JPH04206533A - 計算機シミュレーション・モデルパラメータ調整装置、計算機シミュレーション・モデルパラメータ調整方法およびそれを用いたシミュレーション解析方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、計算機シミュレーションシステムにおいて、
実験データを用いてシミュレーションモデルのパラメー
タを調整する方法及びその装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、製品の設計仕様を評価・決定するための計算機シ
ミュレーションシステムが数多（発表されている。たと
えば、モールド金型設計用の流動解析、冷却解析等を行
うシミュレーションシステムとして、型技術、第２巻第
１１号の第２章第１６頁から第１９頁（日刊工業新聞発
行（昭和６２年１０月２０日））に論じられている。し
かし、上記従来技術は、金型を設計するために、成形プ
ロセスに従って、流動解析、伝熱解析、構造解析等を順
次に行って、設計仕様を決定しているが、各解析に必要
な材料特性は入力データとして与えているだけである。

このために、材料特性データによって、得られる結果が
大幅に異なってきてしまう。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、以下の点について配慮されておらず、
材料特性等の計算機シミュレーションモデルの調整を行
って、解析を行うことはできなかった。

（１）材料特性に関係するモデルパラメータは。

材料データベースに登録されているか、ユーザに入力し
てもらうことを前提としており、材料特性の状態依存性
２時間依存性を考慮できるようになっていない。

（２）材料特性を評価するための実験データをシステム
に取り込み、材料特性の状態依存性１時間依存性を表わ
すモデルパラメータを決定、調整することはできない。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解決し。

実験データをもとに、計算機シミュレーションモデルの
数値的決定、及び調整を可能とする計算機シミュレーシ
ョン・モデルパラメータ調整方法を提供することにある
。

本発明の他の目的は、材料特性を示す測定データを材料
パラメータ値によって評価する計算機シミュレーション
・モデルパラメータ調整方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、理論的に確定したモデルによる計
算機シミュレーションの出力値に合わせることで実験装
置を調整する計算機シミュレーション・モデルパラメー
タ調整方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、評価項目、材料の性買。

対象、精度から実験指示データを生成し、モデルパラメ
ータの評価項目に応じた実験計画を自動立案し必要な測
定データを得る計算機シミュレーション・モデルパラメ
ータ調整方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、実験内容から測定可能な評価項目
を生成し、実験装置の性能から可能な測定範囲、測定項
目を生成することで、評価モデルパラメータと実験内容
とから必要な測定データを得る計算機シミュレーション
・モデルパラメータ調整方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、モデルを選択し、同モデルの調整
パラメータを決定し、同調性パラメータを設定するのに
必要な物理量群を生成することで。

各種モデルのパラメータを利用対象に応じて調整あるい
は決定する計算機シミュレーション・モデルパラメータ
調整方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記計算機シミュレーション・モ
デルパラメータ調整方法をワークステーション上で稼働
する計算機シミュレーション・モデルパラメータ調整装
置を提供することにある。

本発明の他の目的は、測定データを得るための実験装置
と、上記計算機シミュレーション・モデルパラメータ調
整方法が稼働するワークステーションとを接続した計算
機シミュレーション・モデルパラメータ調整装置を提供
することにある。

本発明の他の目的は、半導体プラスチック封止材料の特
性パラメータの推定に応用した材料開発用の計算機シミ
ュレーション・モデルパラメータ調整方法及び装置を提
供することにある。

本発明の他の目的は、半導体プラスチック封止用の金型
開発に応用した計算機シミュレーション・モデルパラメ
ータ調整方法及び装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、半導体プラスチックパッケージの
開発に応用した計算機シミュレーション・モデルパラメ
ータ調整方法及び装置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、製品設計仕様を計算上で評
価する計算機シミュレーションシステムにおいて、計算
機シミュレーションを行うプログラムを登録するプログ
ラム登録手段と、該プログラム登録手段から登録されて
いるプログラムのシミュレーション・モデルを端末画面
に表示し、実行すべきプログラムの選択データと、計算
機シミュレーションに必要な入力データを入力するデー
タ入力手段と、該データ人力手段で指定されたモデルの
プログラムを該プログラム登録手段から取り出し、かつ
該データ入力手段によって入力されたデータに従ってプ
ログラムを実行し所望の解析結果を得るプログラム実行
手段と、該プログラム実行手段の出力データを測定可能
な物理量データに変換する物理量変換手段と、モデルパ
ラメータを推定あるいは調整するために各種条件で実験
することができる実験手段と、該実験手段から得られる
測定データを保持するデータ保持手段と、該実験手段か
ら得られる測定データを該データ保持手段に登録するデ
ータ登録手段と、該データ登録手段に登録してある測定
データと該物理変換手段から得られる物理量データとを
比較し、測定データと物理量データとが等しくなるよう
に、モデルパラメータの調整案を出力するパラメータ調
整手段とを具備したものである。

また、上記能の目的を達成するために、上記システムに
おいて材料特性を示す測定データを材料パラメータ値に
よって評価できるようにしたものである。

また、上記能の目的を達成するために、上記システムに
おいて理論的に確定したモデルによる計算機シミュレー
ションの出力値に合わせることで実験装置を調整できる
にしたものである。

また、上記能の目的を達成するために、上記データ人力
手段、プログラム登録手段、プログラム実行手段、物理
量変換手段、実験システム、データ登録手段、データ保
持手段、パラメータ調整手段に、評価項目、材料の性質
、対象、精度から実験指示データを出力する要実験系列
生成手段を付加したものである。

