(57)【要約】【課題】部品が基板内に内蔵される部品内蔵基板の電気的特性を容易にかつ正確に予測する。【解決手段】回路図を作成する回路図作成部１００と、部品の情報を入力する部品情報入力部１０１と、部品の情報が記憶された部品情報データベースと、部品の周囲の条件を入力する周囲情報入力部１０２と、入力された周囲情報を用いて部品の特性に変化があるか否か判定する特性変化判定部と、特性変化判定を行うための条件が記憶された特性判定データベースと、特性変化判定部から得られる判定結果を用いて部品情報データベースのデータを補正する部品特性補正部と、部品特性を補正するための情報が記憶された部品特性補正データベースと、回路シミュレーションを実行するための回路解析部と、解析結果を出力する解析結果出力部を備えたことを特徴とする部品内蔵基板設計支援システムである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路図を作成する回路図作成部と、部品の情報を入力する部品情報入力部と、部品の情報が記憶された部品情報データベースと、部品の周囲の条件を入力する周囲情報入力部と、入力された周囲情報を用いて部品の特性に変化があるか否か判定する特性変化判定部と、特性変化判定を行うための条件が記憶された特性判定データベースと、前記特性変化判定部から得られる判定結果を用いて前記部品情報データベースのデータを補正する部品特性補正部と、部品特性を補正するための情報が記憶された部品特性補正データベースと、回路シミュレーションを実行するための回路解析部と、解析結果を出力する解析結果出力部とを備えることを特徴とする部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項２】
周囲情報入力部は、部品周囲媒質の材料定数の条件を持つことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項３】
周囲情報入力部は、温度の条件を持つことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項４】
周囲情報入力部は、湿度の条件を持つことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項５】
周囲情報入力部は、部品から金属板までの距離を持つことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項６】
周囲情報入力部は、金属板と部品の重なり面積を持つことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項７】
特性変化判定部は、周囲媒質の材料定数の値と特性変化の関係が記述されたデータベースであることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項８】
特性変化判定部は、周囲温度と特性変化の関係が記述されたデータベースであることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項９】
特性変化判定部は、周囲湿度と特性変化の関係が記述されたデータベースであることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項１０】
特性変化判定部は、部品から金属板までの距離と特性変化の関係が記述されたデータベースであることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項１１】
特性変化判定部は、金属板との重なり面積と特性変化の関係が記述されたデータベースであることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項１２】
部品特性補正部は、部品周囲媒質の材料定数の関数、周波数の関数、温度の関数、湿度の関数、部品から金属板までの距離の関数、部品と金属板の重なり面積の関数で記述された数学モデルであることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システム。
【請求項１３】
請求項１に記載の部品データ情報データベース、特性判定データベース、部品補正データベース中の電子データを組み込んだことを特徴とする回路シミュレータ。
【請求項１４】
請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システムを機能として備えたプログラム。
【請求項１５】
請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システムを用いて設計されたことを特徴とする部品内蔵基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品が基板内に内蔵された部品内蔵基板の設計を支援するためのシステム及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品が基板内に内蔵された部品内蔵基板を設計する場合、周囲の影響による部品特性の変化を考慮せずに設計することが一般的であった。従来の部品内蔵基板設計支援システムは、図７に示されるような構成であった。図７において、回路図を入力する回路図作成部１０と、部品情報を入力する部品情報入力部１１と、部品の情報が記憶された部品情報データベース１２と、回路シミュレーションを行う回路解析部１３と、解析結果を出力する解析結果出力部１４となっていた。また、部品内蔵基板を設計するための支援システムとして、特許文献１では、部品内蔵基板を設計する場合、部品情報に電磁界に係る立体的付加形状を示す情報を含ませることによって、部品の特性に影響を与えないように、部品の配置する層を自動的に決定することのできる部品内蔵基板設計支援システムが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２６７１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の部品内蔵基板設計支援システムでは、部品が内蔵されたことにより発生する部品の電気的特性の変化を考慮していないため、部品内蔵基板の電気的特性を正確に予測できないという欠点があった。