特開 2023-23280 設計支援装置、設計支援プログラムおよび設計支援方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023023280

(43)【公開日】2023-02-16

(54)【発明の名称】設計支援装置、設計支援プログラムおよび設計支援方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/398 20200101AFI20230209BHJP

   G06F 30/392 20200101ALI20230209BHJP

   G06F 115/12 20200101ALN20230209BHJP

【ＦＩ】

G06F30/398

G06F30/392

G06F115:12

【審査請求】有

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021128632

(22)【出願日】2021-08-04

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-07-08

(71)【出願人】

【識別番号】511187214

【氏名又は名称】株式会社ＦＬＯＳＦＩＡ

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 将人

(72)【発明者】

【氏名】三竹 雅也

(72)【発明者】

【氏名】竹内 健吾

(72)【発明者】

【氏名】人羅 俊実

(72)【発明者】

【氏名】奥井 富士雄

【テーマコード（参考）】

5B146

【Ｆターム（参考）】

5B146AA22

5B146EC09

5B146GC12

5B146GL07

(57)【要約】

【課題】高さの異なる複数の電子部品を部品内蔵基板内に配置する場合に、電子部品選択の自由度を確保しつつ、短時間で高さ調整の要否および高さ調整部材の詳細設計が可能な設計支援装置、設計支援プログラムおよび設計支援方法を提供する。
【解決手段】電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、第１の電子部品の高さと第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出部と、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、前記第１の電子部品および／または前記第２の電子部品上に配置する高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断部と、備える電子部品内蔵基板の設計支援装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、前記第１の電子部品の高さと前記第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出部と、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、前記第１の電子部品および／または前記第２の電子部品上に配置する高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断部と、
を備える電子部品内蔵基板の設計支援装置。

【請求項2】

前記高さ調整要否判断部は、前記高さ調整部材を配置する電子部品を選択する請求項１記載の設計支援装置。

【請求項3】

さらに、前記高さ調整部材の寸法を算出する高さ調整部材寸法算出部を含む請求項１または２に記載の設計支援装置。

【請求項4】

前記第１の電子部品および前記第２の電子部品はベアチップであり、前記第１の電子部品および前記第２の電子部品の高さ情報は、それぞれベアチップとしての高さ情報である請求項１～３のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項5】

前記高さ調整部材の配置方法を選択する高さ調整部材配置方法選択部をさらに備える請求項１～４のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項6】

前記第１の部品情報および／または前記第２の部品情報は、前記第１の電子部品および／または前記第２の電子部品の入手条件情報を含んでおり、前記高さ調整部材配置方法選択部は、前記入手条件情報に基づいて、前記高さ調整部材の配置方法を選択する請求項５記載の設計支援装置。

【請求項7】

さらに、前記第１の電子部品の部品指定情報および前記第２の電子部品の部品指定情報を入力するための入力装置を備える請求項１～６のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項8】

前記入力装置で受け付けた前記第１の電子部品および前記第２の電子部品の部品指定情報に基づいて、部品データベースから前記第１の電子部品および前記第２の電子部品の高さ情報を含む部品情報を取得する部品情報取得部を備える請求項１～７のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項9】

前記第１の電子部品および前記第２の電子部品は、パワーデバイスである請求項１～８のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項10】

前記第１の電子部品が整流素子であり、前記第２の電子部品はスイッチング素子である請求項１～９のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項11】

さらに、高さ調整部材判断部の判断結果を出力する出力装置を備える請求項１～１０のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項12】

電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、第１の電子部品の高さと第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出処理と、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする、電子部品内蔵基板の設計支援プログラム。

【請求項13】

電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、第１の電子部品の高さと第２の電子部品の高さの差分を算出すること、
前記差分と予め設定された基準値とを比較して、高さ調整部材の要否を判断すること、
を少なくとも含むことを特徴とする電子部品内蔵基板の設計支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体部品等の電子部品を内蔵する電子部品内蔵基板の設計を支援する設計支援装置、設計支援プログラムおよび設計支援方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント基板の設計を自動で行うことが検討されており、設計要素の一つとして部品の形状や寸法を考慮した設計支援方法が提案されている。例えば、特許文献１には、プリント基板を収める筐体の高さ情報と、プリント基板に搭載される部品の高さの情報をもとに、プリント基板製造のための押さえ治具の要否を判断する設計支援システムが開示されている。また、特許文献２には、対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを判断する部品干渉チェック手段と、その部品干渉チェック手段による結果を出力する出力手段とを有するプリント基板設計装置が開示されている。

