JP3194933B2

JP3194933B2 - モデル合成型解析方法

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Publication number: JP3194933B2
Application number: JP09644290A
Authority: JP
Inventors: 信悟赤坂; 和宏杉野; 博子今西; 準一佐伯; 邦彦西
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1990-04-13
Publication date: 2001-08-06
Anticipated expiration: 2016-08-06
Also published as: JPH03295253A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば、半導体用のモールド金型のよう
に、金型キャビティ内にチップやリードフレーム、金線
などの内部構造物が存在する場合でも、それら内部構造
物に応じて合成された流動解析モデルによって、金型流
路形状、流動制御条件、材料に合わせた解析や評価が可
能とされたモデル合成型流動解析システムに関する。

〔従来の技術〕

これまでのプラスチック流動解析システムは、「型技
術−プラスチック射出成形金型設計データブック」（第
２巻第11号第２章（ランナおよびゲート）第16頁〜第19
頁、日刊工業新聞社発行（昭和62年10月20日））で論じ
られているが、これによる場合、固定の解析モデルに対
しては、各種の解析が繰返される。この流動解析システ
ムでは、家電品等の筐体用モールド金型を設計する際
に、材料としての熱可塑性樹脂の流動性が評価されるよ
うになっているが、設計時に重要視されている点は製品
としての外観形状であり、むしろ、意匠が重要視され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来技術の流動解析システムでは、解析モデ
ルは流路形状や材料物性値、流動制御条件に応じて変更
されず、このため材料特性が流動中に変化する熱硬化性
材楼が取扱えない。即ち、これまでは、以下の各事項に
ついて考慮されておらず、半導体用のモールド金型の設
計に適用し得ない。

（１）半導体プラスチックパッケージは家電製品等の
筐体用に用いられる熱可塑性樹脂とはされず、熱硬化性
樹脂で作られるようになっている。この熱硬化性樹脂は
成形中に金型から熱を吸収して硬化反応を起こし、その
粘度が複雑に変化するため、成形中の樹脂の粘度変化を
高精度に予測する必要があるが、熱硬化性樹脂の流動中
での粘度変化を予測し得ない。

（２）半導体用モールド金型のキャビティ部には、チ
ップやリードフレーム、金線などの内部構造物が存在す
るが、これらが成形中に樹脂の流動によって変形する可
能性が大きく、これら内部構造物の変形は直接、半導体
製品の品質に影響を与えてしまう。従って、樹脂の充填
状況だけではなく、内部構造物に対する影響も併せて評
価する必要があるが、偏平化され狭くされた金型流路に
内部構造物が置かれると、樹脂の流れによって内部構造
が変形するだけでなく、樹脂の流動状態も大きく変化す
ることになるが、その変化を解析（シミュレーション）
するためのプログラムを開発することは極めて困難なも
のとなる。これは、内部構造による樹脂の流動状態をモ
デル化したうえプログラムに反映させるには、数多くの
実験データに基づきプログラムを開発しなければなら
ず、たとえ一時的にそれが開発されたとしても、その後
も多くの時間と開発・改良工程が必要とされる。このた
め、試行錯誤的なプログラム開発を製品毎に繰返すこと
は、事実上、不可能となっている。

（３）上に述べたように、金型内での内部構造物の変
形等を解析するには、樹脂の流動状態だけでなく、流動
状態から得られる粘度、速度、圧力等の情報から応力解
析等を行なう必要がある。しかし、解析プログラムには
その解析上必要とされるデータが特定の形式で入力さ
れ、また、出力データもその解析結果を表現するのに適
した形式で出力される。従って、複数の解析プログラム
を用い解析を行なう場合には、入出力データを変換して
やる必要があるが、この変換にはプログラムの機能や、
入出力の知識を相当必要とし変換は一般に困難である。

