間で形成される断面に基づいて、前記インダクタにより形成される磁界が、前記断面を通る量を演算する演算手段と、を備えることを特徴とするインダクタの影響評価装置。
【請求項１０】
インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶する記憶手段と、
前記インダクタの配置、及び、シールドの配置を設定する配置設定手段と、
前記配置設定手段により設定された前記シールドの断面を画定する画定手段と、
前記記憶手段により記憶されている前記インダクタの磁界の３次元分布情報、及び、前記画定手段により画定された前記シールドの断面に基づいて、前記インダクタにより形成される磁界が、前記断面を通る量を演算する演算手段と、を備えることを特徴とするインダクタの影響評価装置。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項６〜１０のいずれか１項に記載のインダクタの影響評価装置として機能させることを特徴とするインダクタの影響評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタによって形成される磁界（磁場）の影響を評価するインダクタの影響評価方法、インダクタの影響評価装置、及び、インダクタの影響評価プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＲＦ回路やアンテナのマッチング回路が形成された多層配線基板（プリント基板）上には、複数のインダクタが用いられる。ところで、近年、多層配線基板に実装される電子部品の密度（実装密度）が上昇し、かつ動作電圧が低下して電流が増大する傾向にあり、漏れ磁束による相互誘導（インダクタ間の結合）などの問題が生じ易くなっている。
【０００３】
ここで、インダクタ間の結合を計算する一般的な手法としては、例えば、ＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ−ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ）や有限要素法を利用した３次元（３Ｄ）シミュレータ（例えば、ＨＦＳＳ、ＭＷＳｔｕｄｉｏ、Ｆｅｍｔｅｔ等）を利用した３Ｄの電磁界解析が用いられている。ここで、非特許文献１には、チップ内に構成されるインダクタ間の結合を、３Ｄの電磁界シミュレーション技術であるＦＤＴＤを用いて計算する技術が開示されている。非特許文献１では、３Ｄの詳細なモデルを使い、インダクタ間の結合を厳密に計算している。
【０００４】
また、非特許文献２には、基板内の配線間の結合を計算するために、単純なインダクタ構造を仮定し、その断面構造に基づく２次元の磁界解析から、それぞれの配線の結合を計算する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｄａｎｉｅｌ  Ａ．  Ｗｈｉｔｅ  ａｎｄ  Ｍａｒｋ  Ｓｔｏｗｅｌｌ，”Ｆｕｌｌ−Ｗａｖｅ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｉｎ  ＲＦ  ａｎｄ  Ｍｉｘｅｄ−Ｓｉｇｎａｌ  ＩＣｓ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｔｉｍｅ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｆｉｎｉｔｅ−Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄ”，ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ  ＴＨＥＯＲＹ  ＡＮＤ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ，  ＶＯＬ．５２，ＮＯ．５，ＭＡＹ  ２００４，ｐ．１４０４−１４１３
【非特許文献２】Ｙｅｈｉａ  Ｍａｓｓｏｕｄ  ａｎｄ  Ｊａｃｏｂ  Ｗｈｉｔｅ，”Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｎ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ”，ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＶＥＲＹ  ＬＡＲＧＥ  ＳＣＡＬＥ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＩＯＮ  （ＶＬＳＩ）  ＳＹＳＴＥＭＳ，ＶＯＬ．１０，ＮＯ．３，ＪＵＮＥ  ２００２，ｐ．２８６−２９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した非特許文献１記載の技術（フル３Ｄ電磁界シミュレーションによるインダクタ間の結合シミュレーション）を用いると、任意のインダクタ間の結合を高精度にシミュレーションすることができる。しかしながら、この技術では、シミュレーション対象のインダクタを変える度に、３Ｄモデルを作り直す必要があり、シミュレーションに要する工数やコストが大きくなる。また、演算負荷が非常に大きいため、シミュレーションの実行時間が非常に長くなるおそれがある。これらの結果、インダクタの種類や配置等を変更することによって生じる結合の変化を簡易に評価することができない。
【０００７】