また、上記能の目的を達成するために、上記データ入力
手段、プログラム登録手段、プログラム実行手段、物理
量変換手段、実験システム、データ登録手段、データ保
持手段、パラメータ調整手段、要実験系列生成手段に、
実験内容から測定可能な評価項目を生成し、実験装置の
性能から可能な測定範囲、測定項目を出力する評価項目
設定手段を付加したものである。

また、上記能の目的を達成するために、上記データ入力
手段、プログラム登録手段、プログラム実行手段、物理
量変換手段、実験手段、データ登録手段、データ保持手
段、パラメータ調整手段。

要実験系列生成手段に、モデルを選択し、該モデルの調
整パラメータを決定し、該調整パラメータを設定するの
に必要な物理量群を生成するモデル設定手段を付加した
ものである。

また、上記能の目的を達成するために、接続された装置
間の信号伝送路となるバスと、該バスを制御するバス制
御装置、該バスに接続された中央処理装置と、ディスク
制＃装置と、該中央処理装置に接続された主記憶装置、
ディスプレイ装置。

キーボードと、該ディスク制御装置に接続されたディス
クから構成されるワークステーションにおいて、上記デ
ータ入力手段、プログラム登録手段。

プログラム実行手段、物理量変換手段、データ登録手段
、及びパラメータ調整手段とを、該主記憶装置上に記憶
し、データ保持手段として該ディスクを用いるようにし
たものである。

また、上記能の目的を達成するために、上記ワークステ
ーションに、バスに接続され、バスから送られてくるデ
ータを実験装置に送信し、該実験装置からのデータを受
信する通信制御装置を付加し、該ワークステーションと
モデムを介してデータ通信を行うバス、該バスを制御す
るバス制御装置と、該バスに接続した中央処理装置、デ
ィスク制御装置２通信制御装置と、中央処理装置に接続
した主記憶装置と、該ディスク装置に接続したディスク
から成る実験装置と接続したワークステーション・実験
装置システムにおいて、上記データ入力手段、モデル設
定手段、評価項目設定手段。

要実験系列生成手段、データ保持手段、プログラム登録
手段、プログラム実行手段、物理量変換手段、及びパラ
メータ調整手段とを、ワークステーションで稼働させ、
実験装置でデータ登録手段を稼働させるようにしたもの
である。

また、上記他の目的を達成するために、上記システムを
半導体プラスチック封止材料の特性パラメータ推定に応
用したものである。

また、上記他の目的を達成するために、上記システムを
半導体プラスチック封止用の金型開発に応用したもので
ある。

また、上記他の目的を達成するために、半導体プラスチ
ックパッケージの開発に応用したものである。

〔作用］ 上記９個々の技術的手段の働きを以下に示す。

（１）プログラム登録手段は、計算機ンミュレーション
を行うのに必要なプログラムをいつでも実行できるよう
な形成で登録、保持する。データ人力手段は、該プログ
ラム登録手段に登録されているプログラムに関する情報
（シミュレーションモデル等）を端末画面に表示し、操
作者に実行すべきプログラムを選択させ、その選択した
データをシステムに取り込み、かつ、計算機シミュレー
ションに必要な形状データ、材料データ等をシステムに
取り込む。プログラム実行手段は、該データ入力手段で
指定されたプログラムを該プログラム登録手段から取り
出し、かつ該データ人力手段によって入力された計算機
シミュレーション用のデータを用いてプログラムを実行
させ、所望の解析結果を得る。物理量変換手段は、該プ
ログラム実行手段によって得られた解析結果を測定デー
タと比較できるような物理量データに変化する。実験手
段は、計算機シミュレーション・モデルパラメータを決
定あるいは調整するために必要な測定データを得るもの
で、各種の条件で実験を行える。

データ保持手段は、該実験手段によって得られた測定デ
ータを保持する。データ登録手段は、該実験手段によっ
て得られた測定データを該データ保持手段に登録する。

パラメータ調整手段は、該データ保持手段に登録してあ
・る測定データを取り出し、該物理量変換手段から得ら
れる物理量データと比較し、測定データと物理量データ
とが等しくなるようなモデルパラメータの調整案を出力
する。

以上、データ入力手段、プログラム登録手段、プログラ
ム実行手段、物理量変換手段、実験手段。

データ登録手段、データ保持手段、パラメータ調整手段
の各々が上述した働きを行なうことによって、計算機シ
ミュレーション・モデルパラメータの中で、材料固有の
材料パラメータを数値的に調整あるいは決定したり、形
状特有の形状パラメータを数値的に調整あるいは決定し
たり、複合要素を含む複合パラメータを数値的に調整あ
るいは決定したりする。

（２）上記（１）で述べたシステム、すなわち。

データ入力手段、プログラム登録手段、プログラム実行
手段、物理量変換手段、実験手段、データ登録手段、デ
ータ保持手段、及びパラメータ調整手段を用いて、材料
特性を示す測定データから材料パラメータ値を求め、材
料特性の相違を評価する。

（３）上記（１）で述べたシステム、すなわち。

データ入力手段、プログラム登録手段、プログラム実行
手段、物理量変換手段、実験手段、データ登録手段、デ
ータ保持手段、及びパラメータ調整手段において、理論
的に確定したモデルパラメータを設定して、該モデルパ
ラメータの値で計算機シミュレーションを行ない、シミ
ュレーション結果と測定結果が一致するように実験手段
を調整する。