本発明の目的は、解析を行うにつれて蓄積される解析
上の専門知識に応じた解析モデルの合成を可能とし、さ
らに、解析プログラム、ノウハウ等の追加に対して、ソ
フトウエア構成を変更すること無しに対応できるモデル
合成型解析方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、解析プログラム、ノウハ
ウ等の追加に対して、ソフトウエア構成を変更すること
無しに対応できるプログラム実行方法を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、解析対象物を所定の部分
形状に分割し、該部分形状に対応した解析プログラムを
整合させて数値解析を行うモデル合成型解析方法であっ
て、該所定の部分形状のタイプに対応して記述された該
部分形状の寸法値からその形状特徴を算出する形状特徴
算出プログラムと、所定の形状特徴に対応して記述され
た解析プログラムと、該解析プログラム間に対応して記
述された該解析プログラム間で一方の解析プログラムの
出力データを他方の解析プログラムの入力データに変換
する入出力データ変換プログラムとを予め記憶してお
き、解析対象物の寸法値を該所定の部分形状のタイプに
分割して入力した場合、該部分形状のタイプに対応する
形状特徴算出プログラムを抽出して該部分形状の寸法値
からその形状特徴を算出し、該算出された形状特徴に対
応する解析プログラムを抽出し、該部分形状上隣接関係
にある解析プログラム間に対応した該入出力データ変換
プログラムを抽出して該抽出された解析プログラム間の
うち隣接関係にある解析プログラム間での入出力データ
を整合するものである。

また、上記第二の目的を達成するために、複数の処理
対象に対応して記述された該処理対象に関する入力情報
から所定の特徴情報を算出する第一のプログラムからな
る第一のプログラム群と、複数の特徴情報に対応して記
述された第二のプログラムからなる第二のプログラム群
と、該第一のプログラム群の有する第一のプログラムに
より算出された特徴情報から該第二のプログラム群の有
する第二のプログラムを選定する第三のプログラムを備
えることで、該処理対象に関する入力情報が入力された
場合、該処理対象に対応する第一のプログラムを抽出し
て該入力情報から得られる特徴情報を算出するととも
に、該第三のプログラムを抽出して該算出された特徴情
報から該第二のプログラム群の有する第二のプログラム
を選定し、該選定された第二のプログラムを実行するも
のである。

さらに、本発明はフレーム型データやプロダクション
ルームは、処理手続き（推論手段）とは分離したデータ
ベース中に蓄えることができるので、解析プログラム、
ノウハウの追加に対して、ソフトウェア構成を変更する
ことなしに対応することができる。

〔作用〕

これにより、例えば、流動解析によって評価される金
型の流路形状と、金型内を溶解して流れ成形される材料
の物性値と、成型機によって制御される材料の流動制御
条件とが入力されると、その流路形状より形状特徴を抽
出し、抽出された形状特徴から予め登録されている解析
モデルに基づいて流路全体を解析しうる流動解析モデル
を合成する。

この流動解析モデルの個々のモデルに対応したプログ
ラムが、入力された材料物性値および流動制御条件をプ
ログラム実行条件として、順次、実行されることによ
り、流動解析結果が得られる。

この場合、流動解析を行うための基本的な解析プログ
ラムの使用条件及び分割された解析対象物の部分形状特
徴をフレーム型データ構造を用いて定義し、部分形状特
徴と、解析プログラムの使用条件の対応関係を示すノウ
ハウデータを、例えば、If〜then形式のプロダクション
ルールとして登録しておき、フレーム型データとプロダ
クションルールとの照合を行い、部分形状に適合する解
析プログラムを、ノウハウに応じて割り当てる。

このようにして本発明では、半導体用のモールド金型
のように、金型キャビテイ内の内部構造や、材料、制御
条件をモデルに反映させることが容易となり、流路形
状、流動制御条件、材料が考慮された流動解析、評価が
行われる。

〔実施例〕

以下、本発明を第１図から第10図により説明する。

先づ本発明によるモデル合成型流動解析システムにつ
いて説明する。第２図はそのハードウェア上での構成
を、第３図はソフトウエア上での構成を、それぞれ、示
す。第２図に示すように、ハードウエアの構成は、ワー
クステーション１とホスト計算機２とがモデム20a,20b
を介して接続される。このうち、ワークステーション１
は、バス制御装置12aによる制御下におかれているマル
チバス11aには中央処理装置13aと、ディスク制御装置14
aを介したディスク装置18aと、通信制御装置19aを介し
たモデム20aとが接続されている。中央処理装置13aは、
また、主記憶装置15a、ディスプレイ装置16、キーボー
ド17が収容されている。また、ホスト計算機２は、バス
制御装置12bによる制御下におかれているマルチバス11b
に中央処理装置13bと、ディスク制御装置14bを介したデ
ィスク装置18bと、通信制御装置19bを介したモデム20b
とが接続されている。中央処理装置13bには主記憶装置1
5bも収容されている。これにより、ワークステーション
１側でのキーボード17からのデータは中央処理装置13b
を介して主記憶装置15aに格納され、ディスプレイ装置1
6に表示される。また、主記憶装置15a上のデータは中央
処理装置13a、マルチバス11a、ディスク制御装置14aを
介してディスク装置18aに格納され、マルチバス11aから
のデータは通信制御装置19a、モデム20aを介してホスト
計算機２側へ転送される。これとは逆に、ホスト計算機
２側から受信されたデータは逆の経路を経て記憶、表
示、処理される。ホスト計算機２側では、モデム20b、
通信制御装置19bを介して受信されたデータは中央処理
装置13bを介して主記憶装置15bに格納され、主記憶装置
15b上のデータは中央処理装置13b、マルチバス11b、デ
ィスク制御装置14bを介してディスク装置18bに格納され
る。

