回路情報管理装置、その方法及びプログラム
【課題】配線路の経路長に応じて熱量を陰影で表示し、放熱効果が最適となるビアの配置を設計する回路情報管理装置等を提供する。
【解決手段】底面積及び高さが仮想的に設定されたビア及びチップ含む回路記憶する回路情報記憶部２１、回路要素を配置する配置部２２、ビアがチップと配線により接続されている場合、ビアの上方にチップと接続している配線路の経路長に応じた高さで、仮想の点光源を配置する放熱体光源配置部２４、チップの上方に消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置する発熱体光源配置部２７、ビアが放熱する熱量及びチップが発熱する熱量を、点光源から照射された光による陰影として形成する陰影生成部２５、ビアの陰影領域及びチップの陰影領域において、それぞれが重なっている重畳領域と、チップの陰影領域との差分が最小となるようにビア及び／又はチップの配置を変更する配置変更部２９、形成陰影を表示する表示制御部２６とを備える。
【解決手段】底面積及び高さが仮想的に設定されたビア及びチップ含む回路記憶する回路情報記憶部２１、回路要素を配置する配置部２２、ビアがチップと配線により接続されている場合、ビアの上方にチップと接続している配線路の経路長に応じた高さで、仮想の点光源を配置する放熱体光源配置部２４、チップの上方に消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置する発熱体光源配置部２７、ビアが放熱する熱量及びチップが発熱する熱量を、点光源から照射された光による陰影として形成する陰影生成部２５、ビアの陰影領域及びチップの陰影領域において、それぞれが重なっている重畳領域と、チップの陰影領域との差分が最小となるようにビア及び／又はチップの配置を変更する配置変更部２９、形成陰影を表示する表示制御部２６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱体を要素に含む回路の情報を管理する回路情報管理装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、３次元集積回路やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）等の配線パターンを設計する際に、ＣＡＤを使用した設計が一般的に行われている。これらの装置には、チップのように熱を発生する発熱体が含まれており、それらが発する熱により回路に不具合が生じる場合があり、過熱による温度の上昇を防止すると共に、温度分布が均一化できるような設計を行う必要がある。一方、回路を構成するビアや配線等（放熱体）は、発熱体が発生する熱を拡散して放熱する機能を有している。すなわち、発熱体からの熱を放熱体により効率よく拡散して、回路全体で熱を均一化するような設計支援ツールの開発が望まれている。
【０００３】
回路の発熱を考慮して、熱特性に優れた半導体集積回路を設計する技術として、例えば特許文献１に示す技術が開示されている。特許文献１に示す技術は、システム仕様情報に基づき、当該システムを収納する筐体および、前記筐体内に収納され、当該システムを構成する実装基板と、前記実装基板上に実装されるパッケージ基板を含むパッケージの設計を行う第１の工程と、前記設計を行う工程で得られた設計結果に基づき、前記筐体内における前記実装基板および前記パッケージの熱解析を行う工程と、前記熱解析を行う工程の解析結果に基づき、半導体集積回路システムの設計を行う第２の工程とを含み、望ましくは、この第２の工程では、半導体集積回路の素子配置を決定するように、前記パッケージに搭載する半導体集積回路の設計を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０２６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、熱伝導ベクトルが強い方向に多くのビアの穴を設けることで、放熱効果を高めることが記載されているが、個々のビアでどの程度の放熱を実現することができるか明確に示されず、また、半導体集積回路とビアとを接続する配線経路について考慮されているわけではないため、放熱効果を最適にするビアの配置や個数を正確に設計することが困難であるという課題を有する。
【０００６】
すなわち、発熱体からの熱は配線のような熱伝導率が高い要素を伝わるため、その配線の長さに応じて放熱効果が大きく異なる。例えば、発熱体から同じ距離の位置にビアを配設した場合であっても、一方の配線は大きく迂回しており、他方の配線は最短距離で直線の配線であれば、その配線経路の経路長に応じてビアごとに放熱効果が異なる。しかしながら、特許文献１には、このように配線の経路長を考慮した放熱効果が演算されておらず、放熱効果が最適となるようにビアの配置や数を正確に設計することが困難である。
【０００７】
本発明は、発熱体と放熱体との配線路の経路長に応じて熱量を陰影で表示し、放熱効果が最適となるビアの配置を設計する回路情報管理装置等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本願に開示する回路情報管理装置は、特性に応じて立体形状の底面積及び高さが
仮想的に設定された回路の要素に関する情報を、熱を発する発熱体と熱を吸収する放熱体とに区分して記憶する回路情報記憶手段と、前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、前記回路要素配置手段で配置された各要素について、当該要素の特性に応じて、当該要素の上方に仮想の点光源を配置する光源配置手段と、前記光源配置手段で配置された点光源から照射された光による前記要素の陰影領域を演算し、前記放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を、前記要素の陰影として形成する陰影形成手段と、前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備えるものである。
【０００９】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、回路を構成する要素である放熱体及び発熱体の上方に、その要素の特定に応じて仮想の点光源を配設し、点光源から照射された光で放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を陰影として形成し、形成された陰影を表示するため、回路を構成する要素の熱量に関する情報を陰影という形で利用者が視覚的に認識しやすい態様で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に熱量を認識させることができるという効果を奏する。
【００１０】
（２）本願に開示する回路情報管理装置は、前記光源配置手段が、前記配置された各要素における放熱体と発熱体とが配線により接続されている場合に、前記放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで仮想の点光源を配置するものである。
【００１１】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、放熱体と発熱体とが配線により接続されている場合に、前記放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで仮想の点光源を配置するため、配線路の経路長に応じた熱伝導率を考慮して放熱体の冷却効率を放熱体ごとに求めることができると共に、その冷却効率を陰影という形で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に放熱体の冷却効率を認識させることができるという効果を奏する。
【００１２】
（３）本願に開示する回路情報管理装置は、前記光源配置手段が、前記配置された各要素における発熱体の上方に、前記発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置するものである。
【００１３】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、配置された各要素における発熱体の上方に、前記発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置するため、消費電力に応じた発熱体の発熱量を求めることができると共に、その発熱量を陰影という形で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に発熱体の発熱量を認識させることができるという効果を奏する。
【００１４】
（４）本願に開示する回路情報管理装置は、前記発熱体が複数積層されて配置されている場合に、前記光源配置手段が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して当該発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、前記陰影形成手段が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して前記配置された点光源から照射された光による陰影領域を形成し、前記表示制御手段が、基板に近い発熱体の陰影から順次優先して上書きして表示するものである。
【００１５】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、発熱体が複数積層されて配置されている場合に、積層された発熱体のそれぞれに対して当該発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、その点光源から照射された光による陰影領域を形成し、基板に近い発熱体の陰影から順次優先して上書きして表示するため、チップ等の発熱体が積層している場合であっても、それぞれの発熱体について発熱量を陰影として表示するこ
とができ、利用者の視認性を向上させて直感的に発熱体の発熱量を認識させることができるという効果を奏する。
【００１６】
（５）本願に開示する回路情報管理装置は、前記発熱体が複数積層され、それぞれの層が電極で接続されている場合に、前記光源配置手段が、最下層の発熱体の上方に前記電極で接続されている発熱体の合計の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、前記陰影形成手段が、前記配置された点光源から照射された光による前記最下層の発熱体の陰影領域を形成するものである。
【００１７】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、発熱体が複数積層され、それぞれの層が電極で接続されている場合に、最下層の発熱体の上方に前記電極で接続されている発熱体の合計の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、配置された点光源から照射された光による前記最下層の発熱体の陰影領域を形成するため、複数積層されたチップ等の発熱体がビアで接続されている場合には、それらを一体となった一つのチップと見なし、最下層のチップの仮想形状にしたがって、積層されたチップ全体の消費電力に応じた発熱量を陰影として表示することができ、利用者の視認性を向上させて直感的に発熱体の発熱量を認識させることができるという効果を奏する。
【００１８】
（６）本願に開示する回路情報管理装置は、前記放熱体の陰影領域、及び前記発熱体の陰影領域において、それぞれが重なっている重畳領域と、前記発熱体の陰影領域との差分が、前記要素の制約条件の範囲内で最小となるように前記放熱体及び／発熱体の配置を変更する配置変更手段を備えるものである。
【００１９】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、放熱体の陰影領域と発熱体の陰影領域とで重なっている重畳領域と、発熱体の陰影領域との差分が、制約条件の範囲内で最小となるように放熱体及び／又は発熱体の配置を変更するため、制約条件の範囲内で放熱体による冷却効果を最大限に活かした回路設計を行うことができるという効果を奏する。なお、ここで言う制約条件とは、主に熱（温度）に関する制約条件を指すが、接続関係やデザインに関する制約条件を含むものであってもよい。
【００２０】
（７）本願に開示する回路情報管理装置は、前記放熱体の陰影領域、前記発熱体の陰影領域、及び前記重畳領域が異なる表示態様で表示されることを特徴とするものである。
【００２１】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、放熱体の陰影領域、発熱体の陰影領域、及び重畳領域が異なる表示態様で表示されるため、熱量の情報を陰影として捉えて視認性を向上させると共に、発熱体による発熱と放熱体による冷却との関連を視覚により直感的に捉えることができるという効果を奏する。
【００２２】
（８）本願に開示する回路情報管理装置は、前記放熱体の立体形状の高さが、当該放熱体の材質に基づいて設定され、前記発熱体の立体形状の高さが、当該発熱体の最低消費電力、最高消費電力及び／又は平均消費電力に基づいて設定されていることを特徴とするものである。
【００２３】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、放熱体の立体形状の高さが材質に基づいて設定され、発熱体の立体形状の高さが最低消費電力、最高消費電力及び／又は平均消費電力に基づいて設定されるため、放熱体の材質、発熱体の最高消費電力及び／又は平均消費電力を考慮した陰影を形成することができ、それに基づいて正確な熱量を演算し回路設計に利用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係る回路情報管理装置のハードウェア構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る回路情報管理装置のデータ構造を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体の陰影を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体と陰影との関係を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体の断面形状と陰影との関係を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図である。
【図９】第２の実施形態に係る回路情報管理装置における発熱体の陰影を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態に係る回路情報管理装置において発熱体がビアで接続されずに積層された場合の陰影モデルを示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係る回路情報管理装置において発熱体がビアで接続されて積層された場合の陰影モデルを示す図である。