（４）要実験系列生成手段は、評価項目、材料の性質、
対象、精度から実験手順指示データを出力する。該要実
験系列生成手段を上記（１）のシステムに付加すること
によって、モデルバラメータの評価項目に応じた実験計
画を自動立案し、必要なデータを得る。

（５）評価項目設定手段は、実験内容から測定可能な評
価項目を生成し、実験装置の性能から可能な測定範囲、
測定項目を出力する。該評価項目設定手段を上記（１）
又は、（４）のシステムに付加することによって、評価
モデルパラメータと実験内容から必要な測定データを得
る。

（６）モデル設定手段は、計算機シミュレーションに用
いるモデルを選択し、該モデルの調整パラメータを決定
し、該調整パラメータを設定するのに必要な物理量群を
生成する。ｔ１モデル設定手段を上記（１）、（４）又
は、（５）のシステムに付加することによって、各種モ
デルのパラメータを利用対象に応じて調整あるいは決定
をする。

（７）ワークステーションは、バス、バス制御装置、中
央処理装置、ディスク制卿装置、主記憶装置、ディスプ
レイ装置、キーボード、ディスクから構成される。上記
（１）のデータ入力手段。

プログラム実行手段、物理量変換手段、データ登録手段
、及びパラメータ調整手段を該記憶装置上に記憶し、プ
ログラム登録手段とデータ保持手段として該ディスクを
用いて、各手段を稼働させることによって計算機シミュ
レーション・モデルパラメータを調整あるいは決定する
。

（８）ワークステーション・実験装置は、上記（７）の
要素に９通信制御装置を付加したワークステーションと
、バス、バス制御装置、中央処理装置、ディスク制御装
置１通信制岬装置、主記憶装置から成る実験装置とを接
続したものである６ワークステーシヨン側で、上記（１
）、（４）。

（５）、（，６）のデータ入力手段、モデル設定手段、
評価項目設定手段、要実験系列生成手段、データ保持手
段、プログラム登録手段、プログラム実行手段、物理量
変換手段、及びパラメータ調整手段をワークステーショ
ン側で稼働させ、データ登録手段を実験装置側で稼働さ
せることによって。

計算機シミュレーション・モデルパラメータを調整ある
いは決定する。

（９）上記（１）のシステムあるいは上記（７）、（８
）のシステムを用いて、モデルパラメータとして半導体
プラスチック封止材料の特性パラメータを、実験対象と
して半導体プラスチック封止材料を適用することで、材
料開発を行う。

（１０）上記（１）のシステムあるいは上記（７）、（
８）のシステムを用いて、モデルパラメータとして半導
体プラスチック封止用の金型設計パラメータを、実験対
象として金型を適用することで金型開発を行う。

（１１）上記（１）のシステムあるいは上記（７）、（
８）のシステムを用いて、モデルパラメータとして半導
体プラスチックパッケージの設計パラメータを、実験対
象としてプラスチックパッケージを適用することで、半
導体プラスチックパッケージの開発を行う。

〔実施例〕

以下９本発明の２つの実施例を第１図から第１Ｏ図に基
づいて説明する。

（１）本発明の実施例１を第１図、第２図、第３図、第
９図、第１Ｏ図により説明する。

まず１本発明に係る計算機シミュレーション・モデルパ
ラメータ調整システム、及び、装置について説明すれば
、第１図はそのソフトウェア上の構成を、第２図はその
ハードウェア上の構成を各々例示したものである。第２
図に示すように、計算機シミュレーション・モデルパラ
メータ調整システムは、バス制御装置１２による制御下
に置かれているマルチバスＩＩには中央処理装置１３の
他、ディスク制御装置１７を介しディスク装置１８が接
続されており、中央処理装置１３にはまた主記憶装置１
４゜ディスプレイ装置１６およびキーボード１５が収容
されたものとなっている。これによりキーボード１５よ
り入力されたデータは中央処理装置１３によって主記憶
装置１４に格納されると同時に、ディスプレイ装置１６
に表示されたり、主記憶装置１４上のデータは中央処理
装置１３によってマルチバス１１．ディスク制御装置１
７を介しディスク装置１８に格納される等、データが授
受転送されるようになっている。

また、第１図に示すように、ソフトウェア構成上の計算
機シミュレーション・モデルパラメータ調整システム３
０は、データ人力部２１．プログラム実行部２２．プロ
グラム登録部２３．物理量変換部２４゜パラメータ調整
部２５．データ登録部２６．及びデータ保持部２７から
構成されたものとなっている。

さて９本発明による計算機シミュレーション・モデルパ
ラメータ調整装置を半導体プラスチックパッケージの設
計に応じた場合を例にとって説明すれば、その処理手順
は第３図に示す通りである。

本実施例においては、半導体プラスチックパッケージの
構造設計に必要なデータを得るために行う計算機シミュ
レーションのモデルパラメータ設定手順を中心に説明す
る。設定するモデルパラメータは、半導体プラスチック
パッケージを設計する際に行われる流動解析用の形状抵
抗βである。形状抵抗βは、圧力損失△Ｐ、見掛平均粘
度工、。

及び流量Ｑの間の関係を表わすパラメータであり。

以下のハーゲンボラズイユの式 ％式％（１） で、その関係を表わす。形状抵抗βは、その名の示すよ
うに形状に依存するパラメータで、複雑な形状に対して
は、理論的に求めることが困難である。第９図に示す金
型キャビティ６１内にはゲート６０から区間（Ｘ）へ樹
脂が流入し、インサート６２の上下（区間ｊ２．）、■
）に分流していく。インサート６２は、第１Ｏ図に示す
リードフレーム７０等がらなり。