システム全体としての、ソフトウエアは、第３図
（ａ）に示すように、制御部21、入力部22、出力部23、
ノウハウ登録部24、プログラム登録部25、モデル合成部
26、材料特性式パラメータ推定部27、および、プログラ
ム実行部28より構成される。これら構成要素のうち、ノ
ウハウ登録部は、第３図（ｂ）にその詳細を示すよう
に、モデル登録部240、形状登録部241、形状特徴登録部
242、形状分割ルール登録部243、分割部分位置関係登録
部244、部分形状登録部245、および、形状特徴判定ルー
ル登録部246より構成される。また、モデル合成部は第
３図（ｃ）にその詳細を示すように、形状特徴算出部26
0、解析プログラム割り付け部261、モデル作成部262、
入出力項目調整部263、形状分割部264、部分形状特徴判
定部265、解析モデル統合部266、モデル対話合成部26
7、ログ保持部268、ノウハウ生成部269、ノウハウ編集
部270、および推論部271より構成される。

以上のように、各種の重要な登録部が設けられている
が、第４図（ａ）〜（ｆ）はそれら登録部各々での登録
内容を示す。先ず、第４図（ｆ）に示すプログラム登録
部25には、解析プログラムP₁,P₂,P₃とモデル化プログラ
ムM₁,M₂、および、データ変換プログラムH₁,H₂が、ま
た、第４図（ａ）に示す形状特徴登録部242には形状特
徴T₁〜T_nとその計算式（解析対象の形状諸元を入力デー
タとする演算式）f₁〜f_nが、更に、第４図（ｂ）に示す
形状分割ルール登録部243には形状特徴に対応する分割
ルールが、また、第４図（ｃ）に示す形状特徴判定ルー
ル登録部246には解析プログラム決定要因としての形状
特徴推定ルールがIF〜then〜形式のプロダクションルー
ルとして、予め熟練モデル解析者によって登録されてい
る。

さて、ここでオペレータによってキーボード17より解
析対象物Ａの形状と、解析項目αが指示された場合を想
定すれば、その形状は形状登録部241に形状寸法値とし
て、先ず、登録される。この後、形状特徴算出部260で
は、形状特徴登録部242で示されている形状特徴T₁〜T_n
対応の計算式に応じて各特徴値が計算され、形状特徴登
録部242には計算によって求められた特徴値が登録され
る。次に、IF〜THEN〜形式で形状分割ルールが登録され
ている形状分割ルール登録部243が参照され、如何に解
析対象物形状を解析可能な単位に分割するかを示した形
状分割ルールに従い、第４図（ｄ）に示す部分形状245
には形状ａ′,b′,c′から定義される部分A₁と、形状
ａ″,b″,c″から定義される部分A₂の二つの部分名が登
録される。また、その際、部分A1,A2各々に接している
面が存在するか否かが判定され、接している面が存在す
る場合には、部分A1,A2との位置関係、即ち、接してい
る面情報が第４図（ｅ）に示す分割部分位置関係登録部
244に登録される。