【図１３】第３の実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図である。
【図１４】第３の実施形態に係る回路情報管理装置が管理する放熱体及び発熱体を含む回路の一例を示す図である。
【図１５】第３の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第１の図である。
【図１６】第３の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第２の図である。
【図１７】第３の実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示す第１のフローチャートである。
【図１８】第３の実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示す第２のフローチャートである。
【図１９】第３の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第３の図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は多くの異なる形態で実施可能である。従って、本実施形態の記載内容のみで本発明を解釈すべきではない。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
【００２６】
以下の実施の形態では、主に装置について説明するが、所謂当業者であれば明らかな通り、本発明は方法、及び、コンピュータを動作させるためのプログラムとしても実施できる。また、本発明はハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェア及びソフトウェアの実施形態で実施可能である。プログラムは、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光記憶装置、または、磁気記憶装置等の任意のコンピュータ可読媒体に記録できる。さらに、プログラムはネットワークを介した他のコンピュータに記録することができる。
【００２７】
（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係る回路情報管理装置について、図１ないし図７を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る回路情報管理装置のハードウェア構成図、図２は、本実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図、図３は、本実施形態に係る回路情報管理装置のデータ構造を示す図、図４は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体の陰影を示す図、図５は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体と陰影との関係を示す図、図６は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体の断面形状と陰影との関係を示す図、図７は、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示すフローチャートである。
【００２８】
本実施形態に係る回路情報管理装置は、特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された放熱体を少なくとも回路の要素に含み、当該要素に関する情報を記憶する回路情報記憶手段と、前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、前記放熱体が発熱体と配線により接続されている場合に、当該放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで、仮想の点光源を配置する光源配置手段と、前記放熱体が放熱する熱量を、前記光源配置手段で配置された点光源から照射された光による前記放熱体の陰影として形成する陰影形成手段と、前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備えるものである。
【００２９】
図１において、回路情報管理装置１は、ＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２、ハードディスク（ＨＤとする）１３、通信Ｉ／Ｆ１４、及び入出力Ｉ／Ｆ１５を備える。ＲＯＭ１２やＨＤ１３には、オペレーティングシステムや各種プログラム（例えば、ＣＡＤプログラム、回路情報管理プログラム等）が格納されており、必要に応じてＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０により各プログラムが実行される。
【００３０】
通信Ｉ／Ｆ１４は、他の装置（例えば、サーバ、上位装置等）と通信を行うためのインタフェースである。入出力Ｉ／Ｆ１５は、キーボードやマウス等の入力機器からの入力を受け付けたり、プリンタやモニタ等にデータを出力するためのインタフェースである。この入出力Ｉ／Ｆ１５は、必要に応じて光磁気ディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等のリムーバブルディスク等に対応したドライブを接続することができる。各処理部はバスを介して接続され、情報のやり取りを行う。
【００３１】
図２において、回路情報管理装置１は、回路情報部２１と配置部２２と経路長演算部２３と放熱体光源配置部２４と陰影生成部２５と表示制御部２６とを備える。
【００３２】
回路情報部２１は、回路を構成する要素に関する様々な情報を記憶する記憶部である。この回路情報部２１が記憶する回路情報のデータ構造について、一例を図３に示す。図３に示すように、データ構造は大きく分けて接続情報を格納する記憶部３１０と要素のレイアウト情報を格納する記憶部３２０とを有する。
【００３３】
記憶部３１０には、ポートに関する情報を格納するポート部３１１、ネットに関する情報を格納するネット部３１２、インスタンスに関する情報を格納するインスタンス部３１３、ポートインスタンスに関する情報を格納するポートインスタンス部３１４、及び陰影に関する情報を格納する陰影部３１５を有する。ポート部３１１とネット部３１２との間、及びネット部３１２とポートインスタンス部３１４との間には接続関係があり、陰影部３１５は、ポート部３１１、ネット部３１２、及びインスタンス部３１３と双方向のポインタで対応付けられている。
【００３４】
記憶部３２０には、記憶部３１０に格納された情報のレイアウト情報が記憶されており、ポート部３１１に対応する端子図形３２１、ネット部３１２に対応する配線図形・ＶＩ
Ａ３２２、インスタンス部３１３に対応する部品定義名・部品配置情報３２３（部品定義３２５を参照して得られる）、陰影部３１５に対応する陰影図形３２４を有する。陰影を発生するための放熱体の材質等の条件は部品定義３２５に定義されており、放熱体（例えばビア）を定義する際に、その定義体に部品定義３２５にて定義された材質を付加する構成となっている。なお、回路情報部２１では、各要素ごとに、放熱体又は発熱体に区分されて記憶されている。
【００３５】
図２に戻って、配置部２２は、回路情報部２１に記憶されている回路の各要素を制約条件に応じて配置する処理を行う。経路長演算部２３は、配置された要素のうちチップ等の発熱体とビア等の放熱体が配線で接続されている場合に、その配線路の経路長を演算する処理を行う。放熱体光源配置部２４は、発熱体との経路長に応じて放熱体の上方に点光源を配置する処理を行う。点光源の配置は、放熱体の上方であって放熱体の断面中心の延長線上に配置されるのが望ましい。
【００３６】
陰影生成部２５は、点光源から光を照射することで放熱体が放熱する熱量を陰影として形成する。ここで、陰影モデルについて説明する。図４に放熱体の陰影を示す。本実施形態においては、放熱体として例えばＴＳＶ（シリコン貫通電極：Through-silicon via）とすることができる。ここでは、単にビアとする。図４（Ａ）は、異なる２つのビアの実データの上断面図であり、図４（Ｂ）は、それぞれのビアの特性に応じて設定された仮想の立体形状を示す。ビアは材質に応じて熱伝導率が異なるため、まずその特性に応じて仮想の立体形状を設定し、回路情報部２１に記憶しておく。すなわち、図４に示すように熱伝導率が高く冷却効率が高いビア４１には冷却効率に応じてビアの高さを高く設定し、熱伝導率が低く冷却効率が低いビア４２には冷却効率に応じてビアの高さを低く設定する。つまり、ビアの上面から点光源までの距離が同じであれば、高さが高いビアほど大きな陰影ができ、陰影の大きさが冷却効率を示すモデルとなる。
【００３７】
なお、太さについても冷却効率に応じて仮想的に設定してもよいが、ここでは実データい基づく太さをそのまま利用することとする。
【００３８】
図５を用いて陰影、点光源、放熱体の関係について説明する。図５（Ａ）は、放熱体の上面から点光源までの距離が同じで放熱体の立体形状が異なる場合の陰影を示し、図５（Ｂ）は、放熱体の立体形状が同じで放熱体の上面から点光源までの距離が異なる場合の陰影を示している。図５（Ａ）において、Ｄ１＞Ｄ２＝Ｄ３、ｄ１＝ｄ２＝ｄ３、ｒ１＝ｒ２＜ｒ３の関係である。すなわち、Ａ−１とＡ−２とでは放熱体の立体形状の高さが異なっており、そのために立体形状の高さが高いＡ−１の方が広い面積を有する陰影が形成されている。Ａ−２とＡ−３とでは放熱体の立体形状の太さ（断面径）が異なっており、そのために立体形状の太さが太いＡ−２の方が広い面積を有する陰影が形成されている。したがって、上記で説明したように、本モデルにおいては陰影の面積からＡ−１＞Ａ−２＞Ａ−３の順で冷却効率が高い放熱体となる。
【００３９】
図５（Ｂ）において、Ｄ４＝Ｄ５＝Ｄ６、ｄ４＜ｄ５＜ｄ６、ｒ４＝ｒ５＝ｒ６の関係である。すなわち、Ｂ−１とＢ−２とでは放熱体の上面から点光源までの高さが異なっており、そのために点光源の高さが低いＢ−１の方が広い面積を有する陰影が形成されている。Ｂ−２とＢ−３とでも同様に、点光源の高さが低いＢ−２の方が広い面積を有する陰影が形成されている。したがって、上記で説明したように、本モデルにおいては陰影の面積からＢ−１＞Ｂ−２＞Ｂ−３の順で冷却効率が高い放熱体となる。
【００４０】
このように放熱体の立体形状及び点光源の位置を設定することで、放熱体の陰影を形成し、その陰影を熱量として捉えることができる。
【００４１】
なお、図４、図５においては、図６（Ａ）に示すように放熱体の立体形状を断面円形状の円柱としているが、図６（Ｂ）に示すように断面多角形（又は角丸多角形）の多角柱（又は角丸多角柱）としてもよく、その場合、断面形状に応じた形状で陰影が形成されるようにしてもよい。また、図６（Ｃ）のように複数の放熱体が近設されている場合には、それぞれの放熱体の陰影が融合した形状で陰影が形成されるようにしてもよい。
【００４２】
図２に戻って、表示制御部２６は、陰影生成部２５が生成した陰影を表示画面２０に表示する。
【００４３】
次に、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。まず、回路情報部２１から放熱体の陰影の発生条件を読み込む（Ｓ７１）。ここで読み込まれる発生条件は、放熱体の立体形状の高さを決めるための放熱体の材質である。また、同時にその図形の情報等も読み込まれる。回路情報部２１に記憶されている回路の各要素に関する情報に基づいて、配置部２２が回路の初期配置を行う（Ｓ７２）。配置された各要素について、放熱体と発熱体とが配線により直接接続されている場合に、経路長演算部２３が、放熱体から発熱体までの配線路の経路長を計算する（Ｓ７３）。放熱体光源配置部２４が、Ｓ７３で計算した経路長の長さに応じて点光源の位置を設定する（Ｓ７４）。
【００４４】
点光源の位置は、放熱体から発熱体までの配線路の経路長が長いほど、放熱体の上面からの高さが高くなるように設定される。発熱体から発生する熱は、主に熱伝導率が非常に高い配線を通じて伝導される。すなわち、配線の経路長が長いほど熱伝導率が悪くなり、冷却効率が低くなる。したがって、配線の経路長が長いほど点光源と放熱体との距離が大きくなり、陰影の面積が小さくなるように点光源の位置が設定される。
【００４５】
陰影生成部２５が、Ｓ７４で設定された点光源からの光の照射により、放熱体が放熱する熱量を陰影として形成し（Ｓ７５）、表示制御部２６が、形成された陰影を表示画面２０表示して（Ｓ７６）、処理を終了する。なお、陰影の出力は表示画面２０への表示だけではなく、プリンタによる印刷で行ってもよい。
【００４６】
このように、本実施形態に係る回路情報管理装置によれば、配線路の経路長に応じて異なる熱伝導率を考慮した放熱体の冷却効率を放熱体ごとに正確に求めることができると共に、その冷却効率を陰影という形で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に熱量を認識させることができる。
【００４７】
（本発明の第２の実施形態）
本実施形態に係る回路情報管理装置について、図８ないし図１０を用いて説明する。図８は、本実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図、図９は、本実施形態に係る回路情報管理装置における発熱体の陰影を示す図、図１０は、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示すフローチャート、図１１は、本実施形態に係る回路情報管理装置において発熱体がビアで接続されずに積層された場合の陰影モデルを示す図、図１２は、本実施形態に係る回路情報管理装置において発熱体がビアで接続されて積層された場合の陰影モデルを示す図である。
【００４８】
本実施形態に係る回路情報管理装置は、特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された発熱体を少なくとも回路の要素に含み、当該要素に関する情報を記憶する回路情報記憶手段と、前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、前記発熱体の上方に、当該発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置する光源配置手段と、前記発熱体が放熱する熱量を、前記光源配置手段で配置された点光源から照射された光
による前記発熱体の陰影として形成する陰影形成手段と、前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備えるものである。
【００４９】
なお、本実施形態において前記第１の実施形態と重複する説明については省略する。
【００５０】
