JPH0541443A

JPH0541443A - 製品設計仕様複合解析システム

Info

Publication number: JPH0541443A
Application number: JP3297021A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sugino; 和宏杉野; Shingo Akasaka; 信悟赤坂; Hiroko Imanishi; 博子今西; Junichi Saeki; 準一佐伯; Kunihiko Nishi; 邦彦西; Asao Nishimura; 朝雄西村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1991-11-13
Publication date: 1993-02-19
Anticipated expiration: 2014-11-29
Also published as: JP2985438B2

Abstract

(57)【要約】【目的】２種類以上の異なる観点から得られる解析、評
価結果からの総合的な判断によって、製品の設計仕様値
の最適化を可能にする。【構成】製品設計システムにおいて、製品仕様、評価項
目等を入力するデ−タ入力処理部２１、解析プログラム
群を管理するプログラム格納制御部２２、解析プログラ
ムを実行させ評価項目毎の解析結果を得る解析実行制御
部２４、結果を格納管理する解析結果格納制御部２６、
解析結果から評価式を最大にする設計値を求めるトレ−
ドオフ評価部２８を具備した。これにより、複数の観点
から評価した最適設計値を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製品の仕様を設計する
に際して、その設計仕様をその設計仕様をその製品使用
時での信頼性の観点や、製造時での加工性、操作性の観
点等、複数の観点から総合的に解析、評価することで、
最適な設計仕様値を得るようにした製品仕様設計複合解
析システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より製品の設計仕様を評価・決定す
る解析方法、あるいは、解析システムが数多く発表され
ている。例えば、モールド金型設計用の流動解析、冷却
解析等を行なうシステムとしては、「型技術−プラスチ
ック射出成形金型設計データブック−」の第２巻第11号
の第２章第16頁から第19頁（日刊工業新聞社発行（昭和
62年10月20日））において論じられている。これによる
場合には、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、構造解析等が順次行なわれる
ことによって、単に設計仕様が個々の解析結果によって
確認されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
での解析方法、あるいは解析システムでは、設計仕様が
個々の解析結果によって確認されているだけである。ま
た、金型自体は製品を成形するための治具とされるも、
本来、製品仕様を解析するに際しては、その解析結果を
金型仕様のそれと突き合わせる必要があるが、そのよう
な複数の異なった観点からの解析を融合したうえ、総合
的な判断を下し得ないものとなっている。即ち、これま
でにあっては、以下のような各種の不具合があったこと
から、設計仕様を複数（２種類以上）の異なった観点か
らの評価によって決定し得なかったものである。

【０００４】（１）特定の解析を精度良好に行ない（仮
定したモデルに対し正確に計算結果を与え）、単のその
グラフィック表示されるだけであるから、解析結果間の
関係に基づく総合評価を行ない得ない。

【０００５】（２）観点のことなる解析結果を評価する
のに、共通の評価尺度に基づいての総合評価を行ない得
ない。

【０００６】（３）複数の解析を一連の解析として行な
えるように、データベースの共通化は行なわれている
が、各解析結果に対する良否の判断はユーザに任されて
おり、しかも、複数の複数の解析結果に亘る判断を支援
し得ない。

【０００７】本発明の第１の目的は、２種類以上のこと
なる観点から得られる解析結果からの総合的な判断によ
って、製品の仕様設計値を最適に決定し得る製品設計仕
様複合解析システムを供するにある。

【０００８】本発明の第２の目的は、少なくとも製品仕
様上の信頼性、製造上の加工性、操作性各々の観点から
得れる解析結果からの総合的な判断によって、製品の設
計仕様値を最適に決定し得る製品設計仕様複合解析シス
テムを供するにある。

【０００９】本発明の第３の目的は、複合解析を行なう
えでのデータ処理容易にして、２種類以上の異なる観点
から得られる解析結果からの総合的な判断によって、製
品の設計仕様値を最適に決定し得る製品設計仕様複合解
析システムを供するにある。

【００１０】本発明の第４の目的は、複合解析を行なう
うえでのデータ処理容易にして、２種類以上の異なる観
点から得られる、共通尺度上の解析結果からの総合的な
判断によって、製品の設計仕様をより最適に決定し得る
製品設計仕様複合解析システムを供するにある。