この後、プログラム登録部25に登録された解析プログ
ラムの使用条件、及び、部分形状登録部245に登録され
た各分割部分の寸法属性値は、制御部21により、主記憶
装置15aのワーキングメモリ内にコピーされ、第５図
（ａ）（ｂ）に示す様な、フレーム型データ構造として
定義される。次に、制御部21は、部分A₁,A₂各々につい
て、第５図（ｂ）に示すフレーム中に記述された寸法値
を入力データとして、第４図（ａ）に示したT₁からT_nの
形状特徴の算出を行ったうえ、第５図（ｂ）の部分形状
フレームA₁,A₂のT₁〜T_nスロットに値を格納する。次
に、制御部21は、部分形状特徴判定部265に、部分A₁,A₂
各々について、形状特徴判定ルール登録部246に登録さ
れているルールに基づき、解析プログラム特定の基準と
なる形状特徴を判定せよと指示する。部分形状特徴判定
部265は、第５図（ｂ）に示す、部分A₁,A₂各々のフレー
ム中のT₁〜T_nの値をとり出し、推論部271を用いて、形
状特徴判定ルールのIF部との照合を高速に行い、条件が
合致する形状特徴、たとえば、部分A₁は特徴S₁,S₃、ま
た、部分A₂については特徴S₂、を見い出し、判定結果と
して、部分A₁,A₂フレームの形状特徴スロットに値を格
納する。次に制御部21は、解析プログラム割り付け部26
1に、部分A₁,A₂各々の形状特徴に適合する解析プログラ
ムを見い出すように指示する。解析プログラム割り付け
部261は、部分A₁,A₂各々について、フレーム中の形状特
徴S₁,S₂,S₃等の値をとり出し、また、第５図（ａ）に示
す解析プログラムP₁,P₂,P₃の使用条件スロットの値S
₁S₂,S₃の値をとり出し、推論部271を用い両者の合致性
を、高速に照合する。その結果、部分A1にはプログラム
P₁が、また、部分A2にはプログラムP₂が、それぞれ、割
り付けされ、部分形状登録部245における適合プログラ
ム欄に登録される。その際、解析プログラムP₁,P₂それ
ぞれ固有のモデル化手法M₁,M₂があり、これらは、プロ
グラム登録部25に併せて登録されているので、これらの
モデル化手法プログラム名も部分形状登録部245に応じ
て登録される。これを受けてモデル作成部262では、部
分A1はプログラムM₁が実行されることで部分モデルが、
また、同様にして、部分A2はプログラムM₂が実行される
ことで部分モデルが作成される。

以上、各分割部分についての解析プログラムとそのモ
デルが決定されたので、後は各モデル間のデータ入出力
項目が統一されれば、全体のモデル化は終了する。入出
力項目を統一するには、先ず、分割部分位置関係登録部
244が参照され、部分A1,A2が隣接状態にあるか否かが調
べられる。もしも、部分A1,A2の隣接が確認された場合
には、入出力項目調整部263によって解析プログラムP₁,
P₂の入力、出力項目からプログラムP₁の出力項目OUT₁を
プログラムP₂の入力項目IN₂に変換するプログラムが探
索されるが、この結果として、変換プログラムH₁が見出
されるので、部分A1,A2各々に対する解析の間に、プロ
グラムM₁を実行する手順が決定される。

このような手順で、異なる解析プログラムの組合せに
よる解析モデルが生成される。

次に、そのシステムを半導体プラスチックパッケージ
用のモールド成型金型のプラスチック流動解析と、その
解析結果にもとづく金型流路諸元および成型条件の設
計、プラスチック材料（樹脂）の選定に応用した場合を
例にとって説明する。

先ず、その背景を第９図、第10図により説明する。半
導体プラスチックパッケージは、モールド金型52のキャ
ビティ56内にリードフレーム44が取り付けられた半導体
チップ45を置き、金型キャビティのゲート（注入口）54
からプラスチック封止材であるレジン材53をプランジャ
51により注入、硬化させることで作られる。その際、粘
性を持つレジン材料が金型キャビティ内をどんな状態で
流動するか、という流動解析を行なうことによって、設
計対象の金型諸元の評価が可能となる。ところが、レジ
ン材料は流動中に金型壁面から熱を吸収し、その粘性が
大幅に変化するという熱硬化性を持っており、その特性
は明確な理論式を以て現し得ないものとなっている。実
験的には、粘性が測定可能であるような単純形状の金型
流路形状についての流動解析モデルのプログラムは開発
されているが、実際の金型キャビティの構造は複雑であ
り、その複雑さが考慮された流動解析モデルは一種類だ
けの計算方法では作成不可能である。そこで、複数の解
析プログラム（モデル）を組合せることで、流路形状の
複雑さが考慮された解析モデルを作成する必要がある。
なお、第９図、第10図中、47、55は、それぞれ、レジン
ブロック、ランナを示す。