図８において、回路情報管理装置１は、回路情報部２１と配置部２２と発熱体光源配置部２７と陰影生成部２５と表示制御部２６とを備える。回路情報部２１は、回路を構成する要素に関する様々な情報を記憶する記憶部である。この回路情報部２１が記憶する回路情報のデータ構造は、第１の実施形態における図３と同様であり、陰影を発生するための発熱体の最低消費電力等の条件は、部品定義３２５に定義されており、発熱体（例えばチップ）を定義する際に、その定義体に部品定義３２５にて定義された発熱情報を付加する構成である。
【００５１】
配置部２２は、回路情報部２１に記憶されている回路の各要素を制約条件に応じて配置する処理を行う。発熱体光源配置部２７は、発熱体の消費電力に応じて発熱体の上方に点光源を配置する処理を行う。点光源の配置は、発熱体の上方であって発熱体の断面中心又は重心の延長線上に配置されるのが望ましい。
【００５２】
陰影生成部２５は、点光源から光を照射することで発熱体が発熱する熱量を陰影として形成する。ここで、陰影モデルについて説明する。本実施形態においては、発熱体は主にチップとする。チップは消費電力に応じて発熱量が異なるため、消費電力に応じて仮想の立体形状を設定し、回路情報部２１に記憶しておく。すなわち、消費電力が高く発熱する熱量が大きい場合にはチップの高さを高くし、消費電力が低く発熱する熱量が小さい場合にはチップの高さを低く設定する。つまり、チップの上面から点光源までの距離が同じであれば、高さが高いチップほど大きな陰影ができ、陰影の大きさが発熱量を示すモデルとなる。
【００５３】
なお、太さについても発熱量に応じて仮想的に設定してもよいが、ここでは実データい基づく太さをそのまま利用することとする。
【００５４】
図９を用いて陰影、点光源、発熱体の関係について説明する。図９（Ａ）は、発熱体の上面から点光源までの距離が同じで発熱体の立体形状が異なる場合の陰影を示し、図９（Ｂ）は、発熱体の立体形状が同じで発熱体の上面から点光源までの距離が異なる場合の陰影を示している。図９（Ａ）において、Ｄ８＞Ｄ７、ｄ７＝ｄ８の関係である。すなわち、図９（Ａ）のＡ−１とＡ−２とでは発熱体の立体形状の高さが異なっており、そのために立体形状の高さが高いＡ−２の方が広い面積を有する陰影が形成されている。したがって、上記で説明したように、本モデルにおいては陰影の面積からＡ−２＞Ａ−１の順で発熱量が大きい発熱体となる。
【００５５】
図９（Ｂ）において、Ｄ９＝Ｄ１０、ｄ９＞ｄ１０の関係である。すなわち、図９（Ｂ）のＢ−１とＢ−２とでは発熱体の上面から点光源までの高さが異なっており、そのために点光源の高さが低いＢ−２の方が広い面積を有する陰影が形成されている。したがって、上記で説明したように、本モデルにおいては陰影の面積からＢ−２＞Ｂ−１の順で発熱量が大きい発熱体となる。
【００５６】
このように発熱体の立体形状及び点光源の位置を設定することで、発熱体の陰影を形成し、その陰影を熱量として捉えることができる。
【００５７】
図８に戻って、表示制御部２６は、陰影生成部２５が生成した陰影を表示画面２０に表示する。
【００５８】
次に、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。まず、回路情報部２１から発熱体の陰影の発生条件を読み込む（Ｓ１０１）。ここで読み込まれる発生条件は、発熱体の最低消費電力、平均消費電力、最高消費電力等である。例えば、発熱体の立体形状の高さは、ここで読み込んだ最低消費電力、平均消費電力及び最高消費電力のいずれかに応じて設定するようにしてもよいし、それらの任意の組み合わせに基づいて設定されるようにしてもよい。また、同時にその図形の情報等も読み込まれる。
【００５９】
回路情報部２１に記憶されている回路の各要素に関する情報に基づいて、配置部２２が回路の初期配置を行う（Ｓ１０２）。配置された各要素について、配置された条件を考慮して発熱体の消費電力を演算する（Ｓ１０３）。すなわち、発熱体の消費電力は、配置や接続条件に応じて異なるため、配置後の消費電力を演算しておく。このＳ１０３演算処理は、図示していないが別途設けられた演算部（例えば、消費電力演算部とする）が行うようにしてもよいし、発熱体光源配置部２７が行うようにしてもよい。演算された発熱体の消費電力に応じて、発熱体光源配置部２７が点光源の位置を設定する（Ｓ１０４）。
【００６０】
なお、上記Ｓ１０３の処理を省略し、Ｓ１０１で読み込んだ３つの値のうちいずれかの値を消費電力として点光源の位置を設定するようにしてもよい。
【００６１】
点光源の位置は、消費電力が大きいほど発熱体の上面からの高さが低くなるように設定される。発熱体から発生する熱は、主に消費電力に比例して大きくなる。すなわち、消費電力が大きいほど発熱する熱量が大きくなる。したがって、消費電力が大きいほど点光源と放熱体との距離が小さくなり、陰影の面積が大きくなるように点光源の位置が設定される。
【００６２】
設定された点光源からの光の照射により、発熱体が発熱する熱量を陰影生成部２５が陰影として形成し（Ｓ１０５）、表示制御部２６が、形成された陰影を表示して（Ｓ１０６）、処理を終了する。なお、陰影の出力は表示画面２０への表示だけではなく、プリンタによる印刷で行ってもよい。
【００６３】
ここで、発熱体が複数積層されている場合の陰影の表示について説明する。ここでは、発熱体をチップとすると、積層されたチップは、それぞれが熱伝導率が高い物（例えば、ビア、熱伝導率係数が高い接着剤、熱伝導率係数が高いテープ等）を介して積層されている場合とそうでない場合とに大別することができる。
【００６４】
複数積層されて配置されているチップが、熱伝導率が高い物を介して積層されていない場合は、発熱体光源配置部２７が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、陰影生成部２５が、積層された発熱体のそれぞれに対して配置された点光源から照射された光による陰影領域を形成し、表示制御部２６が、基板に近い発熱体の陰影から順次優先して上書きして表示する。
【００６５】
図１１に、チップが積層され、それぞれの層間が熱伝導率が高い物を介していない場合の陰影モデルを示す。積層されたチップが熱伝導率が高い物を介していない場合は、それぞれのチップが基板に対して個別に発熱の影響を与えることになるため、点光源がチップごとに配置され、その高さは各チップの消費電力に応じて決定される。すなわち、図１１（Ａ）に示すように、それぞれの点光源から照射された光による陰影領域が形成されて表示される。このとき、それぞれの陰影領域の表示態様を異ならせることが望ましい。
【００６６】
また、図１１（Ｂ）に示すように、上部のチップ（チップＢ）の大きさが小さく、その
陰影領域が直下のチップ（チップＡ）の上面の領域内に収まる場合は、直下のチップ（チップＡ）の上面に陰影領域が形成され、表示されるようにしてもよい。さらに、図１１（Ｃ）に示すように、陰影の表示は、当該陰影を表示する対象（ここでは基板となる）に近い方のチップ（チップＡ）の陰影領域が優先して（チップＢの陰影領域に対して上書きされて）表示されるようにしてもよい。
【００６７】
図１２に、チップが積層され、それぞれの層間が熱伝導率が高い物を介している場合の陰影モデルを示す。積層されたチップが熱伝導率が高い物を介している場合は、それぞれのチップを一体的に捉えて一つのチップと見なす。すなわち、図１２に示すように、熱伝導率が高い物を介して積層されているチップの合計消費電力に応じた高さで、陰影を表示する対象（ここでは基板となる）に最も近いチップ（チップＡ）の上部に点光源が配置される。したがって、陰影領域は、基板に最も近いチップＡの形状に応じて形成され、その大きさは、接続されているチップ（チップＡとチップＢ）の合計の消費電力に応じて表示される。
【００６８】
このように、本実施形態に係る回路情報管理装置によれば、消費電力に応じて異なる発熱量を考慮して、発熱体が発生する熱量を正確に求めることができると共に、その熱量を陰影という形で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に熱量を認識させることができる。
【００６９】
（本発明の第３の実施形態）
本実施形態に係る回路情報管理装置について、図１３ないし図１９を用いて説明する。図１３は、本実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図、図１４は、本実施形態に係る回路情報管理装置が管理する放熱体及び発熱体を含む回路の一例を示す図、図１５は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第１の図、図１６は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第２の図、図１７は、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示す第１のフローチャート、図１８は、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示す第２のフローチャート、図１９は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第３の図である。
【００７０】
本実施形態に係る回路情報管理装置は、特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された放熱体及び発熱体を少なくとも回路の要素に含み、当該要素に関する情報を記憶する回路情報記憶手段と、前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、前記放熱体が発熱体と配線により接続されている場合に、当該放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで、仮想の点光源を配置すると共に、前記発熱体の上方に、前記発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置する光源配置手段と、前記放熱体が放熱する熱量及び前記発熱体が発熱する熱量を、前記点光源から照射された光による前記放熱体及び発熱体の陰影として形成する陰影形成手段と、前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備え、さらに、前記放熱体の陰影領域、及び前記発熱体の陰影領域において、それぞれが重なっている重畳領域と、前記発熱体の陰影領域との差分が、前記要素の制約条件の範囲内で最小となるように前記放熱体の配置を変更する放熱体配置変更手段を備えるものである。
【００７１】
なお、本実施形態において前記各実施形態と重複する説明については省略する。
【００７２】
図１３において、回路情報管理装置１は、回路情報部２１と配置部２２と経路長演算部２３と放熱体光源配置部２４と発熱体光源配置部２７と陰影生成部２５と表示制御部２６と熱量演算部２８と配置変更部２９とを備える。回路情報部２１、配置部２２、経路長演
算部２３、放熱体光源配置部２４、発熱体光源配置部２７及び陰影生成部２５の機能は、前記各実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７３】
熱量演算部２８は、放熱体の陰影領域と発熱体の陰影領域とが重複している重畳領域と、発熱体の陰影領域との差分を求め、その差分を熱量の差分として演算する。表示制御部２６は、発熱体及び放熱体を含む回路を構成する各要素、並びにそれらの陰影領域を表示する。配置変更部２９は、熱量演算部２８が演算した陰影領域の差分の情報に基づいて、放熱体の冷却効果が最適となるように放熱体及び／又は発熱体の配置を変更する。このとき、例えば、シミュレーテッドアニーリング法等により自動演算で最適な配置を求めてもよいし、利用者の操作に基づいて配置が変更されるようにしてもよい。
【００７４】
熱量演算部２８、表示制御部２６及び配置変更部２９の機能について詳細に説明する。図１４に放熱体及び発熱体を含む回路の一例（図１４（Ａ））とそれぞれの陰影領域の一例（図１４（Ｂ））とを示す。図１４（Ａ）は、基板上に発熱体であるチップ１２１、並びに放熱体であるビア１２２及びビア１２３が配設されており、チップ１２１とビア１２２とが配線１２４で接続され、チップ１２１とビア１２３とが配線１２５で接続されている。配線１２４と配線１２５は、それぞれの経路長が配線１２４＜配線１２５の関係であり、ビア１２２とビア１２３は、いずれも銅を材質とする同じ太さ（水平方向の断面の半径）のものである。
【００７５】
図１４（Ｂ）は、ビア１２２とその陰影領域１２２ａ、チップ１２１とその陰影領域１２１ａ、及びビア１２３とその陰影領域１２３ａを示している。ビア１２２とビア１２３は、いずれも材質が銅で太さが同じであることから全く同じ立体形状で設定される。しかし、点光源の位置は、チップ１２１との配線１２４、１２５の経路長に応じてそれぞれ設定されるため、経路長が短い方のビア１２２の上面から点光源までの距離Ｘ１の方が、経路長が長い方のビア１２３の上面から点光源までの距離Ｘ２よりも小さくなる（Ｘ１＜Ｘ２）。すなわち、図１４（Ｂ）に示すように、ビア１２２の陰影領域１２２ａの方が、ビア１２３の陰影領域１２３ａより大きくなる。チップ１２１の陰影領域１２１ａについては、最低消費電力、最高消費電力、及び／又は平均消費電力（ここでは、最低消費電力とする）により立体形状が設定され、チップ１２１の配置及び接続状態に応じた配置消費電力に基づいて点光源の位置が設定されることで形成されている。
【００７６】
図１４の回路の上面図を図１５に示す。図１５（Ａ）が初期配置の状態における陰影境域を表示した場合を示し、図１５（Ｂ）がビアの配置を変更した場合の陰影領域を表示した場合を示している。図１５（Ａ）の場合は、図１４において説明した通り、配線の経路長が短いビア１２２の陰影領域１２２ａが、配線の経路長が長いビア１２３の陰影領域１２３ａより大きくなっている。図１５（Ａ）において、ビア１２２の陰影領域１２２ａとビア１２３の陰影領域１２３ａとの一部が、チップ１２１の陰影領域１２１ａに重ることで、チップ１２１の陰影領域１２１ａが小さくなっている。これは、チップ１２１による発熱をビア１２２、１２３が放熱することで冷却していることを意味している。
【００７７】
図１５（Ｂ）において、ビア１２３の配置を変更することで配線１２５が短くなり、それに応じて陰影領域１２３ａが大きくなっている。すなわち、ビア１２３を移動させることで配線１２５の経路長を短くし、点光源の位置を低くし、陰影領域１２３ａを大きくしている。陰影領域１２３ａが大きくなることで、図１５（Ａ）の場合と比較して、チップ１２１の陰影領域１２１ａがより小さくなり、冷却効率が向上していることがわかる。
【００７８】
なお、図１５においては、ビア１２２、１２３の陰影領域１２２ａ、１２３ａとチップ１２１の陰影領域１２１ａとが重複している重畳領域を図示していないが、陰影領域１２２ａ、１２３ａを半透明にして、重複領域を明示するようにしてもよい。その場合、ビア
の陰影領域とチップの陰影領域とそれらの重畳領域とは異なる表示態様（例えば、模様の違い、色彩の違い、文字による説明文等）で表示されるのが望ましい。