また、上記非特許文献２記載の技術を用いると、シミュレーションを２次元に近似することで計算時間を減らすことができる。しかしながら、解析することのできる構造が限定されており、複雑な構造のインダクタ間の結合を評価することができない。よって、インダクタが実装された実際の回路基板等に適用することが難しい。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、インダクタを任意の位置に配置したときに、当該インダクタによって形成される磁界（磁場）の影響を簡便にかつ短時間で評価することが可能なインダクタの影響評価方法、インダクタの影響評価装置、及び、インダクタの影響評価プログラム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】
【０００９】
本発明に係るインダクタの影響評価方法は、複数のインダクタについて、各インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報、及び、各インダクタの巻線方向を示す情報を記憶する記憶ステップと、複数のインダクタに含まれる２以上のインダクタの配置を設定する配置設定ステップと、記憶ステップにおいて記憶された２以上のインダクタの巻線方向を示す情報、及び、配置設定ステップで設定された２以上のインダクタの配置に基づいて、２以上のインダクタそれぞれの巻線の中心軸と直交する断面を画定する画定ステップと、記憶ステップにおいて記憶された２以上のインダクタの磁界の３次元分布情報、及び、画定ステップで画定された２以上のインダクタそれぞれの断面に基づいて、２以上のインダクタに含まれるインダクタについて、当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界が、当該インダクタの断面を通る量を演算し、インダクタ間の結合係数を求める演算ステップとを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るインダクタの影響評価装置は、複数のインダクタについて、各インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報、及び、各インダクタの巻線方向を示す情報を記憶する記憶手段と、複数のインダクタに含まれる２以上のインダクタの配置を設定する配置設定手段と、記憶手段に記憶されている２以上のインダクタの巻線方向を示す情報、及び、配置設定手段により設定された２以上のインダクタの配置に基づいて、２以上のインダクタそれぞれの巻線の中心軸と直交する断面を画定する画定手段と、記憶手段により記憶されている２以上のインダクタの磁界の３次元分布情報、及び、画定手段により画定された２以上のインダクタそれぞれの断面に基づいて、２以上のインダクタに含まれるインダクタについて、当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界が、当該インダクタの断面を通る量を演算し、インダクタ間の結合係数を求める演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るインダクタの影響評価方法又はインダクタの影響評価装置によれば、２以上のインダクタの配置が設定され、該インダクタの断面が画定される。そして、予め記憶されているインダクタの磁界の３次元分布情報、及び、画定されたインダクタの断面に基づいて、他のインダクタが形成する磁界が、一のインダクタの断面を通る量が演算され、インダクタ間の結合係数が求められる。すなわち、他のインダクタが形成する磁界が、一のインダクタの断面を通る量を計算することにより、簡易的に結合係数が求められる。よって、インダクタ間の結合係数を簡便にかつ高速に求めることができる。その結果、インダクタを任意の位置に配置したときに、当該インダクタによって形成される磁界（磁場）の影響（インダクタの相互結合）を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【００１２】
本発明に係るインダクタの影響評価方法では、演算ステップにおいて、２以上のインダクタに含まれるインダクタについて、当該インダクタの断面を通る当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界の面積分値を算出するとともに、算出された面積分値と、当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界の量との比に基づいて、インダクタ間の結合係数を求めることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るインダクタの影響評価装置では、演算手段が、２以上のインダクタに含まれるインダクタについて、当該インダクタの断面を通る当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界の面積分値を算出するとともに、算出された面積分値と、当該インダクタ以外のインダクタにより形成される磁界の量との比に基づいて、インダクタ間の結合係数を求めることが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、比較的簡易な演算により、インダクタの断面を通る磁界の総量、及び、インダクタ間の結合係数を算出することができる。よって、計算負荷を低減でき、計算時間をより短縮することができる。
【００１５】