【0003】

一方、電子機器に用いられる回路基板モジュールにおいて、小型化および薄型化の観点から、内部にパワー半導体素子等の電子部品が埋設された電子部品内蔵基板が提案されている。電子部品内蔵基板では、内部に埋設された電子部品と、電子部品内蔵基板の表面に形成された配線とが、基板に設けたビア導体（またはパッド）等によって接続される。例えば、特許文献３では、パワー素子と、制御素子およびコイルが埋設された電子部品内蔵基板が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５６４７１８１号

【特許文献2】特開２００１－５８４９号

【特許文献3】特許第６３０８７２５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のような電子部品内蔵基板において、例えば、複数の半導体部品を多層基板の同一階層内に埋設する場合、前記複数の電子部品の高さを合わせたうえで、多層基板内に埋設する必要性が生じる場合がある。本発明者らは、このような場合に、高さ調整部材の要否やその寸法等について人の手で判断すると、多くの手間がかかってしまうという課題があることを知見した。さらに、高さが同一の電子部品のみしか同一層内に配置できないと、基板内に搭載する電子部品選択の自由度が制限されてしまう問題もあった。

【0006】

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、高さの異なる複数の電子部品を部品内蔵基板内に配置する場合に、電子部品選択の自由度を確保しつつ、短時間で高さ調整の要否および高さ調整部材の詳細設計が可能な設計支援装置、設計支援プログラムおよび設計支援方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、前記第１の電子部品の高さと前記第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出部と、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、前記第１の電子部品および／または前記第２の電子部品上に配置する高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断部と、を備える電子部品内蔵基板の設計支援装置が、上記した問題を解決できるものであることを知見した。
また、本発明者らは、上記知見を得た後、さらに検討を重ねて本発明を完成させるに至った。

【0008】

すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
［１］ 電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、前記第１の電子部品の高さと前記第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出部と、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、前記第１の電子部品および／または前記第２の電子部品上に配置する高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断部と、を備える電子部品内蔵基板の設計支援装置。
［２］ 前記高さ調整要否判断部は、前記高さ調整部材を配置する電子部品を選択する前記［１］記載の設計支援装置。
［３］ さらに、前記高さ調整部材の寸法を算出する高さ調整部材寸法算出部を含む前記［１］または［２］に記載の設計支援装置。
［４］ 前記第１の電子部品および前記第２の電子部品はベアチップであり、前記第１の電子部品および前記第２の電子部品の高さ情報は、それぞれベアチップとしての高さ情報である前記［１］～［３］のいずれかに記載の設計支援装置。
［５］ 前記高さ調整部材の配置方法を選択する高さ調整部材配置方法選択部をさらに備える前記［１］～［４］のいずれかに記載の設計支援装置。
［６］ 前記第１の部品情報および／または前記第２の部品情報は、前記第１の電子部品および／または前記第２の電子部品の入手条件情報を含んでおり、前記高さ調整部材配置方法選択部は、前記入手条件情報に基づいて、前記高さ調整部材の配置方法を選択する前記［５］記載の設計支援装置。
［７］ さらに、前記第１の電子部品の部品指定情報および前記第２の電子部品の部品指定情報を入力するための入力装置を備える前記［１］～［６］のいずれかに記載の設計支援装置。
［８］ 前記入力装置で受け付けた前記第１の電子部品および前記第２の電子部品の部品指定情報に基づいて、部品データベースから前記第１の電子部品および前記第２の電子部品の高さ情報を含む部品情報を取得する部品情報取得部を備える前記［１］～［７］のいずれかに記載の設計支援装置。
［９］ 前記第１の電子部品および前記第２の電子部品は、パワーデバイスである前記［１］～［８］のいずれかに記載の設計支援装置。
［１０］ 前記第１の電子部品が整流素子であり、前記第２の電子部品はスイッチング素子である前記［１］～［９］のいずれかに記載の設計支援装置。
［１１］ さらに、高さ調整部材判断部の判断結果を出力する出力装置を備える前記［１］～［１０］のいずれかに記載の設計支援装置。
［１２］ 電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、第１の電子部品の高さと第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出処理と、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする、電子部品内蔵基板の設計支援プログラム。
［１３］ 電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、第１の電子部品の高さと第２の電子部品の高さの差分を算出すること、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、高さ調整部材の要否を判断すること、を少なくとも含むことを特徴とする電子部品内蔵基板の設計支援方法。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、高さの異なる複数の電子部品を部品内蔵基板内に内蔵する場合であっても、短時間で高さ調整の要否判断および高さ調整部材の詳細設計を行うことができるので、電子部品の選択の自由度を確保しつつ異なる高さの電子部品を用いた電子部品内蔵基板の設計を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る設計支援装置の構成を示すブロック図である。