さて、解析者が金型キャビティ内の流動解析を行なう
べくモデルを生成する場合には、解析に先立ち、ディス
ク装置18a,18b内に格納されるプログラム登録部25に
は、レジン流動解析プログラムP₁,P₂,P₃、これらレジン
流動解析プログラムP₁,P₂,P₃固有のモデル作成手法プロ
グラムM₁,M₂,M₃および入出力データ変換プログラムＨ（
₁₂）,H（₂₃）,H（₃₁）,H（₂₁）,H（₃₂）,H（₁₃）（Ｈ（
_ij）：レジン流動解析プログラムP₁の出力データをレジ
ン流動解析プログラムP_jの入力データに変換するプログ
ラム）が予め登録される。レジン流動解析プログラムP₁
〜P₃、および、モデル作成手法プログラムM₁〜M₃の内容
を第６図によって説明する。レジン流動解析プログラム
P₁は円管流と称される熱を周囲360度から均等に受ける
流線平行の流動を解析するためのものであり、円周方向
に熱源がある流動部分に適用可能である。また、このレ
ジン流動解析プログラムP₁は差分法を用いているので、
モデル作成手法プログラムM₁によって作成されるモデル
は対象とする形状（樹脂が流れる部分の形状）を流動断
面積が等しい円管に変換して作られる。また、レジン流
動解析プログラムP₂は平板流と称され、上、下方向のみ
から熱を受け、横方向からの伝熱が無視し得る条件（高
さが小さい平板状流動）下での流動を解析するためのも
のであり、有限要素法を用いて作成されているので、流
線の方向（流れの方向）は差文法とは異なり自動的に解
析されるので、特に、指定する必要はなく、これに対す
るモデル作成手法プログラムM₂は流動部分形状のモデル
を、三角形のメッシュに分割して作られる。更に、レジ
ン流動解析プログラムP₃は一点の吹出し口から流動が放
射状に進む条件下で使用し得るものとなっており、その
モデル作成手法プログラムM₃は差分法によっている。

また、形状特徴登録部242、および、形状分割ルール
登録部243には、第７図に示す金型キャビティ41の形状
の特徴を算出する項目（とその計算式）や、特徴に対応
したキャビティ形状の分割方法が登録される。ここで、
キャビティ形状特徴を算出する項目と、形状分割方法の
内容について説明すれば、レジン硬化反応を支配する要
因の主なものは、金型壁面および内部構造物（チップ
等）42からの伝熱作用が挙げられる。そこで、金型キャ
ビティ41内部の伝熱状態が異なる点、即ち、レジン流動
が内部構造物42により分離して流れる点で形状を分割
し、伝熱状態が一定な部分を得る必要がある。その形状
分割の基準となるのは、内部構造物としてのチップ42の
形状や位置である。ここで、金型キャビティ41の幅ｇと
チップ42の幅ｈとの比を考えると、それら幅がほぼ同一
である場合には、流動はチップ42の上、下の二つに分流
するとみなせる。これとは逆に、幅ｈが幅ｇよりある比
率α以上に小さい場合、流動チップ42の上、下、左、
右、といった具合に四つの方向に分流すると考えられ
る。そこで、形状特徴登録部242にはそれら幅h,gの比α
（＝h/g）が、また、形状分割ルール登録部243にはその
比αの値によって分割をチップ42の上、下に分けるか、
上、下、左、右に分けるかの判定記述がIF〜THEN〜形式
で登録されていれば、形状特徴に応じた金型キャビティ
41形状の分割が可能となる。これ以外に、分割の基準と
なる形状特徴は、チップ42の長さｂと金型キャビティ41
の長さ１との比（＝b/1）などが挙げられる。

形状特徴登録部242には金型キャビティ形状の分割の
基準となる特徴項目の他に、分割された部分に解析プロ
グラムを割り付ける基準となる特徴値も併せて登録され
ているが、解析プログラムP₁,P₂,P₃を決定する項目は流
線の方向（解析プログラムP₁,P₃の決定要因）や、形状
（解析プログラムP₂の決定要因となる流動の高さ、解析
プログラムP₁を決定する熱源の均等性、即ち形状の縦横
比）が挙げられる。このうち、流線の方向を判定する基
準となる特徴は、金型キャビティ41の幅ｇとゲート43の
幅ｉとの比（＝g/i）が考えられる。その比が大きい場
合は、狭いところから広いところへの流動であるとみな
せ、流線は放射状であると判定することができる。逆
に、その比が小さい場合には、流線は平行であると判定
することができる。このように、解析プログラムを決定
する基準となる特徴項目や、その式が形状特徴登録部24
2に登録されているものであり、また、形状特徴判定ル
ール登録部246には、解析プログラム判定基準となる特
徴算出結果に対する特徴判定基準（α、β等）がIF〜TH
EN〜形式のプロダクションルールとして登録されてい
る。