【００７９】
また、図１５（Ａ）の状態から図１５（Ｂ）の状態に配置が変更される場合、ビア１２３の制約条件を考慮した配置の変更がされるものとする。
【００８０】
また、図１５においては、ビア１２３の配置を変更しているが、チップ１２１、ビア１２２及び／又はビア１２３のいずれの配置を変更するようにしてもよい。
【００８１】
図１５の表示に、チップ１２１の陰影領域１２１ａの大きさを数値で示したものを図１６に示す。図１６（Ａ）は、図１５（Ａ）に対応して初期配置の状態を示しており、図１６（Ｂ）は、図１５（Ｂ）に対応してビアの配置を変更した場合の状態を示している。数値が示す大きさはチップ１２１の陰影領域１２１ａを示すと共に、熱量の大きさを示している。すなわち、数値（陰影領域１２１ａの大きさ）が小さい程、発熱量が小さく、冷却効率が高いこととなる。図１６（Ａ）の状態では、陰影領域１２１ａの大きさが「１０５」で、図１６（Ｂ）の状態では、陰影領域１２１ａの大きさが「７２」であることから、図１６（Ｂ）の方が、冷却効率が高いことを容易に認識することができる。この数値は、例えば利用者がマウス等を用いてビア１２３を移動させた場合には、マウスポインタの移動と共に、そのマウスポインタの位置にビア１２３が配置されたものとしてリアルタイムにチップ１２１の陰影領域１２１ａの大きさを演算して表示できるようにしてもよい。
【００８２】
次に、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作について説明する。図１７は、自動演算で最適な配置を求める場合の処理を示す。まず、回路情報部２１から発熱体、放熱体の陰影の発生条件を読み込む（Ｓ１５０１）。ここで読み込まれる発熱体の陰影の発生条件は、発熱体の立体形状の高さを設定するための発熱体の最低消費電力、平均消費電力、最高消費電力等である。放熱体の陰影の発生条件は、放熱体の立体形状の高さを決めるための放熱体の材質である。また、同時に放熱体、発熱体の図形の情報や熱に関する制約条件等も読み込まれる。
【００８３】
陰影の発生条件が読み込まれると検討回数を設定する（Ｓ１５０２）。検討回数は利用者が任意に設定できるようにしてもよいし、予め登録されている検討回数を設定するようにしてもよい。回路情報部２１に記憶されている回路の各要素に関する情報に基づいて、配置部２２が回路の初期配置を行う（Ｓ１５０３）。
【００８４】
Ｓ１５０３で初期配置された各要素について、配置された条件を考慮して発熱体の消費電力を演算する（Ｓ１５０４）。すなわち、発熱体の消費電力は、配置や接続条件に応じて異なるため、配置後の消費電力を演算しておく。なお、このＳ１５０４の処理を省略し、Ｓ１５０１で読み込んだ最低消費電力、平均消費電力、最高消費電力のうちいずれかの値を消費電力としてもよい。演算された発熱体の消費電力に応じて、発熱体光源配置部２７が発熱体についての点光源の位置を設定し（Ｓ１５０５）、陰影生成部２５が、点光源からの光の照射により、発熱体が発熱する熱量を陰影として形成（Ｓ１５０６）する。なお、発熱体の点光源の位置は、消費電力が大きいほど発熱体の上面からの高さが低くなるように設定される。
【００８５】
Ｓ１５０３で初期配置された各要素について、放熱体と発熱体とが配線により直接接続されている場合に、経路長演算部２３が、放熱体から発熱体までの配線路の経路長を計算する（Ｓ１５０７）。放熱体光源配置部２４が、Ｓ１５０７で計算した経路長の長さに応じて点光源の位置を設定し（Ｓ１５０８）、陰影生成部２５が、点光源からの光の照射により、放熱体が放熱する熱量を陰影として形成する（Ｓ１５０９）。なお、放熱体の点光源の位置は、放熱体から発熱体までの配線路の経路長が長いほど、放熱体の上面からの高
さが高くなるように設定される。
【００８６】
発熱体及び放熱体のそれぞれの陰影が形成されると、熱量演算部２８が放熱体による放熱効果（発熱体の陰影−放熱体の陰影）を演算する（Ｓ１５１０）。すなわち、図１５等で示すように、チップ１２１の陰影領域１２１ａと、ビア１２２，１２３の陰影領域１２２ａ，１２３ａとが重畳する重畳領域が、放熱体が放熱した熱量に相当し、チップ１２１の陰影領域１２１ａから重畳領域を引いた領域が最終的な発熱量となる。
【００８７】
Ｓ１５０７からＳ１５１０までの処理の実行回数が、Ｓ１５０２で設定された検討回数以下かどうかを判定し（Ｓ１５１１）、小さければ、配置変更部２９が最終的な発熱量が小さくなるように（放熱体の放熱効果が大きくなるように）放熱体及び／又は発熱体の配置を変更する（Ｓ１５１２）。配置を変更する具体的な手法として、例えばシミュレーテッド・アニーリング法を用いることができる。この演算により、例えば、図１５（Ａ）の状態から図１５（Ｂ）の状態にビアの配置が変更されて、最終的な発熱量を小さくし放熱効果を大きくすることができる。このとき、Ｓ１５０１で読み込んだ熱に関する制約条件を満たす範囲内で放熱体及び／又は発熱体の配置を変更するものとする。配置が変更されると実行回数に１を加算し（Ｓ１５１３）、Ｓ１５０７からＳ１５１１までの処理を繰り返す。
【００８８】
Ｓ１５１１で、実行回数が検討回数より大きければ、設定された検討回数分のシミュレーションがなされたため、最終的な回路の配置を決定し、表示制御部２６が、陰影を表示画面２０表示して（Ｓ１５１４）、処理を終了する。なお、陰影の出力は表示画面２０への表示だけではなく、プリンタによる印刷で行ってもよい。
【００８９】
次に、図１８を用いて利用者の操作に基づいて配置が変更される場合の処理を説明する。なお、図１７に同様の処理については詳細を省略する。まず、回路情報部２１から発熱体、放熱体の陰影の発生条件を読み込む（Ｓ１６０１）。回路情報部２１に記憶されている回路の各要素に関する情報に基づいて、配置部２２が回路の初期配置を行い（Ｓ１６０２）、初期配置された各要素について、配置された条件を考慮して発熱体の消費電力を演算する（Ｓ１６０３）。
【００９０】
演算された発熱体の消費電力に応じて、発熱体光源配置部２７が発熱体についての点光源の位置を設定し（Ｓ１６０４）、陰影生成部２５が、点光源からの光の照射により、発熱体が発熱する熱量を陰影として形成（Ｓ１６０５）する。Ｓ１６０２で初期配置された各要素について、放熱体と発熱体とが配線により直接接続されている場合に、経路長演算部２３が、放熱体から発熱体までの配線路の経路長を計算する（Ｓ１６０６）。放熱体光源配置部２４が、Ｓ１６０６で計算した経路長の長さに応じて点光源の位置を設定し（Ｓ１６０７）、陰影生成部２５が、点光源からの光の照射により、放熱体が放熱する熱量を陰影として形成する（Ｓ１６０８）。
【００９１】
発熱体及び放熱体のそれぞれの陰影が形成されると、熱量演算部２８が放熱体による放熱効果（発熱体の陰影−放熱体の陰影）を演算する（Ｓ１６０９）。利用者からの入力指示情報を判定し（Ｓ１６１０）、利用者からの指示情報が「再検討」であれば、利用者からの配置変更の指示情報に応じて、配置変更部２９が放熱体及び／又は発熱体の配置を変更し（Ｓ１６１１）、Ｓ１６０６からＳ１６１０までの処理を繰り返す。利用者からの指示情報が「検討終了」であれば、現在の配置情報で決定し、表示制御部２６が陰影を表示画面２０表示して（Ｓ１６１２）、処理を終了する。
【００９２】
なお、ここでは放熱体から発熱体までの配線の経路長に応じて点光源の位置を設定したが、放熱体と発熱体とが図１９に示すようにワイヤを介して接続されている場合には、そ
のワイヤの長さも含めた経路長に応じて点光源の位置が設定されるようにしてもよい。すなわち、図１９に示すように、ワイヤの長さ＋配線の長さが長い放熱体ほど冷却効率が悪く陰影領域が小さく形成されて表示されるようにしてもよい。
【００９３】
このように、本実施形態に係る回路情報管理装置によれば、放熱体の陰影領域と発熱体の陰影領域とで重なっている重畳領域と、発熱体の陰影領域との差分が、制約条件の範囲内で最小となるように放熱体及び／又は発熱体の配置を変更するため、制約条件の範囲内で放熱体による冷却効果を最大限に活かした回路設計を行うことができる。また、放熱体の陰影領域、発熱体の陰影領域、及び重畳領域が異なる表示態様で表示することで、熱量の情報を陰影として捉えて視認性を向上させると共に、発熱体による発熱と放熱体による冷却との関連を視覚により直感的に捉えることができる。さらに、放熱体の立体形状の高さが材質に基づいて設定され、発熱体の立体形状の高さが最低消費電力、最高消費電力及び／又は平均消費電力に基づいて設定されるため、放熱体の材質、発熱体の最高消費電力及び／又は平均消費電力を考慮した陰影を形成することができ、それに基づいて正確な熱量を演算し回路設計に利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１ 回路情報管理装置
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１２ ＲＯＭ
１３ ＨＤ
１４ 通信Ｉ／Ｆ
１５ 入出力Ｉ／Ｆ
２０ 表示画面
２１ 回路情報部
２２ 配置部
２３ 経路長演算部
２４ 放熱体光源配置部
２５ 陰影生成部
２６ 表示制御部
２７ 発熱体光源配置部
２８ 熱量演算部
２９ 配置変更部
４１，４２ ビア
１２１ チップ
１２２，１２３ ビア
１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ 陰影領域
１２４，１２５ 配線
３１０，３２０ 記憶部
３１１ ポート部
３１２ ネット部
３１３ インスタンス部
３１４ ポートインスタンス部
３２１ 端子図形
３２２ 配線図形・ビア
３２３ 部品定義名・部品配置情報
３２４ 陰影図形
３２５ 部品定義
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱体を要素に含む回路の情報を管理する回路情報管理装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、３次元集積回路やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）等の配線パターンを設計する際に、ＣＡＤを使用した設計が一般的に行われている。これらの装置には、チップのように熱を発生する発熱体が含まれており、それらが発する熱により回路に不具合が生じる場合があり、過熱による温度の上昇を防止すると共に、温度分布が均一化できるような設計を行う必要がある。一方、回路を構成するビアや配線等（放熱体）は、発熱体が発生する熱を拡散して放熱する機能を有している。すなわち、発熱体からの熱を放熱体により効率よく拡散して、回路全体で熱を均一化するような設計支援ツールの開発が望まれている。
【０００３】
回路の発熱を考慮して、熱特性に優れた半導体集積回路を設計する技術として、例えば特許文献１に示す技術が開示されている。特許文献１に示す技術は、システム仕様情報に基づき、当該システムを収納する筐体および、前記筐体内に収納され、当該システムを構成する実装基板と、前記実装基板上に実装されるパッケージ基板を含むパッケージの設計を行う第１の工程と、前記設計を行う工程で得られた設計結果に基づき、前記筐体内における前記実装基板および前記パッケージの熱解析を行う工程と、前記熱解析を行う工程の解析結果に基づき、半導体集積回路システムの設計を行う第２の工程とを含み、望ましくは、この第２の工程では、半導体集積回路の素子配置を決定するように、前記パッケージに搭載する半導体集積回路の設計を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０２６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、熱伝導ベクトルが強い方向に多くのビアの穴を設けることで、放熱効果を高めることが記載されているが、個々のビアでどの程度の放熱を実現することができるか明確に示されず、また、半導体集積回路とビアとを接続する配線経路について考慮されているわけではないため、放熱効果を最適にするビアの配置や個数を正確に設計することが困難であるという課題を有する。
【０００６】
すなわち、発熱体からの熱は配線のような熱伝導率が高い要素を伝わるため、その配線の長さに応じて放熱効果が大きく異なる。例えば、発熱体から同じ距離の位置にビアを配設した場合であっても、一方の配線は大きく迂回しており、他方の配線は最短距離で直線の配線であれば、その配線経路の経路長に応じてビアごとに放熱効果が異なる。しかしながら、特許文献１には、このように配線の経路長を考慮した放熱効果が演算されておらず、放熱効果が最適となるようにビアの配置や数を正確に設計することが困難である。
【０００７】
本発明は、発熱体と放熱体との配線路の経路長に応じて熱量を陰影で表示し、放熱効果が最適となるビアの配置を設計する回路情報管理装置等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本願に開示する回路情報管理装置は、特性に応じて立体形状の底面積及び高さが
仮想的に設定された回路の要素に関する情報を、熱を発する発熱体と熱を吸収する放熱体とに区分して記憶する回路情報記憶手段と、前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、前記回路要素配置手段で配置された各要素について、当該要素の特性に応じて、当該要素の上方に仮想の点光源を配置する光源配置手段と、前記光源配置手段で配置された点光源から照射された光による前記要素の陰影領域を演算し、前記放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を、前記要素の陰影として形成する陰影形成手段と、前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備えるものである。
【０００９】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、回路を構成する要素である放熱体及び発熱体の上方に、その要素の特定に応じて仮想の点光源を配設し、点光源から照射された光で放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を陰影として形成し、形成された陰影を表示するため、回路を構成する要素の熱量に関する情報を陰影という形で利用者が視覚的に認識しやすい態様で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に熱量を認識させることができるという効果を奏する。
【００１０】
（２）本願に開示する回路情報管理装置は、前記光源配置手段が、前記配置された各要素における放熱体と発熱体とが配線により接続されている場合に、前記放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで仮想の点光源を配置するものである。