【図2】第１の実施形態に係る設計支援方法の処理手順を示すフローチャートである。

【図3】部品データベースを説明する模式的な図面である。

【図4】本発明の実施態様にかかる第１の電子部品の一例を模式的に示す図である。

【図5】本発明の実施態様にかかる第２の電子部品の一例を模式的に示す図である。

【図6】本発明の実施態様にかかる電子部品内蔵基板の一例を模式的に示す図である。

【図7】第２の実施形態に係る設計支援装置の構成を示すブロック図である。

【図8】第２の実施形態に係る設計支援方法の処理手順を示すフローチャートである。

【図9】第３の実施形態に係る設計支援装置の構成を示すブロック図である。

【図10】第３の実施形態に係る設計支援方法の処理手順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】

【0011】

本発明の実施態様に係る設計支援装置は、電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、前記第１の電子部品の高さと前記第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出部と、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、前記第１の電子部品および／または前記第２の電子部品上に配置する高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断部と、を備えることを特長とする。

【0012】

以下、本発明の設計支援装置の実施形態を、図面を用いて説明するが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。

【0013】

（第１の実施形態）
図１の設計支援装置１００は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、補助記憶装置９０３、入力装置９０４、出力装置９０５を含むハードウェアを備えるコンピュータである。プロセッサ９０１は、信号線を介して他のハードウェアと接続されている。

【0014】

プロセッサ９０１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、他のハードウェアを制御する。具体的には、プロセッサ９０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｃｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。メモリ９０２は揮発性の記憶装置である。メモリ９０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。具体的には、メモリ９０２はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置９０３は不揮発性の記憶装置である。具体的には、補助記憶装置９０３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）である。入力装置９０４は、入力を受け付ける装置である。入力装置９０４は、より具体的には、キーボード、マウス、テンキーまたはタッチパネル等である。本発明の実施態様においては、前記入力装置９０４は、外部の顧客端末等とネットワークを介して接続されたものであって、受付部１９２によって外部設計者（顧客）が入力した情報を受け付けるものであってもよい。前記入力装置９０４に入力される情報は、ネットワーク等を介したデジタル情報として入力されてもよい。より具体的には、例えば、顧客側端末にて入力された情報（デジタル情報）がネットワークを介して入力される情報であってよい。
出力装置９０５は、出力を行う装置である。前記出力装置９０５は、より具体的には、例えば、表示を行うモニタまたは印刷を行うプリンタである。本発明の実施態様においては、前記出力装置は、外部の顧客端末等とネットワークを介して接続されたものであって、出力１９３を介して外部設計者（顧客）側の端末のディスプレイなどに出力情報を表示できるように構成されたものであってもよい。前記出力装置９０５によって出力される情報は、ネットワーク等を介したデジタル情報として出力されてもよい。より具体的には、例えば、出力装置９０５によって出力される情報は、ネットワークを介して顧客端末や製造業者等のディスプレイに表示されてもよい。

【0015】

設計支援装置１００は、部品情報取得部１０１、高さ差分算出部１０２、高さ調整要否判断部１０３の「部」を機能構成の要素として備える。「部」の機能はソフトウェアで実現される。「部」の機能については後述する。