複雑な形状をしており、このリードフレーム７ｏの形状
、インサート６２の位置、ゲート６９の位置によって、
形状抵抗βが大きく異なる。このために樹脂のインサー
ト上下（区間■、■）への分流状態は大きく異なる。

第３図に示す処理手順を説明する。

ディスプレイ装置１６に表示されるデータ入力部２１の
指示に従って、操作者はキーボード１５から。

パッケージの形状、リードフレームの形状、成形条件、
材料特性等の計算機シミュレーションに必要なデータを
打ち込み、さらに、使用プログラム名と設定あるいは調
整すべきモデルパラメータ名（ここでは、形状抵抗パラ
メータβ）を打ち込むと、データ入力部２１により１本
システム３０内にそのデータと情報を取り込み、入力エ
ラーの有無をチエツクし、エラーがあれば再入力指示を
ディスプレイ装置１６に表示する（処理１００）。入力
エラーが無ければ、データ入力部２１は、取り込んだデ
ータ（パッケージ形状、リードフレーム形状、成形条件
、材料特性、使用プログラム名、モデルパラメータ名）
をプログラム実行部２２に渡す（処理１０２）。プログ
ラム実行部２２は、受は取った使用プログラム名とモデ
ルパラメータ名から、実行すべきプログラム（流動解析
）を判断し、プログラム登録部２３から、実行すべきプ
ログラムを取り出し、そのプログラムに、入力されたパ
ッケージの形状、リードフレームの形状、成形条件、材
料特性を与えて、実行させ、粘度、圧力、流速、温度分
布等の出力結果を取り出し、物理量変換部２４へ渡す（
処理１０４）。プログラム実行部２２からプログラムの
実行結果を受は取った物理量変換部２４は。

データ保持部２７に保持してある測定データ（圧力変化
、流量変化）と直接比較できるように、（１）式を用い
て、実行結果を圧力変化に変換する（処理１０６）。変
換結果が測定データと一致するかどうかは、パラメータ
の形状抵抗βの精度に依存する。さらに、物理量変換部
２４は、パラメータ調整部２５での処理が容易になるよ
うに、離散的な変換結果を多頂式で近似し、連続的な結
果として扱えるようにする（処理１０８）。データ登録
部２６は。

予じめパラメータ（形状抵抗β）ｉｌ整用測定データを
実験装置２から１本システム２０内に取り込み。

データ保存部２７に格納する（処理１１０）。パラメー
タ調整部２５は、物理量変換部２４から受は取る変換デ
ータとデータ保持部２７に格納してある測定データを取
り出し、変換データ（ｅｘ、圧力分布）と測定データ（
ｅｘ、圧力分布）とを比較し、その相違を解消するよう
に、形状抵抗パラメータβを修正する（処理１１２）。

さらに、パラメータ調整部２５は修正したパラメータを
プログラム実行部２２に渡し、再度プログラムを実行さ
せ、物理量変換部２４の処理を経由して、形状抵抗パラ
メータβの修正後の変換データを得て、再び測定データ
と比較し、その相違がある一定基準以内に入るまで同様
な処理を繰り返す（処理１１４）。以上の旭理手順によ
って、形状抵抗βを実験による測定データに一致するよ
うに調整することができる。

本実施例によれば、複雑な形状のために理論的に求める
ことができない形状抵抗パラメータβを測定データから
容易に求めることができる。

（ｎ）本発明の実施例２を第４図から第８図。

及び第１１図により説明する。

本発明に係る計算機シミュレーション・モデルパラメー
タ調整システム、及び、その装置について説明すれば、
第４図はそのソフトウェア上の構成を例示したもので、
第５図はそのハードウェア上の構成を例示したものであ
る。第５図に示すように、ハードウェアとしての構成は
、ワークステーション１と実験装置２とがモデム２０ａ
、２０ｂ。

を介し接続された構成となっている。このうち。

ワークステーション１の構成は、バス制御装置１２ａに
よる制御下に置かれているマルチバスｌｌａには中央処
理装置＋３ａと、ディスク制御装置１７ａを介されたデ
ィスク装置１８ａと１通信制御装置１９ａを介されたモ
デム２０ａとが接続されたものとなっている。中央処理
装置１３ａにはまた主記憶装置１４ａ、ディスプレイ装
置１１６．キーボードＩ５が収容されるようになってい
る。また、実験装置２の構成は、バス制御装置＋２ｂに
よる制御下に置かれているマルチバス２１ｂには中央処
理装置＋３ｂと、ディスク制御装置１７ｂを介されたデ
ィスク装置１８ｂと。

通信制御装置１９ｂを介されたモデム２０ｂとが接続さ
れたものとなっている。中央処理装置＋３ｂにはまた主
記憶装置１４ｂが収容されたものとなっている。これに
よりワークステーション１側でのキーボードＩ５からの
データは中央処理装置＋３ａを介し主記憶装置１４ａに
格納されると同時に、ディスプレイ装置１６に表示され
るものであり、また、主記憶装置１４ａ上のデータは中
央処理装置１３ａ、マルーチバス１１ａ、ディスク制御
装置１７ａを介しディスク装置１８ａに格納される一方
、マルチバスｌｌａがらのデータは通信制御装置１９ａ
、モデム２０ａを介し実験装置２側へ転送されるように
なっているものである。これとは逆に、実験装置２側か
ら受信されたデータは逆の経路を介し、記憶１表示、処
理されるようになっているものである。実験装置２側で
はまた。モデム２０ｂ９通信制御装置＋９ｂを介し受信
されたデータは中央処理装置＋３ｂを介し主記憶装置１
４ｂに格納される一方では、主記憶装置１４ｂ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１７ｂを介しディスク装置１８ｂに格納される
ようになっている。