【００１１】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、放熱体と発熱体とが配線により接続されている場合に、前記放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで仮想の点光源を配置するため、配線路の経路長に応じた熱伝導率を考慮して放熱体の冷却効率を放熱体ごとに求めることができると共に、その冷却効率を陰影という形で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に放熱体の冷却効率を認識させることができるという効果を奏する。
【００１２】
（３）本願に開示する回路情報管理装置は、前記光源配置手段が、前記配置された各要素における発熱体の上方に、前記発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置するものである。
【００１３】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、配置された各要素における発熱体の上方に、前記発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置するため、消費電力に応じた発熱体の発熱量を求めることができると共に、その発熱量を陰影という形で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に発熱体の発熱量を認識させることができるという効果を奏する。
【００１４】
（４）本願に開示する回路情報管理装置は、前記発熱体が複数積層されて配置されている場合に、前記光源配置手段が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して当該発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、前記陰影形成手段が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して前記配置された点光源から照射された光による陰影領域を形成し、前記表示制御手段が、基板に近い発熱体の陰影から順次優先して上書きして表示するものである。
【００１５】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、発熱体が複数積層されて配置されている場合に、積層された発熱体のそれぞれに対して当該発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、その点光源から照射された光による陰影領域を形成し、基板に近い発熱体の陰影から順次優先して上書きして表示するため、チップ等の発熱体が積層している場合であっても、それぞれの発熱体について発熱量を陰影として表示するこ
とができ、利用者の視認性を向上させて直感的に発熱体の発熱量を認識させることができるという効果を奏する。
【００１６】
（５）本願に開示する回路情報管理装置は、前記発熱体が複数積層され、それぞれの層が電極で接続されている場合に、前記光源配置手段が、最下層の発熱体の上方に前記電極で接続されている発熱体の合計の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、前記陰影形成手段が、前記配置された点光源から照射された光による前記最下層の発熱体の陰影領域を形成するものである。
【００１７】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、発熱体が複数積層され、それぞれの層が電極で接続されている場合に、最下層の発熱体の上方に前記電極で接続されている発熱体の合計の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、配置された点光源から照射された光による前記最下層の発熱体の陰影領域を形成するため、複数積層されたチップ等の発熱体がビアで接続されている場合には、それらを一体となった一つのチップと見なし、最下層のチップの仮想形状にしたがって、積層されたチップ全体の消費電力に応じた発熱量を陰影として表示することができ、利用者の視認性を向上させて直感的に発熱体の発熱量を認識させることができるという効果を奏する。
【００１８】
（６）本願に開示する回路情報管理装置は、前記放熱体の陰影領域、及び前記発熱体の陰影領域において、それぞれが重なっている重畳領域と、前記発熱体の陰影領域との差分が、前記要素の制約条件の範囲内で最小となるように前記放熱体及び／発熱体の配置を変更する配置変更手段を備えるものである。
【００１９】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、放熱体の陰影領域と発熱体の陰影領域とで重なっている重畳領域と、発熱体の陰影領域との差分が、制約条件の範囲内で最小となるように放熱体及び／又は発熱体の配置を変更するため、制約条件の範囲内で放熱体による冷却効果を最大限に活かした回路設計を行うことができるという効果を奏する。なお、ここで言う制約条件とは、主に熱（温度）に関する制約条件を指すが、接続関係やデザインに関する制約条件を含むものであってもよい。
【００２０】
（７）本願に開示する回路情報管理装置は、前記放熱体の陰影領域、前記発熱体の陰影領域、及び前記重畳領域が異なる表示態様で表示されることを特徴とするものである。
【００２１】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、放熱体の陰影領域、発熱体の陰影領域、及び重畳領域が異なる表示態様で表示されるため、熱量の情報を陰影として捉えて視認性を向上させると共に、発熱体による発熱と放熱体による冷却との関連を視覚により直感的に捉えることができるという効果を奏する。
【００２２】
（８）本願に開示する回路情報管理装置は、前記放熱体の立体形状の高さが、当該放熱体の材質に基づいて設定され、前記発熱体の立体形状の高さが、当該発熱体の最低消費電力、最高消費電力及び／又は平均消費電力に基づいて設定されていることを特徴とするものである。
【００２３】
このように、本願に開示する回路情報管理装置においては、放熱体の立体形状の高さが材質に基づいて設定され、発熱体の立体形状の高さが最低消費電力、最高消費電力及び／又は平均消費電力に基づいて設定されるため、放熱体の材質、発熱体の最高消費電力及び／又は平均消費電力を考慮した陰影を形成することができ、それに基づいて正確な熱量を演算し回路設計に利用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係る回路情報管理装置のハードウェア構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る回路情報管理装置のデータ構造を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体の陰影を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体と陰影との関係を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体の断面形状と陰影との関係を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図である。
【図９】第２の実施形態に係る回路情報管理装置における発熱体の陰影を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施形態に係る回路情報管理装置において発熱体がビアで接続されずに積層された場合の陰影モデルを示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係る回路情報管理装置において発熱体がビアで接続されて積層された場合の陰影モデルを示す図である。
【図１３】第３の実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図である。
【図１４】第３の実施形態に係る回路情報管理装置が管理する放熱体及び発熱体を含む回路の一例を示す図である。
【図１５】第３の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第１の図である。
【図１６】第３の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第２の図である。
【図１７】第３の実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示す第１のフローチャートである。
【図１８】第３の実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示す第２のフローチャートである。
【図１９】第３の実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第３の図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明は多くの異なる形態で実施可能である。従って、本実施形態の記載内容のみで本発明を解釈すべきではない。また、本実施形態の全体を通して同じ要素には同じ符号を付けている。
【００２６】
以下の実施の形態では、主に装置について説明するが、所謂当業者であれば明らかな通り、本発明は方法、及び、コンピュータを動作させるためのプログラムとしても実施できる。また、本発明はハードウェア、ソフトウェア、または、ハードウェア及びソフトウェアの実施形態で実施可能である。プログラムは、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光記憶装置、または、磁気記憶装置等の任意のコンピュータ可読媒体に記録できる。さらに、プログラムはネットワークを介した他のコンピュータに記録することができる。
【００２７】
（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係る回路情報管理装置について、図１ないし図７を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る回路情報管理装置のハードウェア構成図、図２は、本実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図、図３は、本実施形態に係る回路情報管理装置のデータ構造を示す図、図４は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体の陰影を示す図、図５は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体と陰影との関係を示す図、図６は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体の断面形状と陰影との関係を示す図、図７は、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示すフローチャートである。
【００２８】
本実施形態に係る回路情報管理装置は、特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された放熱体を少なくとも回路の要素に含み、当該要素に関する情報を記憶する回路情報記憶手段と、前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、前記放熱体が発熱体と配線により接続されている場合に、当該放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで、仮想の点光源を配置する光源配置手段と、前記放熱体が放熱する熱量を、前記光源配置手段で配置された点光源から照射された光による前記放熱体の陰影として形成する陰影形成手段と、前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備えるものである。
【００２９】
図１において、回路情報管理装置１は、ＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２、ハードディスク（ＨＤとする）１３、通信Ｉ／Ｆ１４、及び入出力Ｉ／Ｆ１５を備える。ＲＯＭ１２やＨＤ１３には、オペレーティングシステムや各種プログラム（例えば、ＣＡＤプログラム、回路情報管理プログラム等）が格納されており、必要に応じてＲＡＭ１１に読み出され、ＣＰＵ１０により各プログラムが実行される。
【００３０】
通信Ｉ／Ｆ１４は、他の装置（例えば、サーバ、上位装置等）と通信を行うためのインタフェースである。入出力Ｉ／Ｆ１５は、キーボードやマウス等の入力機器からの入力を受け付けたり、プリンタやモニタ等にデータを出力するためのインタフェースである。この入出力Ｉ／Ｆ１５は、必要に応じて光磁気ディスク、フロッピーディスク、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等のリムーバブルディスク等に対応したドライブを接続することができる。各処理部はバスを介して接続され、情報のやり取りを行う。
【００３１】
図２において、回路情報管理装置１は、回路情報部２１と配置部２２と経路長演算部２３と放熱体光源配置部２４と陰影生成部２５と表示制御部２６とを備える。
【００３２】
回路情報部２１は、回路を構成する要素に関する様々な情報を記憶する記憶部である。この回路情報部２１が記憶する回路情報のデータ構造について、一例を図３に示す。図３に示すように、データ構造は大きく分けて接続情報を格納する記憶部３１０と要素のレイアウト情報を格納する記憶部３２０とを有する。
【００３３】
記憶部３１０には、ポートに関する情報を格納するポート部３１１、ネットに関する情報を格納するネット部３１２、インスタンスに関する情報を格納するインスタンス部３１３、ポートインスタンスに関する情報を格納するポートインスタンス部３１４、及び陰影に関する情報を格納する陰影部３１５を有する。ポート部３１１とネット部３１２との間、及びネット部３１２とポートインスタンス部３１４との間には接続関係があり、陰影部３１５は、ポート部３１１、ネット部３１２、及びインスタンス部３１３と双方向のポインタで対応付けられている。
【００３４】
記憶部３２０には、記憶部３１０に格納された情報のレイアウト情報が記憶されており、ポート部３１１に対応する端子図形３２１、ネット部３１２に対応する配線図形・ＶＩ
Ａ３２２、インスタンス部３１３に対応する部品定義名・部品配置情報３２３（部品定義３２５を参照して得られる）、陰影部３１５に対応する陰影図形３２４を有する。陰影を発生するための放熱体の材質等の条件は部品定義３２５に定義されており、放熱体（例えばビア）を定義する際に、その定義体に部品定義３２５にて定義された材質を付加する構成となっている。なお、回路情報部２１では、各要素ごとに、放熱体又は発熱体に区分されて記憶されている。
【００３５】