本発明に係るインダクタの影響評価方法では、記憶ステップにおいて、周波数別に、各インダクタ単体が通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶し、演算ステップにおいて、周波数別に、インダクタ間の結合係数を求めることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係るインダクタの影響評価装置では、記憶手段が、周波数別に、各インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶し、演算手段が、周波数別に、インダクタ間の結合係数を求めることが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、インダクタに印加される電気信号の周波数が変化する場合をも含めて、２以上のインダクタを任意の位置に配置したときに、当該インダクタによって形成される磁界の影響（インダクタ間の結合係数）を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【００１８】
本発明に係るインダクタの影響評価方法は、インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶する記憶ステップと、インダクタの配線基板上の配置、及び、該配線基板に形成される信号配線並びにグランド層の配置を設定する配置設定ステップと、配置設定ステップにおいて設定された信号配線とグランド層との間で形成される断面を画定する画定ステップと、記憶ステップにおいて記憶されたインダクタの磁界の３次元分布情報、及び、画定ステップで画定された信号配線とグランド層との間で形成される断面に基づいて、インダクタにより形成される磁界が、断面を通る量を演算する演算ステップとを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係るインダクタの影響評価装置は、インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶する記憶手段と、インダクタの配線基板上の配置、及び、該配線基板に形成される信号配線並びにグランド層の配置を設定する配置設定手段と、配置設定手段により設定された信号配線とグランド層との間で形成される断面を画定する画定手段と、記憶手段により記憶されているインダクタの磁界の３次元分布情報、及び、画定手段により画定された信号配線とグランド層との間で形成される断面に基づいて、インダクタにより形成される磁界が、断面を通る量を演算する演算手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るインダクタの影響評価方法又はインダクタの影響評価装置によれば、インダクタの配置、及び配線基板に形成される信号配線並びにグランド層の配置が設定され、該信号配線とグランド層との間で形成される断面が画定される。そして、インダクタが形成する磁界が該断面を通る量が演算される。その結果、インダクタを任意の位置に配置したときに、当該インダクタによって形成される磁界が信号配線に与える影響（インダクタと信号配線との結合）を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【００２１】
本発明に係るインダクタの影響評価方法は、インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶する記憶ステップと、インダクタの配置、及び、シールドの配置を設定する配置設定ステップと、配置設定ステップにおいて設定されたシールドの断面を画定する画定ステップと、記憶ステップにおいて記憶されたインダクタの磁界の３次元分布情報、及び、画定ステップで画定されたシールドの断面に基づいて、インダクタにより形成される磁界が、断面を通る量を演算する演算ステップとを備えることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係るインダクタの影響評価装置は、インダクタが通電時に形成する磁界の３次元分布情報を記憶する記憶手段と、インダクタの配置、及び、シールドの配置を設定する配置設定手段と、配置設定手段により設定されたシールドの断面を画定する画定手段と、記憶手段により記憶されているインダクタの磁界の３次元分布情報、及び、画定手段により画定されたシールドの断面に基づいて、インダクタにより形成される磁界が、断面を通る量を演算する演算手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るインダクタの影響評価方法又はインダクタの影響評価装置によれば、インダクタの配置、及びシールドの配置が設定され、該シールドの断面が画定される。そして、インダクタが形成する磁界が該断面を通る量が演算される。その結果、インダクタ及びシールドを任意の位置に配置したときに、当該インダクタによって形成される磁界がシールドに与える影響を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【００２４】
本発明に係るインダクタの影響評価プログラムは、コンピュータを、上記いずれかのインダクタの影響評価装置として機能させることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係るインダクタの影響評価プログラムが実行されることにより、コンピュータが、インダクタの影響評価装置（すなわち、記憶手段、配置設定手段、画定手段、及び演算手段）として機能する。その結果、上述したように、インダクタを任意の位置に配置したときに、当該インダクタによって形成される磁界の影響を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、インダクタを任意の位置に配置したときに、当該インダクタによって形成される磁界（磁場）の影響を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係るインダクタの影響評価装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るインダクタの影響評価装置によるインダクタ間の結合係数算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】インダクタ単体の磁界分布の一例を示す図である。