【0016】

補助記憶装置９０３には、「部」の機能を実現するプログラムが記憶されている。「部」の機能を実現するプログラムは、メモリ９０２にロードされて、プロセッサ９０１によって実行される。さらに、補助記憶装置９０３にはＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ９０２にロードされて、プロセッサ９０１によって実行される。すなわち、プロセッサ９０１は、ＯＳを実行しながら、「部」の機能を実現するプログラムを実行する。
「部」の機能を実現するプログラムを実行して得られるデータは、メモリ９０２、補助記憶装置９０３、プロセッサ９０１内のレジスタまたはプロセッサ９０１内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。なお設計支援装置１００が複数のプロセッサ９０１を備えて、複数のプロセッサ９０１が「部」の機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。

【0017】

メモリ９０２はデータを記憶する記憶部１９１として機能する。但し、メモリ９０２以外の記憶装置が記憶部１９１として機能してもよい。入力装置９０４は入力を受け付ける受付部１９２として機能する。出力装置９０４は出力を行う出力部１９６として機能する。

【0018】

「部」は「処理」または「工程」に読み替えてもよい。「部」の機能はファームウェアで実現してもよい。「部」の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体に記憶することができる。

【0019】

設計支援装置１００の動作は設計支援方法に相当する。また、設計支援方法の手順は設計支援プログラムの手順に相当する。

【0020】

図２に基づいて、設計支援装置１００の動作（設計支援方法）を説明する。

【0021】

ステップＳ１において、部品情報取得部１０１は、電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の部品指定情報および第２の電子部品の部品指定情報に基づいて、記憶部１９１に記憶されている部品データベースから、第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とを取得する。前記第１の電子部品および第２の電子部品の部品指定情報は、第１の電子部品および第２の電子部品を指定する情報である。前記部品指定情報は、具体的には、例えば、第１および／または第の電子部品の部品識別子（部品の名称等）である。前記部品指定情報は、入力装置９０４または外部設計者（顧客）側の外部端末から設計者（顧客）が選択し入力したものを受付部１９２が受け付けた情報であってもよい。なお、本明細書においては、プロセッサを操作等する側の設計者を「内部設計者」、設計支援装置とネットワーク等を介して接続された外部端末等を操作等する設計者を「外部設計者」といい、両者をまとめて設計者ともいう。

【0022】

ここで、部品データベースを図３を用いて説明する。図３に示す部品データベース２１０は、部品データの集合であり、記憶部１９１に予め記憶される。部品データ２１１は、部品識別子（部品指定情報）、部品外形（部品の高さを含む）等の、部品に関する情報を含む。部品識別子（部品指定情報）は、例えば部品の名称等の各部品を識別できる情報を示す。部品外形は、部品の形状と大きさを示す。本発明の実施態様においては、前記部品外形が、ベアチップとしての部品の形状と大きさに関する情報を含む。本発明の実施態様においては、前記第１の電子部品はベアチップであり、前記第１の電子部品の高さ情報は、好ましくは、ベアチップとしての前記第１の電子部品の高さに関する情報である。また、本発明の実施態様においては、前記第２の電子部品はベアチップであり、前記第２の電子部品の高さ情報は、好ましくは、ベアチップとしての前記第２の電子部品の高さに関する情報である。

【0023】

次に、第１および／または第２の部品情報（以下、単に「部品情報」ともいう。）についてより詳細に説明する。図４は、本発明の実施態様において用いられる半導体部品（電子部品）を模式的に示している。図４は、第１の電子部品がダイオードである場合の例を示す。図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は上面図を示す。前記部品情報には、通常、第１の電子部品の高さ情報（図４（ａ）における高さＨ１）が含まれる。より具体的には、第１の電子部品の高さ情報Ｈ１は、ショットキー電極１ａ、半導体層２およびオーミック電極１ｂの高さの合計値を示す。また、本発明の実施態様においては、前記部品情報が、第１の電子部品のチップサイズ（図４（ｂ）における奥行きＤ１および幅Ｗ１）情報が含まれているのも好ましい。前記チップサイズ情報は、後述する第２の実施形態において好適に用いられる。