さて、第１図に示す処理手順について説明すれば、解
析者によってキーボード17より解析項目として“流動解
析”が、解析対象としての金型キャビティ名Ｘとともに
入力されれば、入力された解析要求は入力部22によりシ
ステム内部に取込まれる。（処理100）。このうち、金
型キャビティ名Ｘは制御部21に伝えられることで、制御
部21によって形状登録部241を介し、ディスク装置18a,1
8b内の“X"についての金型キャビティ形状諸元が探索さ
れる。また、ノウハウ登録部24に登録されている情報か
らだけでは流動解析モデルを合成し得ない場合は、制御
部21によりモデル合成部26におけるモデル対話合成部26
7が起動され、出力部23を介して解析者に必要な情報を
入力させ、流動解析モデルを完成させるように機能す
る。この時の処理中のログ情報がログ保持部268によっ
て保持され、モデル対話合成部267による処理終了後、
ノウハウ生成部269によりそのログ情報はノウハウ登録
部24に登録し得る形式に変換され、更に、ノウハウ編集
部270によって既存ノウハウの矛盾が解決された状態で
ノウハウ登録部24に登録される。本例では“X"について
の金型キャビティ形状諸元は登録されていない場合が想
定されているので、制御部21によりモデル対話合成部26
7が起動され、その形状諸元の入力が出力部23を介して
要請される。これに基づき解析者が“X"についての金型
キャビティ形状諸元を入力すれば、その形状諸元はログ
保持部268に保持され、この結果として、形状登録部241
に恰も登録されていたのと同様な結果が得られる。即
ち、形状登録部241が参照される際は、ログ保持部268も
参照される。（処理110）。

さて、その後は制御部21からは形状特徴算出部260に
入力形状の特徴算出が指示され、この指示にもとづいて
形状特徴算出部260では形状特徴登録部242を介し、ディ
スク装置18a,18bより形状特徴項目とその計算式を、更
に、形状登録部241を介してディスク装置18a,18bより
“X"についての形状諸元を読み込んだうえ、各特徴項目
対応の特徴値算出を行なうが、算出結果は形状特徴登録
部242に登録されるようになっている（処理120）。この
ようにして、特徴が算出された後は、制御部21からの金
型キャビティ形状分割指示にもとづき形状分割部264で
は形状特徴登録部242に登録されている各特徴値と、形
状分割ルール登録部243に登録されている形状分割ルー
ルとを読み込み、金型キャビティの形状を如何に分割す
るかが判定される。この結果として、例えば、金型キャ
ビティ41は四つの部分Ａ〜Ｄに分割される。（処理13
0）。更に、この分割結果にもとづき形状分割部264では
形状登録部241に登録されている金型キャビティ形状諸
元から、各分割部分Ａ〜Ｄの形状諸元が算出され、部分
形状登録部245には部分名とその形状諸元データが送出
される。（処理140）。これにもとづき部分形状登録部2
45によっては、ディスク装置18a,18bには、部分名を見
出しとした部分形状諸元が登録される。形状分割部264
では、また、分割部分Ａ〜Ｄの位置関係が算出され、分
割部分位置関係登録部244に登録される。（処理150）。
第８図に例として示すように、分割部分Ａの次には並行
して分割部分B,Cが、これら分割部分B,Cの次には、分割
部分Ｄが、それぞれ、位置するものとして、分割部分Ａ
〜Ｄの位置関係が登録される。