図２に戻って、配置部２２は、回路情報部２１に記憶されている回路の各要素を制約条件に応じて配置する処理を行う。経路長演算部２３は、配置された要素のうちチップ等の発熱体とビア等の放熱体が配線で接続されている場合に、その配線路の経路長を演算する処理を行う。放熱体光源配置部２４は、発熱体との経路長に応じて放熱体の上方に点光源を配置する処理を行う。点光源の配置は、放熱体の上方であって放熱体の断面中心の延長線上に配置されるのが望ましい。
【００３６】
陰影生成部２５は、点光源から光を照射することで放熱体が放熱する熱量を陰影として形成する。ここで、陰影モデルについて説明する。図４に放熱体の陰影を示す。本実施形態においては、放熱体として例えばＴＳＶ（シリコン貫通電極：Through-silicon via）とすることができる。ここでは、単にビアとする。図４（Ａ）は、異なる２つのビアの実データの上断面図であり、図４（Ｂ）は、それぞれのビアの特性に応じて設定された仮想の立体形状を示す。ビアは材質に応じて熱伝導率が異なるため、まずその特性に応じて仮想の立体形状を設定し、回路情報部２１に記憶しておく。すなわち、図４に示すように熱伝導率が高く冷却効率が高いビア４１には冷却効率に応じてビアの高さを高く設定し、熱伝導率が低く冷却効率が低いビア４２には冷却効率に応じてビアの高さを低く設定する。つまり、ビアの上面から点光源までの距離が同じであれば、高さが高いビアほど大きな陰影ができ、陰影の大きさが冷却効率を示すモデルとなる。
【００３７】
なお、太さについても冷却効率に応じて仮想的に設定してもよいが、ここでは実データい基づく太さをそのまま利用することとする。
【００３８】
図５を用いて陰影、点光源、放熱体の関係について説明する。図５（Ａ）は、放熱体の上面から点光源までの距離が同じで放熱体の立体形状が異なる場合の陰影を示し、図５（Ｂ）は、放熱体の立体形状が同じで放熱体の上面から点光源までの距離が異なる場合の陰影を示している。図５（Ａ）において、Ｄ１＞Ｄ２＝Ｄ３、ｄ１＝ｄ２＝ｄ３、ｒ１＝ｒ２＜ｒ３の関係である。すなわち、Ａ−１とＡ−２とでは放熱体の立体形状の高さが異なっており、そのために立体形状の高さが高いＡ−１の方が広い面積を有する陰影が形成されている。Ａ−２とＡ−３とでは放熱体の立体形状の太さ（断面径）が異なっており、そのために立体形状の太さが太いＡ−２の方が広い面積を有する陰影が形成されている。したがって、上記で説明したように、本モデルにおいては陰影の面積からＡ−１＞Ａ−２＞Ａ−３の順で冷却効率が高い放熱体となる。
【００３９】
図５（Ｂ）において、Ｄ４＝Ｄ５＝Ｄ６、ｄ４＜ｄ５＜ｄ６、ｒ４＝ｒ５＝ｒ６の関係である。すなわち、Ｂ−１とＢ−２とでは放熱体の上面から点光源までの高さが異なっており、そのために点光源の高さが低いＢ−１の方が広い面積を有する陰影が形成されている。Ｂ−２とＢ−３とでも同様に、点光源の高さが低いＢ−２の方が広い面積を有する陰影が形成されている。したがって、上記で説明したように、本モデルにおいては陰影の面積からＢ−１＞Ｂ−２＞Ｂ−３の順で冷却効率が高い放熱体となる。
【００４０】
このように放熱体の立体形状及び点光源の位置を設定することで、放熱体の陰影を形成し、その陰影を熱量として捉えることができる。
【００４１】
なお、図４、図５においては、図６（Ａ）に示すように放熱体の立体形状を断面円形状の円柱としているが、図６（Ｂ）に示すように断面多角形（又は角丸多角形）の多角柱（又は角丸多角柱）としてもよく、その場合、断面形状に応じた形状で陰影が形成されるようにしてもよい。また、図６（Ｃ）のように複数の放熱体が近設されている場合には、それぞれの放熱体の陰影が融合した形状で陰影が形成されるようにしてもよい。
【００４２】
図２に戻って、表示制御部２６は、陰影生成部２５が生成した陰影を表示画面２０に表示する。
【００４３】
次に、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。まず、回路情報部２１から放熱体の陰影の発生条件を読み込む（Ｓ７１）。ここで読み込まれる発生条件は、放熱体の立体形状の高さを決めるための放熱体の材質である。また、同時にその図形の情報等も読み込まれる。回路情報部２１に記憶されている回路の各要素に関する情報に基づいて、配置部２２が回路の初期配置を行う（Ｓ７２）。配置された各要素について、放熱体と発熱体とが配線により直接接続されている場合に、経路長演算部２３が、放熱体から発熱体までの配線路の経路長を計算する（Ｓ７３）。放熱体光源配置部２４が、Ｓ７３で計算した経路長の長さに応じて点光源の位置を設定する（Ｓ７４）。
【００４４】
点光源の位置は、放熱体から発熱体までの配線路の経路長が長いほど、放熱体の上面からの高さが高くなるように設定される。発熱体から発生する熱は、主に熱伝導率が非常に高い配線を通じて伝導される。すなわち、配線の経路長が長いほど熱伝導率が悪くなり、冷却効率が低くなる。したがって、配線の経路長が長いほど点光源と放熱体との距離が大きくなり、陰影の面積が小さくなるように点光源の位置が設定される。
【００４５】
陰影生成部２５が、Ｓ７４で設定された点光源からの光の照射により、放熱体が放熱する熱量を陰影として形成し（Ｓ７５）、表示制御部２６が、形成された陰影を表示画面２０表示して（Ｓ７６）、処理を終了する。なお、陰影の出力は表示画面２０への表示だけではなく、プリンタによる印刷で行ってもよい。
【００４６】
このように、本実施形態に係る回路情報管理装置によれば、配線路の経路長に応じて異なる熱伝導率を考慮した放熱体の冷却効率を放熱体ごとに正確に求めることができると共に、その冷却効率を陰影という形で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に熱量を認識させることができる。
【００４７】
（本発明の第２の実施形態）
本実施形態に係る回路情報管理装置について、図８ないし図１０を用いて説明する。図８は、本実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図、図９は、本実施形態に係る回路情報管理装置における発熱体の陰影を示す図、図１０は、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示すフローチャート、図１１は、本実施形態に係る回路情報管理装置において発熱体がビアで接続されずに積層された場合の陰影モデルを示す図、図１２は、本実施形態に係る回路情報管理装置において発熱体がビアで接続されて積層された場合の陰影モデルを示す図である。
【００４８】
本実施形態に係る回路情報管理装置は、特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された発熱体を少なくとも回路の要素に含み、当該要素に関する情報を記憶する回路情報記憶手段と、前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、前記発熱体の上方に、当該発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置する光源配置手段と、前記発熱体が放熱する熱量を、前記光源配置手段で配置された点光源から照射された光
による前記発熱体の陰影として形成する陰影形成手段と、前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備えるものである。
【００４９】
なお、本実施形態において前記第１の実施形態と重複する説明については省略する。
【００５０】
図８において、回路情報管理装置１は、回路情報部２１と配置部２２と発熱体光源配置部２７と陰影生成部２５と表示制御部２６とを備える。回路情報部２１は、回路を構成する要素に関する様々な情報を記憶する記憶部である。この回路情報部２１が記憶する回路情報のデータ構造は、第１の実施形態における図３と同様であり、陰影を発生するための発熱体の最低消費電力等の条件は、部品定義３２５に定義されており、発熱体（例えばチップ）を定義する際に、その定義体に部品定義３２５にて定義された発熱情報を付加する構成である。
【００５１】
配置部２２は、回路情報部２１に記憶されている回路の各要素を制約条件に応じて配置する処理を行う。発熱体光源配置部２７は、発熱体の消費電力に応じて発熱体の上方に点光源を配置する処理を行う。点光源の配置は、発熱体の上方であって発熱体の断面中心又は重心の延長線上に配置されるのが望ましい。
【００５２】
陰影生成部２５は、点光源から光を照射することで発熱体が発熱する熱量を陰影として形成する。ここで、陰影モデルについて説明する。本実施形態においては、発熱体は主にチップとする。チップは消費電力に応じて発熱量が異なるため、消費電力に応じて仮想の立体形状を設定し、回路情報部２１に記憶しておく。すなわち、消費電力が高く発熱する熱量が大きい場合にはチップの高さを高くし、消費電力が低く発熱する熱量が小さい場合にはチップの高さを低く設定する。つまり、チップの上面から点光源までの距離が同じであれば、高さが高いチップほど大きな陰影ができ、陰影の大きさが発熱量を示すモデルとなる。
【００５３】
なお、太さについても発熱量に応じて仮想的に設定してもよいが、ここでは実データい基づく太さをそのまま利用することとする。
【００５４】
図９を用いて陰影、点光源、発熱体の関係について説明する。図９（Ａ）は、発熱体の上面から点光源までの距離が同じで発熱体の立体形状が異なる場合の陰影を示し、図９（Ｂ）は、発熱体の立体形状が同じで発熱体の上面から点光源までの距離が異なる場合の陰影を示している。図９（Ａ）において、Ｄ８＞Ｄ７、ｄ７＝ｄ８の関係である。すなわち、図９（Ａ）のＡ−１とＡ−２とでは発熱体の立体形状の高さが異なっており、そのために立体形状の高さが高いＡ−２の方が広い面積を有する陰影が形成されている。したがって、上記で説明したように、本モデルにおいては陰影の面積からＡ−２＞Ａ−１の順で発熱量が大きい発熱体となる。
【００５５】
図９（Ｂ）において、Ｄ９＝Ｄ１０、ｄ９＞ｄ１０の関係である。すなわち、図９（Ｂ）のＢ−１とＢ−２とでは発熱体の上面から点光源までの高さが異なっており、そのために点光源の高さが低いＢ−２の方が広い面積を有する陰影が形成されている。したがって、上記で説明したように、本モデルにおいては陰影の面積からＢ−２＞Ｂ−１の順で発熱量が大きい発熱体となる。
【００５６】
このように発熱体の立体形状及び点光源の位置を設定することで、発熱体の陰影を形成し、その陰影を熱量として捉えることができる。
【００５７】
図８に戻って、表示制御部２６は、陰影生成部２５が生成した陰影を表示画面２０に表示する。
【００５８】
次に、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。まず、回路情報部２１から発熱体の陰影の発生条件を読み込む（Ｓ１０１）。ここで読み込まれる発生条件は、発熱体の最低消費電力、平均消費電力、最高消費電力等である。例えば、発熱体の立体形状の高さは、ここで読み込んだ最低消費電力、平均消費電力及び最高消費電力のいずれかに応じて設定するようにしてもよいし、それらの任意の組み合わせに基づいて設定されるようにしてもよい。また、同時にその図形の情報等も読み込まれる。
【００５９】
回路情報部２１に記憶されている回路の各要素に関する情報に基づいて、配置部２２が回路の初期配置を行う（Ｓ１０２）。配置された各要素について、配置された条件を考慮して発熱体の消費電力を演算する（Ｓ１０３）。すなわち、発熱体の消費電力は、配置や接続条件に応じて異なるため、配置後の消費電力を演算しておく。このＳ１０３演算処理は、図示していないが別途設けられた演算部（例えば、消費電力演算部とする）が行うようにしてもよいし、発熱体光源配置部２７が行うようにしてもよい。演算された発熱体の消費電力に応じて、発熱体光源配置部２７が点光源の位置を設定する（Ｓ１０４）。
【００６０】
なお、上記Ｓ１０３の処理を省略し、Ｓ１０１で読み込んだ３つの値のうちいずれかの値を消費電力として点光源の位置を設定するようにしてもよい。
【００６１】
点光源の位置は、消費電力が大きいほど発熱体の上面からの高さが低くなるように設定される。発熱体から発生する熱は、主に消費電力に比例して大きくなる。すなわち、消費電力が大きいほど発熱する熱量が大きくなる。したがって、消費電力が大きいほど点光源と放熱体との距離が小さくなり、陰影の面積が大きくなるように点光源の位置が設定される。
【００６２】
設定された点光源からの光の照射により、発熱体が発熱する熱量を陰影生成部２５が陰影として形成し（Ｓ１０５）、表示制御部２６が、形成された陰影を表示して（Ｓ１０６）、処理を終了する。なお、陰影の出力は表示画面２０への表示だけではなく、プリンタによる印刷で行ってもよい。
【００６３】
ここで、発熱体が複数積層されている場合の陰影の表示について説明する。ここでは、発熱体をチップとすると、積層されたチップは、それぞれが熱伝導率が高い物（例えば、ビア、熱伝導率係数が高い接着剤、熱伝導率係数が高いテープ等）を介して積層されている場合とそうでない場合とに大別することができる。
【００６４】
複数積層されて配置されているチップが、熱伝導率が高い物を介して積層されていない場合は、発熱体光源配置部２７が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、陰影生成部２５が、積層された発熱体のそれぞれに対して配置された点光源から照射された光による陰影領域を形成し、表示制御部２６が、基板に近い発熱体の陰影から順次優先して上書きして表示する。
【００６５】
図１１に、チップが積層され、それぞれの層間が熱伝導率が高い物を介していない場合の陰影モデルを示す。積層されたチップが熱伝導率が高い物を介していない場合は、それぞれのチップが基板に対して個別に発熱の影響を与えることになるため、点光源がチップごとに配置され、その高さは各チップの消費電力に応じて決定される。すなわち、図１１（Ａ）に示すように、それぞれの点光源から照射された光による陰影領域が形成されて表示される。このとき、それぞれの陰影領域の表示態様を異ならせることが望ましい。
【００６６】
また、図１１（Ｂ）に示すように、上部のチップ（チップＢ）の大きさが小さく、その
陰影領域が直下のチップ（チップＡ）の上面の領域内に収まる場合は、直下のチップ（チップＡ）の上面に陰影領域が形成され、表示されるようにしてもよい。さらに、図１１（Ｃ）に示すように、陰影の表示は、当該陰影を表示する対象（ここでは基板となる）に近い方のチップ（チップＡ）の陰影領域が優先して（チップＢの陰影領域に対して上書きされて）表示されるようにしてもよい。
【００６７】
図１２に、チップが積層され、それぞれの層間が熱伝導率が高い物を介している場合の陰影モデルを示す。積層されたチップが熱伝導率が高い物を介している場合は、それぞれのチップを一体的に捉えて一つのチップと見なす。すなわち、図１２に示すように、熱伝導率が高い物を介して積層されているチップの合計消費電力に応じた高さで、陰影を表示する対象（ここでは基板となる）に最も近いチップ（チップＡ）の上部に点光源が配置される。したがって、陰影領域は、基板に最も近いチップＡの形状に応じて形成され、その大きさは、接続されているチップ（チップＡとチップＢ）の合計の消費電力に応じて表示される。