【0024】

図５は、第２の電子部品がスイッチング素子（ＩＧＢＴ）である場合の例を示す。図５（ａ）は断面図、図５（ｂ）は上面図を示す。部品情報には、通常、第２の電子部品の高さ情報（図５（ａ）における高さＨ２）が含まれる。より具体的には、第２の電子部品の高さ情報Ｈ２は、エミッタ電極１１ａまたはゲート電極１１ｂ、半導体層１２およびコレクタ電極１１ｃの高さの合計値を示す。また、本発明の実施態様においては、前記部品情報が、第２の半導体部品のチップサイズ（図５（ｂ）における奥行きＤ２および幅Ｗ２）の情報を含んでいるのも好ましい。前記チップサイズ情報は、後述する第２の実施形態において好適に用いられる。

【0025】

また、図４および図５では、前記電子部品が能動部品（縦型デバイス）である例を示したが、本発明はこれに限定されない。前記第１および／または前記第２の電子部品は、横型デバイスであってもよいし、受動部品であってもよい。本発明の実施態様においては、前記第１および第２の電子部品がパワーデバイス（特に、縦型デバイス）である場合には、第１および第２の電子部品の高さを合わせたうえで電子部品内蔵基板内に搭載することが、基板との電気的／およびまたは熱的な接続においてより肝要となる。また、図４および図５に示されるように、第１および第２の電子部品が縦型デバイスである場合、各電子部品の上下の電極とそれぞれ対向する基板との電気的および／または熱的接続の観点で、第１および第２の電子部品の高さを合わせておくことがさらにより肝要となる。また、本発明の実施態様においては、例えば第１の電子部品が整流素子（ダイオード等）であって、第２の電子部品がスイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等）の場合のように、第１および第２電子部品が互いに異なるものであっても、部品選択の自由度を確保しつつ、短時間で高さ調整部材の要否および寸法を算出することができる。

【0026】

また、図６は、本発明の電子部品内蔵基板の設計支援装置によって設計される電子部品内蔵基板の一例を模式的に示す断面図である。図６の電子部品内蔵基板は、第１の半導体部品２３、第２の半導体部品２４、高さ調整部材２１、基板（導電層）２５および２６、樹脂２８ならびにビア２７を少なくとも備えている。本発明の設計支援装置によれば、図６に示すように電子部品内蔵基板の設計において、高さ調整部材２１の要否および寸法の決定を、人の手によらず短時間で行うことができる。なお、図６に示す電子部品内蔵基板は、内蔵部品と基板との接続方式がビア接続方式である場合の例を示しているが、本発明はこれに限定されない。本発明の実施態様においては、内蔵部品と基板との接続方式がパッド接続方式であってもよい。また、前記高さ調整部材２１は、金属板、セラミック板、導電性基板、絶縁体基板または半導体基板などの板状の部材であってよい。また、前記高さ調整部材２１は、めっきなどの加工（成膜）処理によって形成された膜状の部材であってもよい。

【0027】

ステップＳ２では、高さ差分算出部１０２が、第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、第１の電子部品の高さと第２の電子部品の高さとの差分の値を算出する。具体的には、第１の電子部品および第２の電子部品のうち高さが大きい方の高さの値から、高さが小さい方の高さの値を引いて前記差分を算出する。より具体的には例えば、前記第１の電子部品の高さが前記第２の電子部品の高さより大きい場合、前記第１の電子部品の高さの値から前記第２の電子部品の高さの値を引いた値を高さの差分の値として算出する。算出された高さの差分の値は、記憶部１９１に書き込まれる。

【0028】

ステップＳ３では、高さ調整要否判断部１０３が、高さ差分算出部１０２で算出した差分の値と、基準値とを比較して、高さ調整部材が必要かどうか判断する。本実施形態においては、例えば、第１の電子部品の高さおよび第２の電子部品の高さのうち小さい方の高さの値の１０％を基準値として設定される。すなわち、第１の電子部品の高さが第２の電子部品の高さより大きい場合、第２の電子部品の高さの１０％の値が基準値となる。この場合、第１の電子部品の高さと、第２の電子部品の高さとの差分が第２の電子部品の高さの１０％以上であれば、高さ調整部材が必要と判断し、差分が１０％未満であれば高さ調整部材は不要と判断する。また、本発明の実施態様においては、前記高さ調整要否判断部１０３は、高さ調整部材を配置する電子部品を決定する。より具体的には、例えば、前記高さ調整要否判断部は、第１の電子部品および第２の電子部品のうち、高さの小さい方の電子部品を高さ調整部材を配置すべき電子部品として決定する。なお、表１に、高さの差分、基準値、高さ調整部材の要否判断結果の例を表１に示す。なお、基準値（例えば、１０％）は、予め記憶部１９１に記憶される。