【図４】複数（２個）のインダクタの配置例を示す図である。
【図５】インダクタの断面を説明するための図である。
【図６】第２実施形態に係るインダクタの影響評価装置の構成を示すブロック図である。
【図７】多層配線基板に形成された信号配線、並びにグランド層、及び、多層配線基板上に実装されるインダクタの配置例を示す図である。
【図８】第３実施形態に係るインダクタの影響評価装置の構成を示すブロック図である。
【図９】多層配線基板上に実装されるインダクタとシールドケースの配置例を示す平面図及び正面図である。
【図１０】インダクタの影響評価プログラムを実行するコンピュータの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２９】
まず、図１を用いて、第１実施形態に係るインダクタの影響評価装置１の構成について説明する。図１は、インダクタの影響評価装置１の構成を示すブロック図である。
【００３０】
インダクタの影響評価装置１は、複数のインダクタを任意の位置に配置したときに、各インダクタによって形成される磁界（磁場）の影響（インダクタ間の相互結合）を簡便にかつ短時間で評価する装置である。そのために、インダクタの影響評価装置１は、入力部１０、情報処理ユニット２０、及び、表示部３０を備えている。また、情報処理ユニット２０は、記憶部２１、配置設定部２２、画定部２３、及び演算部２４を有している。
【００３１】
入力部１０は、例えば、キーボードやタッチパネル、ポインティングデバイス、並びに、外部からのデータ入力を受け付ける外部入力インターフェース等から構成されている。入力部１０は、複数のインダクタの単体データ、例えば、３Ｄ電磁界シミュレータにより取得された各インダクタ単体の磁界ベクトルの３Ｄ分布情報、及び、各インダクタの巻線方向を示す情報（例えば縦巻き／横巻き等）や、形状（例えば円形／矩形等）、サイズ（例えば巻線（コイル）の径等）などの入力を受付ける。なお、各インダクタ単体が形成する磁界ベクトルの３Ｄ分布情報は、例えばＡｎｓｏｆｔ  ＨＦＳＳ（Ｈｉｇｈ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）等を使用して、所望の周波数分布（例えば１００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚ等）で取得したものを利用することができる。一方、各インダクタの巻線方向を示す情報（縦巻き／横巻き）や、形状、サイズ等は、例えば製品マニュアル等に記載されている既知の情報を利用することができる。なお、入力部１０は、ユーザから入力される、評価対象となるインダクタを選択して配置する操作なども受付ける。
【００３２】
情報処理ユニット２０は、入力部１０を通して入力される複数のインダクタの単体情報（例えば、磁界ベクトルの３Ｄ分布情報や巻線方向を示す情報等のライブラリ）を予め記憶しておき、選択した（評価したい）２以上のインダクタの配置を入力・設定することにより、各インダクタ間の結合係数を算出して評価するものである。
【００３３】
情報処理ユニット２０は、予め記憶されている各インダクタの情報（磁界の３Ｄ分布や巻線方向等）、及び受け付けられた入力データ（インダクタの配置等）に対して演算処理を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムや上記情報等を記憶するＲＯＭやハードディスク（ＨＤＤ）、演算結果などの各種データを一時的に記憶するＲＡＭ、二次電池等によってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等により構成されている。情報処理ユニット２０では、ＲＯＭやＨＤＤに記憶されているプログラムが、マイクロプロセッサによって実行されることにより、記憶部２１、配置設定部２２、画定部２３、及び演算部２４の機能が実現される。
【００３４】
記憶部２１は、例えば、上述したＲＯＭやＨＤＤ等により構成され、入力部１０により受付けられた複数のインダクタ単体の特性情報、すなわち、各インダクタ単体が通電時に形成する磁界ベクトルの３Ｄ分布情報、及び、各インダクタの巻線方向を示す情報や、形状、サイズ等をライブラリとして記憶する。すなわち、記憶部２１は、特許請求の範囲に記載の記憶手段として機能する。その際に、記憶部２１は、所定の周波数別（例えば１００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚ等）に、各インダクタ単体が通電時に形成する磁界ベクトルの３Ｄ分布情報を記憶する。なお、ここで、記憶部２１に記憶されるインダクタ単体の磁界分布の一例を図３に示す。記憶部２１で記憶されている複数のインダクタ単体の上記特性情報は、画定部２３、及び演算部２４に出力される。
【００３５】