【００６８】
このように、本実施形態に係る回路情報管理装置によれば、消費電力に応じて異なる発熱量を考慮して、発熱体が発生する熱量を正確に求めることができると共に、その熱量を陰影という形で模式的に表示し、利用者の視認性を向上させて直感的に熱量を認識させることができる。
【００６９】
（本発明の第３の実施形態）
本実施形態に係る回路情報管理装置について、図１３ないし図１９を用いて説明する。図１３は、本実施形態に係る回路情報管理装置の機能ブロック図、図１４は、本実施形態に係る回路情報管理装置が管理する放熱体及び発熱体を含む回路の一例を示す図、図１５は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第１の図、図１６は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第２の図、図１７は、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示す第１のフローチャート、図１８は、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作を示す第２のフローチャート、図１９は、本実施形態に係る回路情報管理装置における放熱体、発熱体及びそれらの陰影を示す第３の図である。
【００７０】
本実施形態に係る回路情報管理装置は、特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された放熱体及び発熱体を少なくとも回路の要素に含み、当該要素に関する情報を記憶する回路情報記憶手段と、前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、前記放熱体が発熱体と配線により接続されている場合に、当該放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで、仮想の点光源を配置すると共に、前記発熱体の上方に、前記発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置する光源配置手段と、前記放熱体が放熱する熱量及び前記発熱体が発熱する熱量を、前記点光源から照射された光による前記放熱体及び発熱体の陰影として形成する陰影形成手段と、前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備え、さらに、前記放熱体の陰影領域、及び前記発熱体の陰影領域において、それぞれが重なっている重畳領域と、前記発熱体の陰影領域との差分が、前記要素の制約条件の範囲内で最小となるように前記放熱体の配置を変更する放熱体配置変更手段を備えるものである。
【００７１】
なお、本実施形態において前記各実施形態と重複する説明については省略する。
【００７２】
図１３において、回路情報管理装置１は、回路情報部２１と配置部２２と経路長演算部２３と放熱体光源配置部２４と発熱体光源配置部２７と陰影生成部２５と表示制御部２６と熱量演算部２８と配置変更部２９とを備える。回路情報部２１、配置部２２、経路長演
算部２３、放熱体光源配置部２４、発熱体光源配置部２７及び陰影生成部２５の機能は、前記各実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００７３】
熱量演算部２８は、放熱体の陰影領域と発熱体の陰影領域とが重複している重畳領域と、発熱体の陰影領域との差分を求め、その差分を熱量の差分として演算する。表示制御部２６は、発熱体及び放熱体を含む回路を構成する各要素、並びにそれらの陰影領域を表示する。配置変更部２９は、熱量演算部２８が演算した陰影領域の差分の情報に基づいて、放熱体の冷却効果が最適となるように放熱体及び／又は発熱体の配置を変更する。このとき、例えば、シミュレーテッドアニーリング法等により自動演算で最適な配置を求めてもよいし、利用者の操作に基づいて配置が変更されるようにしてもよい。
【００７４】
熱量演算部２８、表示制御部２６及び配置変更部２９の機能について詳細に説明する。図１４に放熱体及び発熱体を含む回路の一例（図１４（Ａ））とそれぞれの陰影領域の一例（図１４（Ｂ））とを示す。図１４（Ａ）は、基板上に発熱体であるチップ１２１、並びに放熱体であるビア１２２及びビア１２３が配設されており、チップ１２１とビア１２２とが配線１２４で接続され、チップ１２１とビア１２３とが配線１２５で接続されている。配線１２４と配線１２５は、それぞれの経路長が配線１２４＜配線１２５の関係であり、ビア１２２とビア１２３は、いずれも銅を材質とする同じ太さ（水平方向の断面の半径）のものである。
【００７５】
図１４（Ｂ）は、ビア１２２とその陰影領域１２２ａ、チップ１２１とその陰影領域１２１ａ、及びビア１２３とその陰影領域１２３ａを示している。ビア１２２とビア１２３は、いずれも材質が銅で太さが同じであることから全く同じ立体形状で設定される。しかし、点光源の位置は、チップ１２１との配線１２４、１２５の経路長に応じてそれぞれ設定されるため、経路長が短い方のビア１２２の上面から点光源までの距離Ｘ１の方が、経路長が長い方のビア１２３の上面から点光源までの距離Ｘ２よりも小さくなる（Ｘ１＜Ｘ２）。すなわち、図１４（Ｂ）に示すように、ビア１２２の陰影領域１２２ａの方が、ビア１２３の陰影領域１２３ａより大きくなる。チップ１２１の陰影領域１２１ａについては、最低消費電力、最高消費電力、及び／又は平均消費電力（ここでは、最低消費電力とする）により立体形状が設定され、チップ１２１の配置及び接続状態に応じた配置消費電力に基づいて点光源の位置が設定されることで形成されている。
【００７６】
図１４の回路の上面図を図１５に示す。図１５（Ａ）が初期配置の状態における陰影境域を表示した場合を示し、図１５（Ｂ）がビアの配置を変更した場合の陰影領域を表示した場合を示している。図１５（Ａ）の場合は、図１４において説明した通り、配線の経路長が短いビア１２２の陰影領域１２２ａが、配線の経路長が長いビア１２３の陰影領域１２３ａより大きくなっている。図１５（Ａ）において、ビア１２２の陰影領域１２２ａとビア１２３の陰影領域１２３ａとの一部が、チップ１２１の陰影領域１２１ａに重ることで、チップ１２１の陰影領域１２１ａが小さくなっている。これは、チップ１２１による発熱をビア１２２、１２３が放熱することで冷却していることを意味している。
【００７７】
図１５（Ｂ）において、ビア１２３の配置を変更することで配線１２５が短くなり、それに応じて陰影領域１２３ａが大きくなっている。すなわち、ビア１２３を移動させることで配線１２５の経路長を短くし、点光源の位置を低くし、陰影領域１２３ａを大きくしている。陰影領域１２３ａが大きくなることで、図１５（Ａ）の場合と比較して、チップ１２１の陰影領域１２１ａがより小さくなり、冷却効率が向上していることがわかる。
【００７８】
なお、図１５においては、ビア１２２、１２３の陰影領域１２２ａ、１２３ａとチップ１２１の陰影領域１２１ａとが重複している重畳領域を図示していないが、陰影領域１２２ａ、１２３ａを半透明にして、重複領域を明示するようにしてもよい。その場合、ビア
の陰影領域とチップの陰影領域とそれらの重畳領域とは異なる表示態様（例えば、模様の違い、色彩の違い、文字による説明文等）で表示されるのが望ましい。
【００７９】
また、図１５（Ａ）の状態から図１５（Ｂ）の状態に配置が変更される場合、ビア１２３の制約条件を考慮した配置の変更がされるものとする。
【００８０】
また、図１５においては、ビア１２３の配置を変更しているが、チップ１２１、ビア１２２及び／又はビア１２３のいずれの配置を変更するようにしてもよい。
【００８１】
図１５の表示に、チップ１２１の陰影領域１２１ａの大きさを数値で示したものを図１６に示す。図１６（Ａ）は、図１５（Ａ）に対応して初期配置の状態を示しており、図１６（Ｂ）は、図１５（Ｂ）に対応してビアの配置を変更した場合の状態を示している。数値が示す大きさはチップ１２１の陰影領域１２１ａを示すと共に、熱量の大きさを示している。すなわち、数値（陰影領域１２１ａの大きさ）が小さい程、発熱量が小さく、冷却効率が高いこととなる。図１６（Ａ）の状態では、陰影領域１２１ａの大きさが「１０５」で、図１６（Ｂ）の状態では、陰影領域１２１ａの大きさが「７２」であることから、図１６（Ｂ）の方が、冷却効率が高いことを容易に認識することができる。この数値は、例えば利用者がマウス等を用いてビア１２３を移動させた場合には、マウスポインタの移動と共に、そのマウスポインタの位置にビア１２３が配置されたものとしてリアルタイムにチップ１２１の陰影領域１２１ａの大きさを演算して表示できるようにしてもよい。
【００８２】
次に、本実施形態に係る回路情報管理装置の動作について説明する。図１７は、自動演算で最適な配置を求める場合の処理を示す。まず、回路情報部２１から発熱体、放熱体の陰影の発生条件を読み込む（Ｓ１５０１）。ここで読み込まれる発熱体の陰影の発生条件は、発熱体の立体形状の高さを設定するための発熱体の最低消費電力、平均消費電力、最高消費電力等である。放熱体の陰影の発生条件は、放熱体の立体形状の高さを決めるための放熱体の材質である。また、同時に放熱体、発熱体の図形の情報や熱に関する制約条件等も読み込まれる。
【００８３】
陰影の発生条件が読み込まれると検討回数を設定する（Ｓ１５０２）。検討回数は利用者が任意に設定できるようにしてもよいし、予め登録されている検討回数を設定するようにしてもよい。回路情報部２１に記憶されている回路の各要素に関する情報に基づいて、配置部２２が回路の初期配置を行う（Ｓ１５０３）。
【００８４】
Ｓ１５０３で初期配置された各要素について、配置された条件を考慮して発熱体の消費電力を演算する（Ｓ１５０４）。すなわち、発熱体の消費電力は、配置や接続条件に応じて異なるため、配置後の消費電力を演算しておく。なお、このＳ１５０４の処理を省略し、Ｓ１５０１で読み込んだ最低消費電力、平均消費電力、最高消費電力のうちいずれかの値を消費電力としてもよい。演算された発熱体の消費電力に応じて、発熱体光源配置部２７が発熱体についての点光源の位置を設定し（Ｓ１５０５）、陰影生成部２５が、点光源からの光の照射により、発熱体が発熱する熱量を陰影として形成（Ｓ１５０６）する。なお、発熱体の点光源の位置は、消費電力が大きいほど発熱体の上面からの高さが低くなるように設定される。
【００８５】
Ｓ１５０３で初期配置された各要素について、放熱体と発熱体とが配線により直接接続されている場合に、経路長演算部２３が、放熱体から発熱体までの配線路の経路長を計算する（Ｓ１５０７）。放熱体光源配置部２４が、Ｓ１５０７で計算した経路長の長さに応じて点光源の位置を設定し（Ｓ１５０８）、陰影生成部２５が、点光源からの光の照射により、放熱体が放熱する熱量を陰影として形成する（Ｓ１５０９）。なお、放熱体の点光源の位置は、放熱体から発熱体までの配線路の経路長が長いほど、放熱体の上面からの高
さが高くなるように設定される。
【００８６】
発熱体及び放熱体のそれぞれの陰影が形成されると、熱量演算部２８が放熱体による放熱効果（発熱体の陰影−放熱体の陰影）を演算する（Ｓ１５１０）。すなわち、図１５等で示すように、チップ１２１の陰影領域１２１ａと、ビア１２２，１２３の陰影領域１２２ａ，１２３ａとが重畳する重畳領域が、放熱体が放熱した熱量に相当し、チップ１２１の陰影領域１２１ａから重畳領域を引いた領域が最終的な発熱量となる。
【００８７】
Ｓ１５０７からＳ１５１０までの処理の実行回数が、Ｓ１５０２で設定された検討回数以下かどうかを判定し（Ｓ１５１１）、小さければ、配置変更部２９が最終的な発熱量が小さくなるように（放熱体の放熱効果が大きくなるように）放熱体及び／又は発熱体の配置を変更する（Ｓ１５１２）。配置を変更する具体的な手法として、例えばシミュレーテッド・アニーリング法を用いることができる。この演算により、例えば、図１５（Ａ）の状態から図１５（Ｂ）の状態にビアの配置が変更されて、最終的な発熱量を小さくし放熱効果を大きくすることができる。このとき、Ｓ１５０１で読み込んだ熱に関する制約条件を満たす範囲内で放熱体及び／又は発熱体の配置を変更するものとする。配置が変更されると実行回数に１を加算し（Ｓ１５１３）、Ｓ１５０７からＳ１５１１までの処理を繰り返す。
【００８８】
Ｓ１５１１で、実行回数が検討回数より大きければ、設定された検討回数分のシミュレーションがなされたため、最終的な回路の配置を決定し、表示制御部２６が、陰影を表示画面２０表示して（Ｓ１５１４）、処理を終了する。なお、陰影の出力は表示画面２０への表示だけではなく、プリンタによる印刷で行ってもよい。
【００８９】
次に、図１８を用いて利用者の操作に基づいて配置が変更される場合の処理を説明する。なお、図１７に同様の処理については詳細を省略する。まず、回路情報部２１から発熱体、放熱体の陰影の発生条件を読み込む（Ｓ１６０１）。回路情報部２１に記憶されている回路の各要素に関する情報に基づいて、配置部２２が回路の初期配置を行い（Ｓ１６０２）、初期配置された各要素について、配置された条件を考慮して発熱体の消費電力を演算する（Ｓ１６０３）。
【００９０】
演算された発熱体の消費電力に応じて、発熱体光源配置部２７が発熱体についての点光源の位置を設定し（Ｓ１６０４）、陰影生成部２５が、点光源からの光の照射により、発熱体が発熱する熱量を陰影として形成（Ｓ１６０５）する。Ｓ１６０２で初期配置された各要素について、放熱体と発熱体とが配線により直接接続されている場合に、経路長演算部２３が、放熱体から発熱体までの配線路の経路長を計算する（Ｓ１６０６）。放熱体光源配置部２４が、Ｓ１６０６で計算した経路長の長さに応じて点光源の位置を設定し（Ｓ１６０７）、陰影生成部２５が、点光源からの光の照射により、放熱体が放熱する熱量を陰影として形成する（Ｓ１６０８）。
【００９１】
発熱体及び放熱体のそれぞれの陰影が形成されると、熱量演算部２８が放熱体による放熱効果（発熱体の陰影−放熱体の陰影）を演算する（Ｓ１６０９）。利用者からの入力指示情報を判定し（Ｓ１６１０）、利用者からの指示情報が「再検討」であれば、利用者からの配置変更の指示情報に応じて、配置変更部２９が放熱体及び／又は発熱体の配置を変更し（Ｓ１６１１）、Ｓ１６０６からＳ１６１０までの処理を繰り返す。利用者からの指示情報が「検討終了」であれば、現在の配置情報で決定し、表示制御部２６が陰影を表示画面２０表示して（Ｓ１６１２）、処理を終了する。
【００９２】
なお、ここでは放熱体から発熱体までの配線の経路長に応じて点光源の位置を設定したが、放熱体と発熱体とが図１９に示すようにワイヤを介して接続されている場合には、そ
のワイヤの長さも含めた経路長に応じて点光源の位置が設定されるようにしてもよい。すなわち、図１９に示すように、ワイヤの長さ＋配線の長さが長い放熱体ほど冷却効率が悪く陰影領域が小さく形成されて表示されるようにしてもよい。
【００９３】