特許文献１では、部品の特性に影響のないように配置する層を決定しているが、基板内に高密度に部品を実装する場合や部品内蔵基板の厚みを薄くしようとする場合、電磁界に係る立体的付加形状が重なってしまうため、配置する層を自動的に決定できないという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、回路図を作成する回路図作成部と、部品の情報を入力する部品情報入力部と、部品の情報が記憶された部品情報データベースと、部品の周囲の条件を入力する周囲情報入力部と、入力された周囲情報を用いて部品の特性に変化があるか否か判定する特性変化判定部と、特性変化判定を行うための条件が記憶された特性判定データベースと、特性変化判定部から得られる判定結果を用いて部品情報データベースのデータを補正する部品特性補正部と、部品特性を補正するための情報が記憶された部品特性補正データベースと、回路シミュレーションを実行するための回路解析部と、解析結果を出力する解析結果出力部とを備えることを特徴とする部品内蔵基板設計支援システムであり、部品が基板内に内蔵された部品の電気的特性を考慮することにより、部品内蔵基板の電気的特性を容易に予測できるので、所望の特性を実現する回路構成と部品を配置する層を短時間で得られるようになり設計の効率化が図れるという作用効果が得られる。
【０００５】
また、周囲情報入力部は、部品周囲媒質の材料定数の条件を持つことにより、部品周囲の媒質を考慮したシミュレーションが可能となるので、基板内に部品が内蔵された場合の回路の電気的特性を予測できるという作用効果が得られる。
【０００６】
また、周囲情報入力部は、温度の条件を持つことにより、温度が変化した場合の回路の電気的特性を予測できるので、温度が変動した場合に対する回路の設計品質が確認できるという作用効果が得られる。
【０００７】
また、周囲情報入力部は、湿度の条件を持つことにより、湿度が変化した場合の回路の電気的特性を予測できるので、湿度が変動した場合に対する回路の設計品質が確認できるという作用効果が得られる。
【０００８】
また、周囲情報入力部は、部品から金属板までの距離を持つことにより、金属板までの距離に応じたシミュレーションが可能となるという作用効果が得られる。
【０００９】
また、周囲情報入力部は、金属板と部品の重なり面積を持つことにより、部品の重なり面積による影響を考慮したシミュレーションが可能となる作用効果が得られる。
【００１０】
また、特性変化判定部は、周囲媒質の材料定数の値と特性変化の関係が記述されたデータベースであることにより、予め周囲媒質の材料定数の値と特性変化の関係がデータベースとして持っているため、周囲媒質の材料定数の影響の有無を瞬時に判定できるという作用効果が得られる。
【００１１】
また、特性変化判定部は、周囲温度と特性変化の関係が記述されたデータベースであることにより、予め、周囲温度と特性変化に関係がデータベースとして備わっていることから、周囲温度による影響の有無を瞬時に判別できるという作用効果が得られる。
【００１２】
また、特性変化判定部は、周囲湿度と特性変化の関係が記述されたデータベースであることにより、予め、周囲湿度と特性変化に関係がデータベースとして備わっていることから、周囲湿度による影響の有無を瞬時に判別できるという作用効果が得られる。
【００１３】
また、特性変化判定部は、部品から金属板までの距離と特性変化の関係が記述されたデータベースであることにより、予め、部品から金属板までの距離と特性変化の関係がデータベースとして備わっていることから、部品から金属板までの距離による影響の有無を瞬時に判別できるという作用効果が得られる。
【００１４】
また、特性変化判定部は、部品と金属板との重なり面積と特性変化の関係が記述されたデータベースであることにより、予め、部品と金属板との重なり面積と特性変化の関係がデータベースと備わっていることから、部品と金属板との重なり面積による影響の有無を瞬時に判別できるという作用効果が得られる。
【００１５】
また、部品特性補正部は、部品周囲媒質の材料定数の関数、周波数の関数、温度の関数、湿度の関数、金属板までの距離の関数、部品と金属板の重なり面積の関数で記述された数学モデルであることにより、周囲媒質の材料定数、周波数、温度、部品から金属板までの距離、部品と金属板の重なり面積の影響を瞬時に補正でき、高速にシミュレーションが実行できるようになる作用効果が得られる。
【００１６】
また、請求項１に記載の部品データ情報データベース、特性判定データベース、部品補正データベース中の電子データを組み込んだことを特徴とする回路シミュレータとすることにより、回路シミュレーションの再利用性が高まり、設計の効率化が図れるという作用効果が得られる。
【００１７】
また、請求項１に記載の部品内蔵基板設計支援システムを機能として備えたプログラムとすることにより、部品内蔵基板の電気的特性を正確に予測することができ、部品を配置する層も決定できるので、設計の試作回数を低減できるという作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
上述のごとく、本発明によれば、部品が基板内に内蔵された部品内蔵基板の電気的特性を容易に予測でき、部品を配置する層も決定することが可能となるので、設計効率が向上することになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態における部品内蔵基板設計支援システムの構成の一例を示したブロック図である。本発明の実施の形態における部品内蔵基板設計支援システムは、回路図作成部１００と部品情報入力部１０１と周囲情報入力部１０２と特性変化判定部１０３と部品特性補正部１０４と回路解析部１０５と解析結果出力部１０６と部品情報データベース１０７と特性変化判定データベース１０８と部品特性補正データベース１０９により構成される。