配置設定部２２は、ＣＡＤ機能を有しており、入力部１０を通して受付けられるユーザの操作に従い、ライブラリ化されて記憶されている複数のインダクタの中から２以上のインダクタを選択して配置を設定する。すなわち、配置設定部２２は、特許請求の範囲に記載の配置設定手段として機能する。ここで、複数（２個）のインダクタ１１０，１１１を並べて配置した例を図４に示す。以下、この配置を例にして説明を進める。なお、選択して配置するインダクタの数は２個には限られることなく、３個以上であってもよい。配置設定部２２で設定されたインダクタ１１０，１１１の配置は、画定部２３に出力される。
【００３６】
画定部２３は、記憶部２１に記憶されている各インダクタ１１０，１１１の巻線方向を示す情報（縦巻き／横巻き等）、各インダクタ１１０，１１１の形状（円形／矩形等）、サイズ（巻線（コイル）の径等）、及び、配置設定部２２により設定されたインダクタ１１０，１１１の配置に基づいて、インダクタ１１０，１１１それぞれの断面、すなわち巻線の中心軸と直交する断面を画定する。すなわち、画定部２３は、特許請求の範囲に記載の画定手段として機能する。ここで、図５に示されるように、インダクタ１１０，１１１の断面１１０ｃ、１１１ｃは、横巻き（巻線の中心軸が基板面と平行）の場合にはＹＺ（又はＸＺ）平面（紙面に垂直な平面）、縦巻き（巻線の中心軸が基板面に対して垂直）の場合にはＸＹ平面（紙面に平行な平面）に含まれる。なお、画定部２３で画定された各インダクタ１１０，１１１の断面１１０ｃ，１１１ｃは、演算部２４に出力される。
【００３７】
演算部２４は、記憶部２１により記憶されているインダクタ１１０，１１１の磁界ベクトルの３Ｄ分布情報、及び、画定部２３により画定されたインダクタ１１０，１１１それぞれの断面１１０ｃ，１１１ｃに基づいて、一のインダクタ１１０（１１１）について、他のインダクタ１１１（１１０）により形成される磁界が、この一のインダクタ１１０（１１１）の断面１１０ｃ（１１１ｃ）を通る総量を演算し、インダクタ間の結合係数を求める。すなわち、演算部２４は特許請求の範囲に記載の演算手段として機能する。
【００３８】
ここで、より詳細には、図４に示した配置例のケースでは、演算部２４は、一方のインダクタ１１０の断面１１０ｃを通る他方のインダクタ１１１の磁界の総量（面積分値）を算出し、該総量（面積分値）と他方のインダクタ１１１が出す磁界のエネルギーの総量（記憶されている情報から既知）との比から結合係数を計算する。同様に、演算部２４は、他方のインダクタ１１１の断面１１１ｃを通る一方のインダクタ１１０の磁界の総量（面積分値）を算出し、該総量（面積分値）と一方のインダクタ１１０が出す磁界のエネルギーの総量（記憶されている情報から既知）との比から結合係数を計算する。なお、演算部２４は、所定の周波数毎（例えば１００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚ等）に、上記結合係数を計算する。
【００３９】
また、演算部２４は、得られた結合係数の値に基づいて、インダクタ１１０，１１１の影響を評価する。なお、評価する際には、得られた双方の結合係数を足し合わせた値、及び／又は、双方を平均化した値を用いてもよい。また、双方の値が大きく違わない場合には、いずれか一方の値のみを用いてもよい。さらに、演算部２４では、双方のインダクタ１１０，１１１に流れる電流値（エネルギー）を考慮して、インダクタ１１０及びインダクタ１１１の影響評価を行ってもよい。例えば、インダクタ１１０がパワーアンプにつながれており、インダクタ１１１がリニアアンプ（ローノイズアンプ）につながれているとした場合、インダクタ１１０にかかるエネルギーの方が、インダクタ１１１にかかるエネルギーよりも圧倒的に多くなる。よって、この場合には、インダクタ１１０からインダクタ１１１に干渉が生じる。そのため、それぞれのインダクタ１１０，１１１に乗っているエネルギーの量を考慮して相互の影響を評価するようにしてもよい。
【００４０】
上述したように、インダクタ間の結合係数を算出することにより、一方のインダクタ１１０に例えばｉという電流が流れたときに他方のインダクタ１１１にどのような電流が流れるのかという絶対値の評価を後処理で行うことができる。なお、演算部２４による演算結果（インダクタ間の結合係数）及び評価結果は、表示部３０に出力される。
【００４１】
表示部３０は、例えば、ＬＣＤディスプレイなどから構成され、演算部２４で求められた２個のインダクタ間の結合係数や評価結果などを表示する。また、表示部３０は、入力部１０によって受け付けられた入力データや、インダクタ１１０，１１１の配置、画定されたインダクタ１１０，１１１の断面１１０ｃ，１１１ｃなども表示する。
【００４２】
次に、図２を参照しつつ、インダクタの影響評価装置１の動作、及びインダクタの影響評価方法について説明する。図２は、インダクタの影響評価装置１によるインダクタ間の結合係数算出処理の処理手順を示すフローチャートである。ここでは、上述した図４に示されるように配置された２つのインダクタ１１０，１１１の結合係数を求める場合を例にして説明する。
【００４３】
ステップＳ１００（特許請求の範囲に記載の記憶ステップに相当）では、入力部１０を通して受付けられた複数のインダクタ単体の特性情報、すなわち、各インダクタ単体が通電時に形成する磁界ベクトルの３Ｄ分布情報、及び、各インダクタの巻線方向を示す情報（縦巻き／横巻き）や、形状、サイズ等が記憶される。なお、ステップＳ１００では、周波数別（例えば１００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚ）に、各インダクタ単体が通電時に形成する磁界ベクトルの３Ｄ分布情報が記憶される。
【００４４】