このように、本実施形態に係る回路情報管理装置によれば、放熱体の陰影領域と発熱体の陰影領域とで重なっている重畳領域と、発熱体の陰影領域との差分が、制約条件の範囲内で最小となるように放熱体及び／又は発熱体の配置を変更するため、制約条件の範囲内で放熱体による冷却効果を最大限に活かした回路設計を行うことができる。また、放熱体の陰影領域、発熱体の陰影領域、及び重畳領域が異なる表示態様で表示することで、熱量の情報を陰影として捉えて視認性を向上させると共に、発熱体による発熱と放熱体による冷却との関連を視覚により直感的に捉えることができる。さらに、放熱体の立体形状の高さが材質に基づいて設定され、発熱体の立体形状の高さが最低消費電力、最高消費電力及び／又は平均消費電力に基づいて設定されるため、放熱体の材質、発熱体の最高消費電力及び／又は平均消費電力を考慮した陰影を形成することができ、それに基づいて正確な熱量を演算し回路設計に利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１ 回路情報管理装置
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１２ ＲＯＭ
１３ ＨＤ
１４ 通信Ｉ／Ｆ
１５ 入出力Ｉ／Ｆ
２０ 表示画面
２１ 回路情報部
２２ 配置部
２３ 経路長演算部
２４ 放熱体光源配置部
２５ 陰影生成部
２６ 表示制御部
２７ 発熱体光源配置部
２８ 熱量演算部
２９ 配置変更部
４１，４２ ビア
１２１ チップ
１２２，１２３ ビア
１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ 陰影領域
１２４，１２５ 配線
３１０，３２０ 記憶部
３１１ ポート部
３１２ ネット部
３１３ インスタンス部
３１４ ポートインスタンス部
３２１ 端子図形
３２２ 配線図形・ビア
３２３ 部品定義名・部品配置情報
３２４ 陰影図形
３２５ 部品定義
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された回路の要素に関する情報を、熱を発する発熱体と熱を吸収する放熱体とに区分して記憶する回路情報記憶手段と、
前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、
前記回路要素配置手段で配置された各要素について、当該要素の特性に応じて、当該要素の上方に仮想の点光源を配置する光源配置手段と、
前記光源配置手段で配置された点光源から照射された光による前記要素の陰影領域を演算し、前記放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を、前記要素の陰影として形成する陰影形成手段と、
前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備えることを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回路情報管理装置において、
前記光源配置手段が、前記配置された各要素における放熱体と発熱体とが配線により接続されている場合に、前記放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで仮想の点光源を配置することを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回路情報管理装置において、
前記光源配置手段が、前記配置された各要素における発熱体の上方に、前記発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置することを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回路情報管理装置において、
前記発熱体が複数積層されて配置されている場合に、
前記光源配置手段が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して当該発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、
前記陰影形成手段が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して前記配置された点光源から照射された光による陰影領域を形成し、
前記表示制御手段が、基板に近い発熱体の陰影から順次優先して上書きして表示することを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項５】
請求項３に記載の回路情報管理装置において、
前記発熱体が複数積層され、それぞれの層が電極で接続されている場合に、
前記光源配置手段が、最下層の発熱体の上方に前記電極で接続されている発熱体の合計の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、
前記陰影形成手段が、前記配置された点光源から照射された光による前記最下層の発熱体の陰影領域を形成することを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の回路情報管理装置において、
前記放熱体の陰影領域、及び前記発熱体の陰影領域において、それぞれが重なっている重畳領域と、前記発熱体の陰影領域との差分が、前記要素の制約条件の範囲内で最小となるように前記放熱体及び／又は発熱体の配置を変更する配置変更手段を備えることを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回路情報管理装置において、
前記放熱体の陰影領域、前記発熱体の陰影領域、及び前記重畳領域が異なる表示態様で表示されることを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の回路情報管理装置において、
前記放熱体の立体形状の高さが、当該放熱体の材質に基づいて設定され、前記発熱体の立体形状の高さが、当該発熱体の最低消費電力、最高消費電力及び／又は平均消費電力に基づいて設定されていることを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項９】
コンピュータが、
特性に応じて立体形状の底面積及び高さが設定された回路の要素に関する情報を、熱を発する発熱体と熱を吸収する放熱体とに区分して記憶する回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置ステップと、
前記回路要素配置ステップで配置された各要素について、当該要素の特性に応じて、当該要素の上方に仮想の点光源を配置する光源配置ステップと、
前記光源配置ステップで配置された点光源から照射された光による前記要素の陰影領域を演算し、前記放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を、前記要素の陰影として形成する陰影形成ステップと、
前記形成された陰影を表示する表示制御ステップとを含むことを特徴とする回路情報管理方法。
【請求項１０】
特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された回路の要素に関する情報を、熱を発する発熱体と熱を吸収する放熱体とに区分して記憶する回路情報記憶手段、
前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段、
前記回路要素配置ステップで配置された各要素について、当該要素の特性に応じて、当該要素の上方に仮想の点光源を配置する光源配置手段、
前記光源配置ステップで配置された点光源から照射された光による前記要素の陰影領域を演算し、前記放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を、前記要素の陰影として形成する陰影形成手段、
前記形成された陰影を表示する表示制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする回路情報管理プログラム。
【請求項１】
特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された回路の要素に関する情報を、熱を発する発熱体と熱を吸収する放熱体とに区分して記憶する回路情報記憶手段と、
前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段と、
前記回路要素配置手段で配置された各要素について、当該要素の特性に応じて、当該要素の上方に仮想の点光源を配置する光源配置手段と、
前記光源配置手段で配置された点光源から照射された光による前記要素の陰影領域を演算し、前記放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を、前記要素の陰影として形成する陰影形成手段と、
前記形成された陰影を表示する表示制御手段とを備えることを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回路情報管理装置において、
前記光源配置手段が、前記配置された各要素における放熱体と発熱体とが配線により接続されている場合に、前記放熱体の上方に、前記発熱体と接続している配線路の経路長に応じた高さで仮想の点光源を配置することを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回路情報管理装置において、
前記光源配置手段が、前記配置された各要素における発熱体の上方に、前記発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置することを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の回路情報管理装置において、
前記発熱体が複数積層されて配置されている場合に、
前記光源配置手段が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して当該発熱体の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、
前記陰影形成手段が、前記積層された発熱体のそれぞれに対して前記配置された点光源から照射された光による陰影領域を形成し、
前記表示制御手段が、基板に近い発熱体の陰影から順次優先して上書きして表示することを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項５】
請求項３に記載の回路情報管理装置において、
前記発熱体が複数積層され、それぞれの層が電極で接続されている場合に、
前記光源配置手段が、最下層の発熱体の上方に前記電極で接続されている発熱体の合計の消費電力に応じた高さで仮想の点光源を配置し、
前記陰影形成手段が、前記配置された点光源から照射された光による前記最下層の発熱体の陰影領域を形成することを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の回路情報管理装置において、
前記放熱体の陰影領域、及び前記発熱体の陰影領域において、それぞれが重なっている重畳領域と、前記発熱体の陰影領域との差分が、前記要素の制約条件の範囲内で最小となるように前記放熱体及び／又は発熱体の配置を変更する配置変更手段を備えることを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回路情報管理装置において、
前記放熱体の陰影領域、前記発熱体の陰影領域、及び前記重畳領域が異なる表示態様で表示されることを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の回路情報管理装置において、
前記放熱体の立体形状の高さが、当該放熱体の材質に基づいて設定され、前記発熱体の立体形状の高さが、当該発熱体の最低消費電力、最高消費電力及び／又は平均消費電力に基づいて設定されていることを特徴とする回路情報管理装置。
【請求項９】
コンピュータが、
特性に応じて立体形状の底面積及び高さが設定された回路の要素に関する情報を、熱を発する発熱体と熱を吸収する放熱体とに区分して記憶する回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置ステップと、
前記回路要素配置ステップで配置された各要素について、当該要素の特性に応じて、当該要素の上方に仮想の点光源を配置する光源配置ステップと、
前記光源配置ステップで配置された点光源から照射された光による前記要素の陰影領域を演算し、前記放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を、前記要素の陰影として形成する陰影形成ステップと、
前記形成された陰影を表示する表示制御ステップとを含むことを特徴とする回路情報管理方法。
【請求項１０】
特性に応じて立体形状の底面積及び高さが仮想的に設定された回路の要素に関する情報を、熱を発する発熱体と熱を吸収する放熱体とに区分して記憶する回路情報記憶手段、
前記回路情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて、前記回路が形成される空間内の任意の位置に前記要素を配置する回路要素配置手段、
前記回路要素配置ステップで配置された各要素について、当該要素の特性に応じて、当該要素の上方に仮想の点光源を配置する光源配置手段、
前記光源配置ステップで配置された点光源から照射された光による前記要素の陰影領域を演算し、前記放熱体が放熱する熱量及び／又は発熱体が発熱する熱量を、前記要素の陰影として形成する陰影形成手段、
前記形成された陰影を表示する表示制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする回路情報管理プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１９０２５２（Ｐ２０１２−１９０２５２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３１１５（Ｐ２０１１−５３１１５）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５９８０１５０８４）学校法人福岡大学 (114)
【出願人】（５０４３６９７３１）ケイレックス・テクノロジー株式会社 (14)
【出願人】（３９１０４３３３２）財団法人福岡県産業・科学技術振興財団 (53)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．フロッピー
【出願人】（５９８０１５０８４）学校法人福岡大学 (114)
【出願人】（５０４３６９７３１）ケイレックス・テクノロジー株式会社 (14)
【出願人】（３９１０４３３３２）財団法人福岡県産業・科学技術振興財団 (53)
【Ｆターム（参考）】
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