ハードウェア上での構成は以上のようであるが。

次にソフトウェア上での構成について説明すれば以下の
通りである。

第４図に示すように、ソフトウェア構成上の計算機シミ
ュレーション・モデルパラメータ調整システムは、ワー
クステーションｌ側の主記憶装置１４ａ上にあるデータ
入力部２１．モデル設定部５１゜プログラム実行部２２
．物理量変換部２４．パラメータ調整部２５．評価項目
設定部５６．要実験系列生成部５７．データ登録部２Ｇ
、及び、ディスク装置＋８ａ上にあるプログラム登録部
２３．データ保持部２７から構成されたものとるってい
る。第１１図は、パラメータ調整部２５の機能概要を表
わしたものである。

本発明による計算機シミュレーション・モデルパラメー
タ調整方法を半導体プラスチックパッケージ用材料の粘
度評価に適用した場合を例にとって２以下に説明する。

先ず本システムの構成要素のプログラム登録部５３とパ
ラメータ調整部５５の本実施例での機能を説明する。

プログラム登録部５３に登録されているプログラムは以
下のモデルに従う。本システムが対象としている半導体
プラスチックパッケージは、金型内の熱によって硬化反
応を起こす熱硬化性樹脂で封止され作られる。

熱硬化性樹脂の等温粘度式は。

ｙ＋ｏ（”ｒ）＝　ａ　ｅｘｐ　（ｂ／Ｔ）　　−（３
’）ｔｏ（Ｔ）＝ｄ’ｅｘｐ（ｅ／’Ｔ）−・・１４）
Ｃ（Ｔ）’＝ｆ／Ｔ−ｇ　　　　　・・・（５）η（−
０，Ｔ）＝η。（Ｔ）　　　　　・・・（６）η（ｔ、
（Ｔ）、Ｔ）＝の　　　　・・（７）ここに、η・粘度
、η１１．初期粘度、ｔ１．・ゲル化時間、Ｃ４粘度上
昇係数、Ｔ、絶対温度。

ｔ：時間、ａ、ｂ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ　　粘度式のような
式で表現できる。６つのパラメータａ。

ｂ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇは成形条件に影響を受けない樹脂固
有のパラメータである。任意の温度Ｔにおける（１）式
の特性を第６図に示す。

金型内では樹・脂は管壁から熱を受けながら流動するた
め非等温状態下にあり１次のように等温粘度式から粘度
を予測する。

（１）式から。

■＋で μ＝□　　　　　　　　　　　　　・・・（８）１−τ ここに２μｍ（η／η。（Ｔ））え・・・　　　　　　
　　・・（９）τ＝＝　ｔ　／　ｔ　ｏ（Ｔ）　　　　
　　　　　　　・（１０）が得られ、（８）式は第７図
に示すように、τ＝Ｏで、μ＝１．τ＝１で、μ＝のと
なる特性を持つ曲線である。第７図に示すように、状態
（τ、。

μ、）、即ち、τ＝τ１．μ＝μ、から１時間△ｔ。

温度へＴだけ増加したとき、状態（τ２．μ２）に移る
。（１０）式より、τは時間し、温度Ｔの関数であり、
状態変化におけるτの増分△ｔは、（４）式、　　（１
０）式から得られる以下の式で求めることができる。

また、（８）式より。

となり、τ、→τユに変化したときのμの値は。

、となり、（９）式より得られる式 η　＝ηＯ（Ｔ）　μ０（Ｔ’　　　　　　　　　・・
（１４）に、Ｔ＝Ｔユ、μ＝μ２を代入することで、以
下のη２＝ηｏ（Ｔ：）μ、Ｃｔｒ＝ｌ−（＋５）よに
、新しい状態の粘度η２が求められる。以上のような手
順をτ＝０からで＝１まで繰返すことにより、非等温状
態での初期状態からゲル化状態になるまでの粘度変化を
算出することができる。

さらに、樹脂が金型流路内を流れる状態を解析するため
には、上記粘度計算法と、連続の式、運動量保存式、エ
ネルギー保存式の基礎式を連立させて解く必要がある。

円管流路の場合のモデル式を示すと、下式のようになる
。

連続の式：　Ｑ　＝　２　πｆ　’ｏ　　Ｖｚｒｄｚ　
　　　　・・（１６）ここに、Ｑ・流量、Ｒ：円管半径
、ＶＺ：管軸方向流速、ｒ：管径方向距離、ｚ：管軸方
向距離、Ｐ：圧力、η　粘度、ρ：密度、Ｔ：温度。

ｔ：時間、λ、熱伝導率、ｃ：比熱 以上で述べたモデル式に基づいて、プログラムが作られ
、プログラム登録部５３に登録されている。

次に、パラメータ調整部５５で調整されるパラメータ及
び調整の考え方について説明す・る。

樹脂粘度式は、（２）〜（７）式に示す基礎式で表現さ
れ、樹脂固有の６個のパラメータ（ａ。

ｂ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ）をもつ。（２）　〜（７）式を用
いて、計算機シミュレーションして得られる見掛平均粘
度と、測定装置から得られる見掛平均粘度が一致するよ
うに設定される。測定データの流動圧力損失ΔＰから、
（１）式に示すハーゲンボアズイユの式を用いて計算さ
れる見掛平均粘度ｎｏと、（２ン〜（７）式を用いて、
ｆｓ定条件と同じ条件で、計算機シミュレーション結果
として得られる見掛平均粘度工０とから、誤差を評価す
る。評価式は Ｇ（ａ）＝　ｆ　ｒ　ｄ　（ｙｌ”、ｙｌｏ）　ｄ　ｒ
”　　　　　−（２１）ここに、ａ：粘度式パラメータ
ａ、ｂ、ｄ。