次に、ステップＳ１０２（特許請求の範囲に記載の配置設定ステップに相当）では、ステップＳ１００において記憶された複数のインダクタの中から２以上（図４の例では２個）のインダクタ１１０，１１１が選択され、配置が設定される。
【００４５】
続いて、ステップＳ１０４（特許請求の範囲に記載の画定ステップに相当）では、ステップＳ１００において記憶された各インダクタ１１０，１１１の巻線方向を示す情報、各インダクタ１１０，１１１の形状、サイズ、及び、ステップＳ１０２において設定された２つのインダクタ１１０，１１１の配置に基づいて、インダクタ１１０，１１１それぞれの断面（巻線の中心軸と直交する断面）１１０ｃ，１１１ｃが画定される。
【００４６】
続くステップＳ１０６（特許請求の範囲に記載の演算ステップに相当）では、ステップＳ１００において記憶されたインダクタ１１０，１１１の磁界ベクトルの３Ｄ分布情報、及び、ステップＳ１０２で画定されたインダクタ１１０，１１１それぞれの断面１１０ｃ，１１１ｃに基づいて、一方のインダクタ１１０の断面１１０ｃを通る他方のインダクタ１１１の磁界の総量（断面１１０ｃについての面積分値）が算出され、該総量（面積分値）と他方のインダクタ１１１が出す磁界のエネルギーの総量（既知）との比から結合係数が計算される。同様に、ステップＳ１０６では、他方のインダクタ１１１の断面１１１ｃを通る一方のインダクタ１１０の磁界の総量（断面１１１ｃについての面積分値）が算出され、該総量（面積分値）と一方のインダクタ１１０が出す磁界のエネルギーの総量（既知）との比から結合係数が計算される。
【００４７】
そして、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６において得られた、２個のインダクタ間の結合係数や評価結果などが表示部３０に表示される。
【００４８】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、２以上（図４の例では２個）のインダクタ１１０，１１１の配置が設定され、該インダクタ１１０，１１１の断面１１０ｃ，１１１ｃが画定される。そして、他方のインダクタ１１１（１１０）が形成する磁界が、一方のインダクタ１１０（１１１）の断面１１０ｃ（１１１ｃ）を通る量が演算され、インダクタ間の結合係数が求められる。すなわち、他方のインダクタ１１１（１１０）が形成する磁界が、一方のインダクタ１１０（１１１）の断面１１０ｃ（１１１ｃ）を通る量を計算することにより、簡易的に結合係数が求められる。よって、インダクタ間の結合係数を簡便にかつ高速に求めることができる。その結果、インダクタ１１０，１１１を任意の位置に配置したときに、当該インダクタ１１０，１１１によって形成される磁界の影響（インダクタ間の相互結合）を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【００４９】
本実施形態によれば、一方のインダクタ１１０（１１１）の断面１１０ｃ（１１１ｃ）を通る他方のインダクタ１１１（１１０）により形成される磁界の面積分値が算出されるとともに、算出された面積分値と、他方のインダクタ１１１（１１０）により形成される磁界の量との比に基づいて、インダクタ間の結合係数が求められる。そのため、比較的簡易な演算により、インダクタ１１０，１１１の断面１１０ｃ，１１１ｃを通る磁界の総量、及び、インダクタ間の結合係数を算出することができる。よって、計算負荷を低減でき、計算時間をより短縮することができる。
【００５０】
本実施形態によれば、周波数別に、各インダクタ１１０，１１１が通電時に形成する磁界の３次元分布情報が記憶され、周波数別に、インダクタ間の結合係数が求められる。そのため、インダクタ１１０，１１１に印加される電気信号の周波数が変化した場合をも含めて、２以上（図４の例では２個）のインダクタ１１０，１１１を任意の位置に配置したときに、当該インダクタ１１０，１１１によって形成される磁界の影響（インダクタ間の結合係数）を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【００５１】
（第２実施形態）
上述した第１実施形態に係るインダクタの影響評価装置１では、インダクタの磁界が与える影響として、インダクタ間の結合係数を算出、評価したが、インダクタの磁界が、配線基板（プリント基板）に形成された信号配線に与える影響を算出、評価する構成とすることもできる。
【００５２】
そこで、次に、図６，７を併せて用いて、第２実施形態に係るインダクタの影響評価装置２について説明する。ここでは、上述した第１実施形態に係るインダクタの影響評価装置１と同一・同様な構成については説明を簡略化又は省略し、異なる点を主に説明する。図６は、第２実施形態に係るインダクタの影響評価装置２の構成を示すブロック図である。なお、図６において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００５３】
インダクタの影響評価装置２は、情報処理ユニット２０に代えて、情報処理ユニット２０Ｂを備えている点で、上述したインダクタの影響評価装置１と異なっている。また、情報処理ユニット２０Ｂは、配置設定部２２に代えて配置設定部２２Ｂを備えており、画定部２３に代えて画定部２３Ｂを備えており、演算部２４に代えて演算部２４Ｂを備えている点で、情報処理ユニット２０と異なっている。その他の構成は、上述したインダクタの影響評価装置１と同一又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５４】