【００２１】
図１において、回路図作成部１００は、所望の特性を実現するための回路構成を作成する。
【００２２】
部品情報データベース１０７は、部品の電気的特性が記憶されたデータベースである。ここでいう部品の電気的特性は、部品の等価回路やＳパラメータなどの測定データをいう。
【００２３】
部品情報入力部１０１は、使用する部品情報を入力する。ここでいう部品情報とは、部品の素子値や品番名などを入力することである。
【００２４】
周囲情報入力部１０２は、使用する部品の周囲情報を入力する。ここでいう周囲情報は、部品が基板内に内蔵されている周囲の媒質や温度や湿度やフットプリント寸法や金属板の寸法であり、例えば、誘電率や誘電体正接（ｔａｎδ）などの材料定数や部品が実装されるフットプリントの幅や厚みや金属板の幅や厚みなどを言う。
【００２５】
特性変化判定データベース１０８は、部品と特性変化の関係が記憶されたデータベースである。ここでいう部品と特性変化の関係は、例えば、周囲媒質の材料定数、温度、湿度、部品と金属板の距離や部品と金属板の重なり面積と特性変化の有無の関係を言う。
【００２６】
特性変化判定部１０３は、部品情報入力部１０１と周囲情報入力部１０２より入力された情報と特性変化判定データベース１０８に基づいて、部品の特性に変化があるのかを判定する。
【００２７】
部品特性補正データベース１０９は、部品情報データベース１０７に記憶された部品の電気的特性を補正するための情報が記憶されたデータベースである。ここでいう部品の電気的特性を補正するための情報とは、部品周囲媒質の材料定数の関数、周波数の関数、温度の関数、湿度の関数、部品から金属板までの距離の関数、部品と金属板の重なり面積の関数で記述された数学モデルである。
【００２８】
部品特性補正部１０４は、特性変化判定部１０３で判定された結果と部品特性補正データベース１０９に基づいて、部品情報データベース１０７の情報を補正する。
【００２９】
回路解析部１０５は、作成された回路図を解析する。
【００３０】
解析結果出力部１０６は、回路解析部１０５で解析された解析結果を出力する。
【００３１】
以上のフローを適用し部品内蔵基板の設計を行った場合の具体的事例を以下に示す。
【実施例】
【００３２】
本発明の実施例として、ローパスフィルタを設計する例を用いて詳細に説明する。ローパスフィルタを設計するため、回路図作成部においてキャパシタＣ１，Ｃ２やインダクタＬ１から構成される図２のような回路図を作成する。次に、所望の特性が得られるようなキャパシタＣ１，Ｃ２とインダクタＬ１の品番を図３に示す部品情報データベースから選択する。次に、基板内に内蔵する部品であるキャパシタＣ１のみ図４に示すような周囲情報を入力し、部品周囲媒質の誘電率や誘電体正接（ｔａｎδ）や雰囲気温度などを入力する。
【００３３】
次に、図５に示すような特性判定データベースを用いて特性変化判定部が特性に変化があるか判定する。具体的には、キャパシタＣ１と金属板(1)との物理的距離が１０μｍとなっており、特性判定データベースの５０μｍ以下に該当しているため、キャパシタＣ１は、特性変化があると判定される。次に、部品から金属板の距離と部品情報データベースの補正データの関係が記憶された図６に示すような部品補正データベースから該当する数学モデルを読み込み、部品特性補正部で補正する。補正された回路図にもとづいて回路シミュレーションを実行すると、シミュレーション結果が解析結果出力部に出力される。
【００３４】
本実施例においては、キャパシタが基板内に内蔵されたことによる部品の特性変化を考慮した回路シミュレーションが行なえるため、部品内蔵基板の電気的特性を予測でき、部品を配置する層も決定できることからローパスフィルタの試作回数を低減でき、結果として安価に製品を提供できるという効果をもたらす。
【００３５】
以上に説明した実施例では、１つのキャパシタが基板内に内蔵された場合を例にとって説明したが、他の種類の複数個の部品が基板内に内蔵されるような場合でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように本発明は、部品を基板内部に内蔵する場合の部品内蔵基板設計支援システムとして広く世の中に貢献できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の部品内蔵基板設計支援システムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態における部品内蔵基板設計支援システムのローパスフィルタの回路図
【図３】本発明の一実施の形態における部品内蔵基板設計支援システムの部品情報データベースの一例を示す説明図
【図４】本発明の一実施の形態における部品内蔵基板設計支援システムの周囲情報入力部の一例を示す説明図
【図５】本発明の一実施の形態における部品内蔵基板設計支援システムの特性変化判定データベースの一例を示す説明図
【図６】本発明の一実施の形態における部品内蔵基板設計支援システムの特性補正データベースの一例を示す説明図
【図７】従来の部品内蔵基板設計支援システムを説明するブロック図
【符号の説明】
【００３８】
１０  回路図作成部
１１  部品情報入力部
１２  部品情報データベース
１３  回路解析部
１００  回路図作成部
１０１  部品情報入力部
１０２  周囲情報入力部
１０３  特性変化判定部
１０４  部品特性補正部
１０５  回路解析部
１０６  解析結果出力部
１０７  部品情報データベース
１０８  特性変化判定データベース
１０９  部品特性補正データベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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