【0029】

【表1】

【0030】

本発明の実施態様においては、高さ調整要否判断部１０３が、高さ調整部材を第１の電子部品および第２の電子部品の両方に配置することを決定してもよい。より具体的には、例えば、第１および第２の電子部品の高さの差分が小さく（一定の基準値以下）、且つ高さ調整部材として金属板を用いる場合であって、一定の基準値以下の厚みの金属板の入手等が困難である場合に、異なる厚みの金属板を第１および第２の電子部品の両方に配置することにより高さ調整を行う場合等である。ここで、上記した一定の基準値は、予め記憶部１９１に記憶されているのが好ましい。また、高さ調整部材として金属板を用いるかどうかの判断については、後述する第３の実施形態においてより詳細に説明する。

【0031】

なお、本実施形態では、電子部品内蔵基板内に搭載する部品数が２つである場合を例に説明したが、本発明は前記部品数が２つである場合に限定されず、前記部品数が３つ以上であってもよい。前記部品数が３つ以上である場合には、例えば、ステップＳ２において前記３つ以上の部品のうち、最も高さの値が大きい部品の高さと、それ以外の部品の高さとの差分をそれぞれ算出する。また、ステップＳ３において、上記算出した差分と予め設定された基準値とを比較し、最も高さの値が大きい部品とそれ以外の各部品との関係において、高さ調整部材の要否を判断する。

【0032】

得られた高さ調整要否判断結果は、出力装置９０５を用いて出力される。なお、本発明の実施態様においては、前記高さ調整要否判断結果が、前記出力装置９０５からネットワーク等を介して、他の設計情報とともに外部の端末（例えば製造業者側の端末）に出力されてもよい。本発明の実施態様においては、前記高さ調整要否判断結果が、他の設計情報とともに、例えばＣＡＤデータとして出力されてもよい。

【0033】

以上説明した設計支援装置（設計支援方法）が有する構成を、ソフトウェアによって実現することで、同様の機能を有する設計支援プログラムを得ることもできる。より具体的には、電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、第１の電子部品の高さと第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出処理と、前記差分と設定された基準値とを比較して、高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断処理と、をコンピュータに実行させる電子部品内蔵基板の設計支援プログラムも本発明の一態様として挙げられる。

【0034】

上述のとおり、本実施形態によれば、電子部品の選択の自由度を確保しつつ異なる高さの電子部品を用いた電子部品内蔵基板の設計を容易に行うことができる。

【0035】

なお、本実施形態における各ステップの内容および順番は、あくまで一例であり、本発明は上記した例に限定されるものではない。以下の実施形態も同様である。

【0036】

（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と重複する説明は省略または簡略する。

【0037】

図７は、本発明の第２の実施形態に係る設計支援装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態と同じものには、同じ符号を付す。また、第１の実施形態と同様に機能するものについては説明を省略する。図７に示す設計支援装置は、高さ調整部材寸法算出部１０４をさらに有する点で、図１の設計支援装置と異なる。

【0038】

以下、図８を用いて本発明の第２の実施形態に係る設計支援装置２００の動作（設計支援方法）を説明する。本実施形態に係る設計支援方法の処理の流れは、ステップＳ３‘およびステップＳ５を除いて、第１の実施形態と同様である。ステップ３’において、高さ調整要否判断部１０３は、例えば、第１の部品情報および第２の部品情報に基づいて、高さを合わせる必要性があるか否かを判定する。判定基準は、予め記憶部１９１に記憶されているのが好ましい。前記判定基準としては、例えば、前記第１の電子部品および前記第２の電子部品が共に縦型デバイスであるか否か、等が挙げられる。この場合、前記第１の部品情報および第２の部品情報には、前記第１および第２の電子部品が、上下両面に電極が形成された縦型デバイスか否かを判別できる情報が含まれている。また、本発明の実施態様においては、前記第１および第２の電子部品のいずれかが縦型デバイスでない場合であっても、例えば熱抵抗の計算結果に基づいて、第１および第２の電子部品と上下の基板との熱的な接続性の観点などから、第１および第２の電子部品の高さ合わせが必要であると判定してもよい。