【００１１】本発明の第５の目的は、複合解析を行なう
うえで、２種類以上の異なる観点から得られる解析結果
からの柔軟性ある総合的な判断によって、製品設計仕様
値を最適に決定し得る製品設計仕様複合解析システムを
供するにある。

【００１２】本発明の第６の目的は、自解析システム
で、ある評価項目についての解析結果が得られない場合
であっても、製品の設計仕様値を最適に決定し得る製品
設計仕様複合解析システムを供するにある。

【００１３】本発明の第７の目的は、自解析システム
で、ある評価項目についての解析結果が得られない場合
であっても、複合解析を行なう上でのデータ処理容易に
して、少なくとも製品仕様上の信頼性、製造上の加工
性、操作性各々の観点から得られる、共通尺度上の解析
結果からの柔軟性ある総合的な判断によって、製品の設
計仕様値を最適に決定し得る製品設計仕様複合解析シス
テムを供するにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、外
形、材料等の製品設計仕様、これら仕様中で解析評価に
よって決定される設計パラメータ、そのパラメータの変
化範囲および複数の評価項目を外部入力データとして、
製品設計仕様を評価項目毎に順次評価すべく、評価項目
の更新が行なわれる度に、その評価項目対応の評価用プ
ログラムが予め記憶されてる評価用プログラム群より呼
び出され実行されることによって、設計パラメータの指
定変化範囲内での変化に対する解析結果の変動を求め、
評価項目対応の解析結果から、それら解析結果からなる
重み付評価関数としての評価式での評価値を最大とすべ
く、設計パラメータを変化させつつ解析結果間のトレー
ドオフを評価することによって、最適な設計パラメータ
を求めることで達成される。

【００１５】第２の目的は、評価項目中に少なくとも製
品仕様上の信頼性、製造上の加工性、操作性各々の観点
にかかる評価項目を含ませることで達成される。

【００１６】第３の目的は、評価項目対応の解析結果を
多項式近似することで達成される。

【００１７】第４の目的は、多項式近似された氷解項目
対応の解析結果は特定の値の範囲内に収るべく基準化さ
れることで達成される。具体的には、多項式近似された
評価項目対応の解析結果が［０，１］の区間に収るべく
基準化されるに際しては、既開発製品の不良データに基
づき、評価結果と不良率との関係が求められ、不良率が
それぞれ最小、最大のときに、評価結果が最良として、
“１”、最悪として“０”に変換され、かつ該解析結果
各々と関連する不良モード毎の不良率の総和が重み係数
とされることで達成される。

【００１８】第５の目的は、評価項目対応の解析結果か
ら、それら解析結果各々からなる重み付評価関数として
の評価式での評価値を最大とすべく、設計パラメータを
変化させつつ解析結果間のトレードオフを評価するに際
して、解析結果対応の重みを更新可とする事で達成され
る。

【００１９】第６の目的は、ある評価項目対応の評価用
プログラムが予め記憶されている評価用プログラム群に
存在しない場合には、その評価項目の解析に必要とされ
るデータが外部の他解析システムに転送せしめられたう
え解析され、その解析の結果はその評価項目対応の評価
結果として自解析システム内に取り込まれることで達成
される。

【００２０】第７の目的は、外形、材料等の製品設計仕
様、これら仕様中で解析評価によって決定される設計パ
ラメータ、該パラメータの変化範囲および少なくとも製
品仕様上の信頼性、製造上の加工性、操作性各々の観点
に係る評価項目を外部入力データとして、製品設計仕様
を評価項目毎に順次評価すべく評価項目の更新が行なわ
れる度に、その評価項目対応の評価用プログラムが予め
記憶されている評価用プログラムが予め記憶されている
評価用プログラム群より呼び出され実行されることによ
って、設計パラメータの指定変化範囲内での変化に対す
る解析結果の変動を求め、多項式近似された評価項目対
応の解析結果が［０，１］の区間に収るべく基準化され
るに際しては、既開発製品の不良データに基づき、評価
結果と不良率との関係が求められ、不良率がそれぞれ最
小、最大のときに、評価結果が最良として“１”、最悪
として“０”に変換され、かつ該解析結果各々と関連す
る不良モード毎の不良率の総和が重み係数とされたう
え、それら解析結果各々からなる重み付評価関数として
の評価式での評価値を最大とすべく、解析結果対応の重
みを更新可として、設計パラメータを変化させつつ解析
結果間のトレードオフを評価することによって、最適な
設計パラメータを求めるに際して、ある評価項目対応の
評価用プログラムが予め記憶されている評価用プログラ
ム群に存在しない場合には、その評価項目の解析に必要
とされるデータが外部の他解析システムに転送せしめら
れたうえ解析され、その解析の結果はその評価項目対応
の評価結果として自解析システム内に取り込まれること
で達成される。