ｅ、ｆ、ｇをベクトル化したもの、Ｆ　領域（時間、管
径、型温）、ｄ（ニー、ｗｏ）　：工０とｉ。との誤差
を表わす距離 を用いる。最適な樹脂粘度式パラメータを求めることは
、Ｇ（ａ）を最小とするａ　＝　ａ　Ｏを求めることで
ある。即ち。

Ｇ（ａ、）＝ｉ＋ｉｎ　Ｇ（ａ）　　　　　　　　　＝
１２２）となるａｎを求めることである。さらに、Ｆ（
ａ）を 即ち。

（ｆ、（ａ）、　　ｆ　　２　（ａ）、　　・　＝　・
、　　ｆｇ（ａ））　Ｔのように定義すると、　　（２
３）式は。

Ｆ（ａ）＝Ｏ・・・（２５） となるａ＝ａ、を求めることに相当する。Ｆ（ａ）をａ
のまわりで、テーラ−展開すると。

Ｆ（ａ＋Δｍ）＝Ｆ（ａ）＋Ｆ（ａ）・ΔＢ　＋・−・
＝−（２６）となり、Δａの２次以上の項を無視すると
。

△ａ＝−［Ｆ（ａ）］−”　・△ａ　　　　　　−（２
７）となり、非線形方程式（２５）式の反復式を以下の
ように定義することができる。ａ、、の適当な初期値を
与 ａゎ＝ａ、＋△ａゎ ”ａ、、−ＣＦ　（ａ　、−ｘ　））−１・Ｆ　（ａ　
、−、）・−（２８）えることで、　　（２８）式に示
す反復式を収束するまで繰返すことにより、粘度式パラ
メータを決めることができる。

では、第８図に示す処理手順に従って、半導体プラスチ
ックパッケージ用の樹脂材料の粘度式パラメータの設定
過程を述べる。また、第１１図はその概念を表わしたも
のである。

ディスプレイ装置１６に表示されるデータ入力部２１の
指示に従って、操作者はキーボード１５から。

金型流路形状、成形条件、材料特性等の計算機シミュレ
ーションに必要なデータを打ち込み、さらに、調整すべ
きモデルパラメータ（本実施例では粘度式パラメータａ
、ｂ、ｄ、ｅ、ｆｌ　　ｇ）を打ち込むと、データ入力
部２１により１本システム内にそのデータを取り込み、
入力エラーの有無をチエツクし、エラーがあれば再入力
指示をディスプレイ装置１６に表示する（処理２００）
、入力エラーが無ければ、データ入力部２１は取り込ん
だデータをモデル設定部５１に渡す（処理２０２）。モ
デル設定部５Ｊは、入力データ（Ｉｌｌ整すべきパラメ
ータ）から、解析モデルを判定し、そのモデルを具現化
したプログラムを判断するとともに、パラメータを調整
するのに必要な物理量群を生成する（処理２０４）。そ
して、モデル設定部５１は１判断したプログラム情報を
プログラム実行部２１へ渡し、生成した物理量群の情報
を評価項目設定部５６に渡す（処理２０６）。物理量群
の情報を受は取った評価項目設定部５６は、物理量群の
情報から、該物理量群の測定データを得るのに必要な実
験内容を判定する（処理２０８）。判定した実験内容か
ら測定可能な評価項目を生成し、実験装置の性能から可
能な測定項目、測定範囲を生成する（処理２１Ｏ）。

そして、評価項目設定部５６は、生成した測定項目。

測定範囲の情報を要実験系列生成部５７へ渡す（処３１
２１２）。要実験系列生成部５７は、評価項目設定部５
６で生成された評価項目（測定項目）、測定範囲（精度
）と入力データである材料の性質９条件等から１行うべ
き実験の実験指示データを生成する（処ｆｉ２１４）。

そして、要実験系列生成部５７は。

ハードウェア構成で説明した通信手段を用いて。

実験指示データを実験装置２へ送信する（処理２１６）
。実験装置２では、送信された実験指示データに従って
、指示項目順に、実験が行われ、各々の測定データを得
る（処理２１８）。データ登録部２６は実験装置２で得
られた測定データを本システム内に取り込み、データ保
持部２７に格納する（処理２１９）。モデル設定部５１
からプログラム情報を受は取ったプログラム実行部２２
は、実行すべきプログラムを判断し、プログラム登録部
２３から、実行すべきプログラムを取り出し、該プログ
ラムに入力データ（金型流路形状、成形条件、材料特性
）を与えて、実行させ、粘度、圧力、流速、温度分布等
の出力結果を得て、その出力結果を物理量変換部２４に
渡す（処理２２０）。プログラム実行部２２から実行結
果を受は取った物理量変換部２４は、データ保持部２７
に格納してある測定データ（圧力変化）と直接比較でき
るように、（１）式を用いて。

