[发明专利]分析装置以及分析方法

说明书

分析装置(11)利用电路基板(22)和介质(M)来构建分析模型(21)，并向电路基板(22)提供由集中载荷(CLa)～(CLd)构成的集中载荷组(CLG)。此时，集中载荷(CLa)～(CLd)设定成彼此的矢量和为零，且与重心有关的转矩为零。分析装置(11)对分析模型(21)应用有限元法，求出集中载荷(CLa)～(CLd)以一定周期振动时的电路基板(22)的振动。根据该电路基板(22)的振动来运算介质(M)的压力变化，将该压力变化换算为声压。

技术领域

本发明涉及对安装有层叠陶瓷电容器的电路基板的蜂鸣现象进行分析的分析装置及分析方法。

背景技术

作为压电体的层叠陶瓷电容器在施加电压后会变形。若施加周期性变化的电压，则层叠陶瓷电容器会根据该周期而收缩。此时，可知安装有层叠陶瓷电容器的整个电路基板产生振动，从而产生声音(例如参照非专利文献1、2)。例如在移动电话的电路基板上安装层叠陶瓷电容器时，若产生上述那样的蜂鸣现象，由于电路基板位于耳朵附近，因此即使是很小的声音也会引起注意。因此，为了寻求蜂鸣现象的对策，利用有限元法对安装了层叠陶瓷电容器的电路基板进行振动分析。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：层叠商品事业部层叠电容器安装技术部，「チップ積層セラミックコンデンサの「鳴き」の発生要因と実装方法による対策(贴片层叠陶瓷电容器的“蜂鸣”的产生原因和基于安装方法的对策)」，变形(metamorphosis)，株式会社村田制作所，2008年12月，No.14，p.36-37

非专利文献2：尼古拉斯·吉布(Nicolas Guibourg),“Reducing MLCCs'piezoelectric effects and audible noise(降低MLCC的压电效应和可听噪声)”,[在线],2012年9月，EDN,互联网＜URL：http：//www.edn.com/design/components-and-packaging/4397351/Reducing-ML CCs-piezoelectric-effects-and-audible-noise-？cid＝EDNToday＞

发明内容

然而，在现有技术所涉及的蜂鸣现象的分析中，使用了具备层叠陶瓷电容器、电路基板以及介质(例如空气)这三种立体的计算模型(分析模型)。此时，层叠陶瓷电容器由压电体、外部电极、内部电极、焊料、连接盘图案等构成。因此，在利用有限元法进行分析时，以反映立体的层叠陶瓷电容器的方式对计算模型进行网格分割，在此基础上求得整个模型的物理量，使得相邻网格的物理量连续且不矛盾。

然而，由于层叠陶瓷电容器是详细的立体模型，因此网格的数量变多，计算所需的存储器使用量会增加，且计算时间也有变长的趋势。此外，电路基板上有时会使用多个(例如10个以上)的层叠陶瓷电容器，在对与这种电路基板有关的蜂鸣现象进行分析时，存在存储器使用量和计算时间大幅增加的问题。

本发明鉴于上述现有技术的问题而完成，其目的在于提供一种能减少存储器使用量和计算时间的分析装置以及分析方法。

(1)为了解决上述问题，本发明的分析装置利用有限元法对安装有层叠陶瓷电容器的电路基板的蜂鸣现象进行分析，其特征在于，包括：利用所述电路基板和介质来构建分析模型的模型构建单元；与所述层叠陶瓷电容器相对应地将彼此的矢量和为零且与重心有关的转矩为零的多个集中载荷所构成的集中载荷组提供给所述分析模型的所述电路基板的集中载荷组提供单元；在各所述集中载荷的大小随时间周期变化时，求出提供所述集中载荷组的所述电路基板的振动的基板振动运算单元；以及基于所述电路基板的振动引起的所述介质的压力变化来求出所述介质中的声压的声压运算单元。