【0039】

ステップＳ５において、高さ調整部材寸法算出部１０４は、高さ調整部材の寸法（高さ、幅、奥行き）を算出する。算出された寸法は、記憶部１９１に書き込まれる。高さ調整部材の高さは、例えば、高さ差分算出部で算出された前記第１の電子部品の高さと前記第２の電子部品の高さの差分がそのまま用いられる。また、高さ調整を行う対象となる電子部品が３つ以上ある場合には、高さ調整部材を配置する電子部品と、最も高さの大きい電子部品との高さの差分を、対応する電子部品の高さ調整部材の高さとして算出する。高さ調整部材の幅および奥行きは、対応する電子部品の幅および奥行きに、実装係数を積算して算出される。前記実装係数は、製造条件上考慮すべき値として予め設定され、記憶部１９１に記憶される。

【0040】

得られた高さ調整要否判断結果および高さ調整部材寸法算出結果は、出力装置９０５を用いて出力される。なお、本発明の実施態様においては、前記高さ調整要否判断結果および高さ調整部材寸法算出結果が、前記出力装置９０５からネットワーク等を介して、他の設計情報とともに外部の端末（例えば製造業者側の端末）に出力されてもよい。本発明の実施態様においては、前記高さ調整要否判断結果が、他の設計情報とともに、例えばＣＡＤデータ（設計図面）として出力されてもよい。

【0041】

上述のとおり、本実施形態によれば、高さ調整部材が必要な場合、高さ調整部材の寸法が自動で算出されるので、熱設計（例えば、熱抵抗の計算）やその後の製造プロセスを円滑に進めることができる。この効果は、特に厳密な熱設計が求められる場合（例えば、第１および第２の電子部品がパワーデバイスである場合）により顕著なものとなる。

【0042】

（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態または第２の実施形態と重複する説明は省略または簡略する。

【0043】

図９は、本発明の第３の実施形態に係る設計支援装置の構成を示すブロック図である。第１および第２の実施形態と同じものには、同じ符号を付す。また、第１の実施形態または第２の実施形態と同様に機能するものについては説明を省略する。図９に示す設計支援装置は、高さ調整部材配置方法選択部をさらに備える点で、第１の実施形態と異なる。

【0044】

以下、図１０を用いて本発明の第３の実施形態に係る設計支援装置３００の動作（設計支援方法）を説明する。本実施形態に係る設計支援方法の処理の流れは、ステップＳ６を除いて、第１の実施形態と同様である。ステップＳ６において、記憶部１９１に予め格納されている、各電子部品の入手条件の情報に基づいて、高さ調整部材の配置方法を決定する。表２に、各電子部品の入手条件および高さ調整部材の配置方法の決定手段の組合せの例を示す。表２にあるように、本実施形態においては、例えば、高さ調整部材が配置される電子部品がウエハ状態で入手可能な場合、高さ調整部材の配置方法としてめっき処理が選択される。また、高さ調整部材が配置される電子部品が個体（ベアチップ）別で入手されるものである場合、高さ調整部材の配置方法として金属板の接合が選択される。なお、上記入手条件と配置方法の組合せは、予め記憶部１９１に記憶される。

【0045】

【表2】

【0046】

以上説明したように、本実施形態によれば、高さ調整部材の配置方法についても効率的に決定することができる。

【0047】

実施の形態において、設計支援装置１００、２００または３００の機能はハードウェアで実現してもよい。すなわち、前記設計支援装置１００、２００または３００が１または２以上の処理回路を備え、前記処理回路が「部」の機能を実現してもよい。また、前記設計支援装置１００、２００または３００は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現してもよい。すなわち、「部」の一部をソフトウェアで実現し、「部」の残りをハードウェアで実現してもよい。