実行結果を圧力変化に変換する（処理２２２）。さらに
、物理量変換部２４は、パラメータ調整部２５での処理
が容易になるように、離散的な変換結果を多項式で近似
し、連続的な結果として扱えるようにする（処理２２４
）。パラメータ調整部２５は、物理量変換部２４から受
は取った変換データとデータ保持部２７に格納してある
測定データを取り出し。

（２８）式に示す反復式に求づいて、変換データと測定
データとを比較し、その相違を解消するように、粘度式
パラメータ（ａ、ｂ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ）を修正する（処
理２２６）。さらに、パラメータ調整部２５は修正した
粘度式パラメータをプログラム実行部２２に渡し、再度
プログラムを実行させ、物理量変換部２４の処理を経由
して、粘度式パラメータ修正後の変換データを得て、再
び測定データと比較し、その相違がある一定基準以内に
入るまで同様な処理を繰り返す（処理２２８）。以上の
手順によって、粘度式パラメータを測定データと一致す
るように設定、調整することができる。

一 本実施例によれば、複雑な粘度変化をする熱硬化性樹脂
の粘度式パラメータを測定データから容易に設定するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明は１以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果がある。

（１）実験から得られる測定データと計算機シミュレー
ションの結果とを比較し、シミュレーション・モデルパ
ラメータを調整あるいは決定できるので、理論的には調
整、決定が困難な材料固有の材料パラメータ、形状特有
の形状パラメータ。

複合要素を含む複合パラメータを容易に調整あるいは決
定することができる。

（２）実験によって得られ、材料特性を示す測定データ
から、モデルパラメータを決定することができるので、
このモデルパラメータ値の相違によって材料特性を評価
することができる。

（３）材料特性を示すモデルパラメータが既知′である
場合には、実験装置のずれ量を含んだ測定データであり
、そのずれ量を評価することができるので、計算機シミ
ュレーションの出力値に合わせることで実験装置を調整
することができる。

（４）評価項目、材料の性質、対象、精度から実験指示
データを生成することができるので、モデルパラメータ
の評価項目に応じた実験計画を自動立案し、必要な測定
データを得ることができる。

（５）実験内容から測定可能な評価項目を生成し、実験
装置の性能から可能な測定範囲、測定項目を生成するこ
とができるので、評価モデルパラメータと実験内容から
必要な測定データを得ることができる。

（６）、モデルを選択し、同モデルの調整パラメータを
決定し、同調性パラメータを設定するのに必要な物理量
群を生成できるので、各種モデルのパラメータを利用対
象に応じて調整あるいは決定することができる。