形状分割に引き続いて、制御部21は、プログラム登録
部25に登録された解析プログラムP₁,P₂,P₃の使用条件、
及び、部分形状登録部245に登録された分割部分Ａ〜Ｄ
の寸法属性値をとり出し、主記憶装置15aのワーキング
メモリ内に、フレーム型データとして定義する。（処理
160）。次に制御部21は、部分Ａ〜Ｄ各々について、寸
法値を入力データとして、形状特徴登録部242に登録さ
れている計算式に従って形状特徴値の算出を行ったう
え、部分Ａ〜Ｄフレーム中のスロットに値を格納する。
（処理170）次に、制御部21は、部分形状特徴判定部265に、部分
Ａ〜Ｄ各々について、形状特徴判定ルール登録部246に
登録されているルールに基づき、解析プログラム特定の
基準となる形状特徴を判定せよと指示する。部分形状特
徴判定部265は、部分Ａ〜Ｄ各々のフレーム中の形状特
徴値をとり出し、推論部271を用いて、形状特徴判定ル
ールのIF部との照合を高速に行い、条件が合致する形状
特徴を見い出し、判定結果として、各部分フレームの形
状特徴スロットに値を格納する。（処理180）たとえ
ば、分割部分Ａは、ゲート幅と流動幅の比より流線“放
射状”、流動高さ“高”として、また、分割部分B,C
は、流動高さ“低”として、更に、分割部分Ｄは、流線
“平行”、流動高さ“高”と判定される。

このようにして、全分割部分Ａ〜Ｄについての特徴判
定が終了すれば（処理190）、制御部21により解析プロ
グラム割り付け部261には分割部分Ａ〜Ｄ各々に対し、
解析プログラムを割り付けることが指示される。解析プ
ログラム割り付け部261では部分Ａ〜Ｄについて、フレ
ーム中の形状特徴、すなわち、流線方向や流動高さの判
定結果をとり出し、また、解析プログラムP₁,P₂,P₃の使
用条件を読み込み、推論部271を用い、両者の合致性を
高速で照合する。分割部分への適合が確認された解析プ
ログラム名は、部分形状登録部245における適合プログ
ラム欄に登録される。また、これと同時に、各プログラ
ムに固有なモデル作成プログラムも、部分形状登録部24
5に登録される。（処理195）この結果、分割部分Ａには解析プログラムP₃とモデル
作成手法プログラムM₃が、また、分割部分B,Cには解析
プログラムP₂とモデル作成手法プログラムM₂が、更に、
分割部分Ｄには解析プログラムP₁とモデル作成手法プロ
グラムM₁が、それぞれ、割り付けられる。これに引き続
き制御部21によりモデル作成部262では、部分形状登録
部245に登録されている分割部分Ａ〜Ｄのモデル作成プ
ログラムとその形状諸元とを読み込み、分割部分Ａ〜Ｄ
毎にモデルが作成される（処理200）。作成されたモデ
ルはモデル登録部240を介し部分名を見出しとしてディ
スク装置18a,18bに登録される。

このように、全分割部分Ａ〜Ｄについてのモデル作成
が終了すれば（処理210）、制御部21から入出力項目調
整部263には、各分割部分Ａ〜Ｄを連続して解析するに
当って必要とされる入出力項目調整が指示される。入出
力項目調整部263では分割部分位置関係登録部244よりは
分割部分Ａ〜Ｄの位置関係を、更に、部分形状登録部24
5からは分割部分Ａ〜Ｄ対応の解析プログラム名を読み
込み、解析データの入出力項目調整が必要となる解析プ
ログラムの連結区間、即ち、分割部分上、Ａ→Ｂ、Ａ→
Ｃ、Ｂ→ＤおよびＣ→Ｄ、といった入出力データ調整を
行なうデータ変換プログラムがプログラム登録部25より
探索される。その結果、Ａ→Ｂにはデータ変換プログラ
ムH₃₂が、Ａ→Ｃにはデータ変換プログラムH₃₂が、Ｂ→
Ｄ、Ｃ→Ｄにはデータ変換プログラムH₂₁が、それぞ
れ、該当するので、これら各変換プログラム名は分割部
分位置関係登録部244に登録される。（処理220）。

この後、制御部21から解析モデル統合部266には、各
分割部分Ａ〜Ｄ対応の解析プログラムおよびモデル、更
には解析プログラム間入出力データ変換プログラムを統
合したうえ、一つの全体としてのモデルを作成すべき指
示が行なわれる。解析モデル統合部266では部分形状登
録部245から分割部分Ａ〜Ｄ対応の解析プログラム名
が、モデル登録部240からは分割部分Ａ〜Ｄ対応のモデ
ル化結果が、分割部分位置関係登録部244からは隣接部
分対応のデータ変換プログラム名が、それぞれ、読み出
さえたうえ、解析実行手順として編集される。この解析
実行手順にもとづきプログラム実行部28では、金型キャ
ビティ内での全体としての流動解析モデルが、解析プロ
グラムP₁,P₂,P₃が混合された形で自動的に生成される。
（処理230）。