【0048】

なお、上述した本発明に係る複数の実施形態の一部または全部を組合わせたり、一部の構成要素を他の実施形態に適用することももちろん可能であり、そのようなものも本発明の実施形態に属する。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明の設計支援装置、設計支援プログラムおよび設計支援方法は、半導体（例えば化合物半導体電子デバイス等）、電子部品・電気機器部品、光学・電子写真関連装置、工業部材などあらゆる分野に用いることができるが、とりわけ、パワーデバイスを内蔵する電子部品内蔵基板に有用である。

【符号の説明】

【0050】

１ａ ショットキー電極
１ｂ オーミック電極
２ 半導体層
１１ａ エミッタ電極
１１ｂ ゲート電極
１１ｃ コレクタ電極
１２ 半導体層
２０ 部品内蔵基板
２１ 高さ調整部材
２２ 第１の半導体部品（電子部品）
２４ 第２の半導体部品（電子部品）
２５ 基板（導電層）
２６ 基板（導電層）
２７ ビア
２８ 樹脂
１００ 設計支援装置
１０１ 搭載部品情報取得部
１０２ 高さ差分算出部
１０３ 高さ調整要否判断部
１０４ 高さ調整部材寸法算出部
１０５ 高さ調整部材配置方法選択部
１９１ 記憶部
１９２ 受付部
１９３ 出力部
２００ 設計支援装置
３００ 設計支援装置
９０１ プロセッサ
９０２ メモリ
９０３ 補助記憶装置
９０４ 入力装置
９０５ 出力装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2022-05-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、前記第１の電子部品の高さと前記第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出部と、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、前記第１の電子部品および／または前記第２の電子部品上に配置する高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断部と、
を備える電子部品内蔵基板の設計支援装置。

【請求項2】

前記高さ調整要否判断部は、前記高さ調整部材を配置する電子部品を選択する請求項１記載の設計支援装置。

【請求項3】

さらに、前記高さ調整部材の寸法を算出する高さ調整部材寸法算出部を含む請求項１または２に記載の設計支援装置。

【請求項4】

前記第１の電子部品および前記第２の電子部品はベアチップであり、前記第１の電子部品および前記第２の電子部品の高さ情報は、それぞれベアチップとしての高さ情報である請求項１～３のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項5】

前記高さ調整部材の配置方法を選択する高さ調整部材配置方法選択部をさらに備える請求項１～４のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項6】

前記第１の部品情報および／または前記第２の部品情報は、前記第１の電子部品および／または前記第２の電子部品の入手条件情報を含んでおり、前記高さ調整部材配置方法選択部は、前記入手条件情報に基づいて、前記高さ調整部材の配置方法を選択する請求項５記載の設計支援装置。

【請求項7】

さらに、前記第１の電子部品の部品指定情報および前記第２の電子部品の部品指定情報を入力するための入力装置を備える請求項１～６のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項8】

前記入力装置で受け付けた前記第１の電子部品および前記第２の電子部品の部品指定情報に基づいて、部品データベースから前記第１の電子部品および前記第２の電子部品の高さ情報を含む部品情報を取得する部品情報取得部を備える請求項１～７のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項9】

前記第１の電子部品および前記第２の電子部品は、パワーデバイスである請求項１～８のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項10】

前記第１の電子部品が整流素子であり、前記第２の電子部品はスイッチング素子である請求項１～９のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項11】

さらに、高さ調整部材判断部の判断結果を出力する出力装置を備える請求項１～１０のいずれかに記載の設計支援装置。

【請求項12】

電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、第１の電子部品の高さと第２の電子部品の高さの差分を算出する高さ差分算出処理と、前記差分と予め設定された基準値とを比較して、高さ調整部材の要否を判断する高さ調整要否判断処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする、電子部品内蔵基板の設計支援プログラム。

【請求項13】

コンピュータが、電子部品内蔵基板内に搭載する第１の電子部品の高さ情報を含む第１の部品情報と、前記電子部品内蔵基板内に搭載する第２の電子部品の高さ情報を含む第２の部品情報とから、第１の電子部品の高さと第２の電子部品の高さの差分を算出すること、
前記差分と予め設定された基準値とを比較して、高さ調整部材の要否を判断すること、
を少なくとも実行することを特徴とする電子部品内蔵基板の設計支援方法。