配置設定部２２Ｂは、ＣＡＤ機能を有しており、入力部１０を通して受付けられるユーザの操作に従い、例えば図７に示されるように、ライブラリ化されて記憶されている複数のインダクタの中から選択されたインダクタ１１２の多層配線基板１００上の配置を設定する。また、配置設定部２２Ｂは、多層配線基板１００に形成される信号配線１０３並びにグランド層１０１の配置を設定する。すなわち、配置設定部２２Ｂは、特許請求の範囲に記載の配置設定手段として機能する。ここで、図７は、多層配線基板１００に形成されたグランド層１０１、並びに信号配線１０３、及び、多層配線基板１００上に実装されるインダクタ１１２の配置例を示す図である。以下、この配置を例にして説明を進める。
【００５５】
ここで、多層配線基板１００は、図７に示されるように、多層構造を持ち、例えば、上面にインダクタ１１２が配置されるとともに、中層に銅箔などからなる信号配線（プリント配線）１０３が形成されている。また、その下層には、銅箔などからなるグランドパターンが略一面に形成された所謂ベタグランド層１０１が形成されている。なお、配置設定部２２Ｂにより設定されたインダクタ１１２の配置、及び、グランド層１０１、信号配線１０３の配置等は、画定部２３Ｂに出力される。
【００５６】
画定部２３Ｂは、配置設定部２２Ｂにより設定された信号配線１０３とグランド層１０１との間で形成される断面（すなわち、信号配線１０３を含み、グランド層１０１に垂直な面）１０３ｃを画定する。すなわち、画定部２３Ｂは、特許請求の範囲に記載の画定手段として機能する。なお、画定部２３Ｂにより画定された信号配線１０３とグランド層１０１との間に形成される断面１０３ｃの情報は、演算部２４Ｂに出力される。
【００５７】
演算部２４Ｂは、記憶部２１により記憶されているインダクタ１１２の磁界ベクトルの３Ｄ分布情報、及び、画定部２３Ｂにより画定された信号配線１０３とグランド層１０１との間で形成される断面１０３ｃに基づいて、インダクタ１１２により形成される磁界が、断面１０３ｃを通る（交わる）量を演算（面積分）する。すなわち、演算部２４Ｂは、特許請求の範囲に記載の演算手段として機能する。
【００５８】
そして、その演算結果に基づいて、演算部２４Ｂは、インダクタ１１２と信号配線１０３との結合、すなわち、インダクタ１１２が信号配線１０３に与える影響を評価する。ここで、例えば、信号配線１０３に対してインダクタ１１２が発生する磁界が乗ったときには信号配線１０３の電圧レベルが揺れてしまうことが起こり得るが、演算部２４では、そのような具体的な影響の程度が定量化されて評価される。なお、演算部２４Ｂによる演算結果（インダクタ１１２と信号配線との結合係数／評価結果）は、表示部３０に出力されて、表示される。
【００５９】
以上のように、本実施形態によれば、インダクタ１１２の配置、及び配線基板１００に形成される信号配線１０３並びにグランド層１０１の配置が設定され、該信号配線１０３とグランド層１０１との間で形成される断面１０３ｃが画定される。そして、インダクタ１１２が形成する磁界が該断面を通る量が演算される。その結果、インダクタ１１２を任意の位置に配置したときに、当該インダクタ１１２によって形成される磁界が信号配線１０３に与える影響（インダクタ１１２と信号配線１０３との結合）を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【００６０】
（第３実施形態）
上術した第１実施形態に係るインダクタの影響評価装置１では、インダクタの磁界が与える影響として、インダクタ間の結合係数を算出、評価したが、インダクタの磁界がシールドケース（又はシールド）に与える影響を算出、評価する構成とすることもできる。
【００６１】
そこで、次に、図８，９を併せて用いて、第３実施形態に係るインダクタの影響評価装置３について説明する。ここでは、上述した第１実施形態に係るインダクタの影響評価装置１と同一・同様な構成については説明を簡略化又は省略し、異なる点を主に説明する。図８は、第３実施形態に係るインダクタの影響評価装置３の構成を示すブロック図である。なお、図８において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
【００６２】
インダクタの影響評価装置３は、情報処理ユニット２０に代えて、情報処理ユニット２０Ｃを備えている点で、上述したインダクタの影響評価装置１と異なっている。また、情報処理ユニット２０Ｃは、配置設定部２２に代えて配置設定部２２Ｃを備えており、画定部２３に代えて画定部２３Ｃを備えており、演算部２４に代えて演算部２４Ｃを備えている点で、情報処理ユニット２０と異なっている。その他の構成は、上述したインダクタの影響評価装置１と同一又は同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６３】
配置設定部２２Ｃは、ＣＡＤ機能を有しており、入力部１０を通して受付けられるユーザの操作に従い、例えば図９に示されるように、ライブラリ化されて記憶されている複数のインダクタの中から選択されたインダクタ１１２の多層配線基板１００上の配置、及び、シールド対象部分を覆ってシールドする金属性のシールドケース１２０の多層配線基板１００上の配置を設定する。すなわち、配置設定部２２Ｃは、特許請求の範囲に記載の配置設定手段として機能する。ここで、図９は、多層配線基板１００上に実装されるインダクタ１１２及びシールドケース１２０の配置例を示す平面図（上段）及び正面図（下段）である。以下、この配置を例にして説明を進める。配置設定部２２ＢＣより設定されたインダクタ１１２の配置、及びシールドケース１２０の配置は、画定部２３Ｃに出力される。
【００６４】