（７）（１）に述べた機能を実現する計算機パラメータ
・モデルパラメータ調整装置を提供することができる。

（８）（１）〜（６）に述べた機能を実現する計算機シ
ミュレーション・モデルパラメータ調整装置を提供する
ことができる。

（９）半導体プラスチック封止材料の特性パラメータ推
定に応用することで、材料開発を効率よく行うことがで
きる。

（１０）半導体プラスチック封止用の金型開発に応用す
ることで、金型開発を効率良く行うことができる。

（１１）半導体プラスチックパッケージの開発に応用す
ることで、パッケージ開発を効率良く行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は９本発明に係る計算機シミュレーショ
ン・モデルパラメータ調整システム（実施例１）のソフ
トウェア構成とハードウェア構成を各々示す図、第３図
はその処理手順概略フローを示す図、第９図、第１θ図
は対象の説明図である。 第４図と第５図は９本発明に係る計算機シミュレーショ
ン・モデルパラメータ調整システム（実施例２）のソフ
トウェア構成とハードウェア構成を各々示す図、第６図
、第７図は熱硬化性樹脂の粘度特性を示すグラフ、第８
図はシステムの処理手順概略フローを示す図、第１１図
は、パラメータ調整の概念図である。 １・・ワークステーション、２・・・実験装置。 ＩＩ、　１１　ａ　、　Ｉｌ　ｂ−ｖルチバス。 １２、１２　ａ　、　１２　ｂ−・・バス制御装置。 １３、１３　ａ　、　１３　ｂ−−−中央処理装置。 １４、　＋４　ａ　、　１４　ｂ　＝−・主記憶装置。 １５・・・キーボード、　１６・・ディスプレイ装置。 １７、１７ａ、　１７ｂ・・・ディスク制御装置。 １８、１８　ａ　、　１８　ｂ−・・ディスク装置。 １９ａ、１９ｂ・・・通信制御装置。 ２０ａ、２０ｂ・・・モデム、　２１・・・データ入力
部。 ２２・・・プログラム実行部、２３・・・プログラム登
録部。 ２４・・・物理量変換部、２５・・パラメータ調整部。 ２６・・・データ登録部、２７・・・データ保持部。 ５１・・・モデル設定部、５６・・評価項目設定部。 ５７・・要実験系列生成部、６０・・・ゲート。 ６１・・・キャビティ、６２・・・インサート。 ７０・・リードフレーム、７１・・・チップ、７２・・
・金線第　／　図 ／′。 纂　２図 第３　図　はの１） 稟　３　図　　（土の２） 稟４−　図 稟　５　図 Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　ｗ纂　６　図 稟　７　図 μ （／　　　　　　　　　　　　Ｌｆ　　　（２τ 稟　８　図　　（予の１） ＊　８　図　　はの２） 稟　８　図　　（＋の３） 阜９図 Ｉ インサート 纂　１０　ＴｊｊＪ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、製品設計仕様を計算機上で評価する計算機シミュレ
   ーションシステムにおいて、計算機シミュレーションを
   行うプログラムを登録するプログラム登録手段と、該プ
   ログラム登録手段から登録されているプログラムのシミ
   ュレーション・モデルを端末画面に表示し実行すべきプ
   ログラムの選択データと計算機シミュレーションに必要
   な入力データを入力するデータ入力手段と、該データ入
   力手段で指定されたモデルのプログラムを該プログラム
   登録手段から取り出し、かつ該データ入力手段によって
   入力されたデータに従つてプログラムを実行し所望の解
   析結果を得るプログラム実行手段と、該プログラム実行
   手段の出力データを測定可能な物理量データに変換する
   物理量変換手段と、モデルパラメータを推定あるいは調
   整するために各種条件で実験することができる実験手段
   と、該実験手段から得られる測定データを保持するデー
   タ保持手段と、該実験手段から得られる測定データを該
   データ保持手段に登録するデータ登録手段と、該データ
   保持手段に登録してある測定データと該物理量変換手段
   から得られる物理量データとを比較し、測定データと物
   理量データとが等しくなるようにモデルパラメータの調
   整案を出力するパラメータ調整手段とから構成され、材
   料固有の材料パラメータの数値的調整あるいは決定、形
   状特有の形状パラメータの数値的調整あるいは決定、複
   合要素を含む複合パラメータの数値的調整あるいは決定
   をすることを特徴とする計算機シミュレーション・モデ
   ルパラメータ調整装置。 ２、材料特性を示す測定データを材料パラメータ値によ
   って評価することを特徴とする請求項１記載の計算機シ
   ミュレーション・モデルパラメータ調整装置。 ３、理論的に確定したモデルによる計算機シミュレーシ
   ョンの出力値に合わせることで実験装置を調整すること
   を特徴とする請求項１記載の計算機シミュレーション・
   モデルパラメータ調整装置。 ４、請求項１記載の装置に、評価項目、材料の性質、対
   象、精度から実験指示データを出力する要実験系列生成
   手段を付加することで、モデルパラメータの評価項目に
   応じた実験計画を自動立案し必要な測定データを得るこ
   とを特徴とする計算機シミュレーション・モデルパラメ
   ータ調整装置。 ５、請求項４記載の装置に、実験内容から測定可能な評
   価項目を生成し実験装置の性能から可能な測定範囲、測
   定項目を出力する評価項目設定手段を付加することで、
   評価モデルパラメータと実験内容から必要な測定データ
   を得ることを特徴とする計算機シミュレーション・モデ
   ルパラメータ調整装置。 ６、請求項５記載の装置に、モデルを選択し該モデルの
   調整パラメータを決定し、該調整パラメータを設定する
   のに必要な物理量群を生成するモデル設定手段を付加す
   ることで、各種モデルのパラメータを利用対象に応じて
   調整あるいは決定することを特徴とする計算機シミュレ
   ーション・モデルパラメータ調整装置。 ７、接続された装置間の信号伝送路となるバスと、該バ
   スを制御するバス制御装置と、該バスに接続された中央
   処理装置と、ディスク制御装置と、該中央処理装置に接
   続された主記憶装置、ディスプレイ装置、キーボードと
   、該ディスク制御装置に接続されたディスクとから構成
   されるワークステーションにおいて、請求項１記載のデ
   ータ入力手段と、プログラム実行手段と、物理量変換手
   段と、データ登録手段と、及びパラメータ調整手段とを
   、該主記憶装置上に記憶し、プログラム登録手段とデー
   タ保持手段として該ディスクを用いて、該ディスク上の
   データ保持手段を介してパラメータ調整あるいは決定に
   必要な測定データを得て、該中央処理装置が該主記憶装
   置上の各手段を実行することによって、材料固有の材料
   パラメータの数値的調整あるいは決定、形状特有の形状
   パラメータの数値的調整あるいは決定、複合要素を含む
   複合パラメータの数値的調整あるいは決定することを特
   徴とする計算機シミュレーション・モデルパラメータ調
   整装置。 ８、請求項７記載のワークステーションに、バスに接続
   されバスから送られてくるデータを実験装置に送信し、
   該実験装置からのデータを受信する通信制御装置を付加
   し、該ワークステーションとモデムを介してデータ通信
   を行うバスと、該バスを制御するバス制御装置と、該バ
   スに接続した中央処理処理装置、通信制御装置と、中央
   処理装置に接続した主記憶装置から成る実験装置と接続
   したワークステーション・実験装置システムにおいて、
   請求項１、４、５、若しくは６記載のデータ入力手段、
   モデル設定手段、評価項目設定手段、要実験系列生成手
   段、データ保持手段、プログラム登録手段、プログラム
   実行手段、物理量変換手段、及びパラメータ調整手段を
   、ワークステーション側の主記憶装置あるいはディスク
   に記憶し、実験装置側の主記憶装置にデータ登録手段を
   記憶し、各手段を実行することを特徴とする計算機シミ
   ュレーション・モデルパラメータ調整装置。 ９、請求項１記載の装置を半導体プラスチック封止材料
   の特性パラメータ推定に適用したことを特徴とする材料
   開発用の計算機シミュレーション・モデルパラメータ調
   整装置。 １０、請求項１記載の装置を半導体プラスチック封止用
   の金型開発に適用したことを特徴とする計算機シミュレ
   ーション・モデルパラメータ調整装置。 １１、請求項１記載の装置を半導体のプラスチックパッ
   ケージ開発に適用したことを特徴とする計算機シミュレ
   ーション・モデルパラメータ調整装置。