本実施例によれば、半導体プラスチックパッケージ設
計に伴う金型キャビティ内での流動解析のように、解析
手法が確立されていない解析を行なう場合に、既存解析
プログラムを複数組合せることで、全体としての流動解
析を可能にする解析モデルが自動的に生成される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、流動解析上必要とされる各種の表示
画面による支援の下に、流路形状や流動制御条件、材料
等を考慮して流動解析を行ない得るモデル合成型流動解
析システムが得られる。

更に、解析を行なうにつれて蓄積される、解析上の専
門知識に応じた解析モデルの合成を可能とし、さらに、
解析プログラム、ノウハウの追加に対して、ソフトウエ
ア構成を変更することなしに対応できるモデル合成型流
動解析システムが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のモデル合成型流動解析シ
ステムでの流動解析処理手順のフローチャート、第２図
は、第１図のシステムのハードウエア構成のブロック
図、第３図（ａ）〜（ｃ）は、同じくそのシステムの一
例でのソフトウエアブロック図、第４図（ａ）〜（ｆ）
は、そのソフトウエア構成上での、要部としての各種登
録部各々での登録内容の説明図、第５図（ａ）（ｂ）
は、モデル合成過程で用いられるフレーム型データの構
造の説明図、第６図、第７図、第８図は、半導体プラス
チックパッケージに例を採った場合の解析モデル生成過
程の説明図、第９図および第10図は、半導体プラスチッ
クパッケージ内の内部構造物と、これを成形するための
金型を示す平面図および斜視図、である。符号の説明１……ワークステーション、２……ホスト計算機、13a,
13b……中央処理装置、15a,15b……主記憶装置、16……
ディスプレイ装置、17……キーボード、18a,18b……デ
ィスク装置、19a,19b……通信制御装置、21……制御
部、24……ノウハウ登録部、25……プログラム登録部、
26……モデル合成部、27……材料特性式パラメータ推定
部、28……プログラム実行部、240……モデル登録部、2
41……形状登録部、242……形状特徴登録部、243……形
状分割ルール登録部、244……分割部分位置関係登録
部、245……部分形状登録部、246……形状特徴判定ルー
ル登録部、260……形状特徴算出部、261……解析プログ
ラム割り付け部、262……モデル作成部、263……入出力
項目調整部、264……形状分割部、265……部分形状特徴
判定部、266……解析モデル統合部、267……モデル対話
合成部、268……ログ保持部、269……ノウハウ生成部、
270……ノウハウ編集部、271……推論部、41,56……キ
ャビティ、42,45……チップ、44……リードフレーム、4
6……金線、47……レジンブロック、51……プランジ
ャ、52……モールド金型、53……レジン材、43,54……
ゲート、55……ランナ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐伯準一神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者西邦彦東京都小平市上水本町1450番地株式会社日立製作所半導体設計開発センタ内 (56)参考文献特開昭62−212771（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/66

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】解析対象物を所定の部分形状に分割し、該
部分形状に対応した解析プログラムを整合させて数値解
析を行うモデル合成型解析方法であって、該所定の部分
形状のタイプに対応して記述された該部分形状の寸法値
からその形状特徴を算出する形状特徴算出プログラム
と、所定の形状特徴に適応した手法により記述された異
種の手法に基づく複数の解析プログラムと、該解析プロ
グラム間に対応して記述された該解析プログラム間で一
方の解析プログラムの出力データを他方の解析プログラ
ムの入力データに変換する入出力データ変換プログラム
とを予め記憶しておき、解析対象物の寸法値を該所定の
部分形状のタイプに分割して入力した場合、該部分形状
のタイプに対応する形状特徴算出プログラムを抽出して
該部分形状の寸法値からその形状特徴を算出し、該算出
された形状特徴に対応する解析プログラムを抽出し、該
部分形状上隣接関係にある解析プログラム間に対応した
該入出力データ変換プログラムを抽出して該抽出された
解析プログラム間のうち隣接関係にある解析プログラム
間での入出力データを整合することを特徴とするモデル
合成型解析方法。
【請求項２】請求項１に記載のモデル合成型解析方法に
おいて、前記形状特徴算出プログラムにより算出される
形状特徴をフレーム型データ構造により定義したことを
特徴とするモデル合成型解析方法。