画定部２３Ｃは、配置設定部２２Ｃにより設定されたシールドケース１２０の断面を画定する。すなわち、画定部２３Ｃは、特許請求の範囲に記載の画定手段として機能する。なお、画定部２３Ｃにより画定されたシールドケース１２０の断面（情報）は、演算部２４Ｃに出力される。
【００６５】
演算部２４Ｃは、記憶部２１により記憶されているインダクタ１１２の磁界ベクトルの３Ｄ分布情報、及び、画定部２３Ｃにより画定されたシールドケース１２０の断面に基づいて、インダクタ１１２により形成される磁界が、シールドケース１２０の断面を通る（交わる）量を演算（面積分）する。すなわち、演算部２４Ｃは、特許請求の範囲に記載の演算手段として機能する。
【００６６】
そして、その演算結果に基づいて、演算部２４Ｃは、インダクタ１１２が形成する磁界のシールドケース１２０に対する影響を評価する。ところで、例えば、シールドケース１２０等の導体が遮蔽物としてあると、そこに磁界が差交したときに、渦電流が発生してエネルギーを損失させるという問題がある。ここで、シールドケース１２０を通る磁界（エネルギー）の総量を計算（面積分）すれば、影響の度合いを絶対値で比較することができる。すなわち、シールドケース１２０の表面の面積を通る磁界の量を全て積分し、その総量を比較することにより、シールドケース１２０に対するインダクタ１１２の影響度の評価に加えて、どのようにシールドケース１２０を配置することが好ましいか等の評価を行うこともできる。なお、演算部２４Ｃによる演算結果、インダクタ１１２のシールドケース１２０に対する影響評価結果は、表示部３０に出力されて、表示される。
【００６７】
以上のように、本実施形態によれば、インダクタ１１２の配置、及びシールドケース１２０の配置が設定され、該シールドケース１２０の断面が画定される。そして、インダクタ１１２が形成する磁界が該断面を通る量が演算される。その結果、インダクタ１１２及びシールドケース１２０を任意の位置に配置したときに、インダクタ１１２によって形成される磁界がシールドケース１２０に与える影響を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【００６８】
次に、図１０を参照しつつ、コンピュータを、上述したインダクタの影響評価装置１として機能させるインダクタの影響評価プログラムについて説明する。図１０は、インダクタの影響評価プログラムを実行するためのコンピュータ５の構成を示すブロック図である。
【００６９】
コンピュータ５は、インダクタの影響評価プログラム５２の実行等を制御する制御部（ＣＰＵ）５０と、インダクタの影響評価プログラム５２等が記憶されたハードディスク５１と、メモリ（ＲＡＭ）５３と、ディスプレイ等から成る表示部５４と、キーボード等から成る入力部５５と、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されたプログラム等を読み取り可能な読取装置５６と、ＬＡＮボードから成るＬＡＮインターフェース５７とを備えている。ここで、例えば、読取装置５６により読み取られハードディスク５１に記憶（インストール）されたインダクタの影響評価プログラム５２が実行されることにより、コンピュータ５が、上述したインダクタの影響評価装置１を構成する入力部１０、記憶部２１、配置設定部２２、画定部２３、及び演算部２４、及び表示部３０として機能する。
【００７０】
本実施形態によれば、インダクタの影響評価プログラム５２が実行されることにより、コンピュータ５が、インダクタの影響評価装置１として機能する。その結果、上述したように、複数（上記実施形態では２個）のインダクタ１１０，１１１を任意の位置に配置したときに、当該インダクタ１１０，１１１によって形成される磁界の影響（インダクタ間の結合係数）を簡便にかつ短時間で評価することが可能となる。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上述したインダクタ１１０，１１１の配置や多層配線基板１００の構造等は例示であり、上記実施形態には限られない。また、配置されるインダクタの数は、上記実施形態に限られることなく、任意に設定することができる。
【００７２】
また、上記実施形態では、各インダクタ単体が形成する磁界（磁場）の３Ｄベクトル分布を、ＨＦＳＳ等の３Ｄシミュレータを利用して取得したが、実測により取得してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１，２，３  インダクタの影響評価装置
５  コンピュータ
１０  入力部
２０，２０Ｂ，２０Ｃ  情報処理ユニット
２１  記憶部
２２，２２Ｂ，２２Ｃ  配置設定部
２３，２３Ｂ，２３Ｃ  画定部
２４，２４Ｂ，２４Ｃ  演算部
３０  表示部
５０  制御部
５１  ハードディスク
５２  インダクタの影響評価プログラム
５３  メモリ
５４  表示部
５５  入力部
５６  読取装置
１００  多層配線基板
１０１  グランド層
１０３  信号配線
１１０，１１１，１１２  インダクタ
１２０  シールドケース
【図１】
2015138473.tif 000003
【図２】
2015138473.tif 000004
【図３】
2015138473.tif 000005
【図４】
2015138473.tif 000006
【図５】
2015138473.tif 000007
【図６】
2015138473.tif 000008
【図７】
2015138473.tif 000009
【図８】
2015138473.tif 000010
【図９】
2015138473.tif 000011
【図１０】
2015138473.tif 000012