【００２１】

【作用】製品の各種仕様を設計するに際して、その製品
の設計仕様を複合解析すべく、外形、材料等の製品設計
仕様、これら仕様中で解析評価によって決定される設計
パラメータ、そのパラメータの変化範囲および複数の評
価項目を外部入力デ−タとして、製品設計仕様を評価項
目毎に順次評価すべく、評価項目の更新が行なわれる度
に、その評価項目対応の評価用プログラムが実行される
ことによって、設計パラメータの指定変化範囲内での変
化に対する解析結果の変動を求めるようにしたものであ
る。その後は、これら評価項目対応の解析結果から、そ
れらの解析結果各々からなる重み付評価関数としての評
価式での評価値を最大とすべく、設計パラメータを変化
させつつ解析結果間のトレードオフを評価するようにす
れば、最適な設計パラメータが求められるというもので
ある。その際、評価項目に、最重要項目としての製品仕
様上の信頼性、製造上の加工性、操作性各々の観点に係
る評価項目を含ませるようにすれば、それら観点から得
られる解析結果からの総合的な判断によって、製品の設
計仕様値を最適に決定し得るものである。

【００２２】また、その際、評価項目対応の解析結果各
々が多項式近似化、基準化、最適化されるようにすれ
ば、データ処理容易にして、製品の設計仕様値が最適に
決定され得るものであり、それに加え評価関数での重み
が必要に応じて変更される場合は、柔軟性を以て製品の
設計仕様値が最適に決定され得るものである。

【００２３】更に、製品の設計仕様を複合解析する際
に、自解析システム内に、ある一部の評価項目対応の評
価用プログラムが存在していない場合には、外部の他解
析システムを利用することによって、その評価項目対応
の解析結果を得るようにすればよいものである。その評
価項目の解析に必要とされるデータは外部の他解析シス
テムに転送せしめられたうえ解析されるが、その解析の
結果をその評価項目対応の評価結果として、自解析シス
テム内に取り組むようにすればよいものである。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を図１から図17により説明す
る。

【００２５】先ず、本発明による基本的な製品設計仕様
複合解析システムについて説明すれば、図１は本発明に
係る製品設計仕様複合解析システムのハードウエア上の
構成を、また、図２はソフトウエア上での構成をそれぞ
れ例示したものである。図１に示すように、複合解析シ
ステムは、バス制御装置12による制御下におかれている
マルチバス11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が収容されており、中央処理
装置13にはまた主記憶装置14、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
はまた、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17を介しディスク装置18に格納されるなど、
データが授受転送されるようになっている。

【００２６】また、図２に示すように、ソフトウエア上
では、データ入力処理部21、プログラム格納制御部22、
解析実行制御部24、解析結果格納制御部26、トレードオ
フ評価部28、結果表示処理部30などの処理・制御用ソフ
トウエアを含むようにして構成されたものとなってい
る。

【００２７】さて、本発明により製品設計仕様複合解析
システムを半導体プラスチックパッケージの設計に応用
した場合を例に採って説明すれば、その概要としての処
理手順は図３〜図５に示すようである。因みに、本例に
おいては、半導体プラスチックパッケージのタブ（チッ
プ支持用金属板）位置設計を、プリント板実装時でのハ
ンダリフローにおける信頼性と、成形プロセス時での成
形性の観点から行なう場合が想定されたものとなってい
る。

【００２８】図３に示すように、先ず操作者によりキー
ボード15からは、パッケージ形状、フレーム形状、成形
条件、材料特性、金線位置、タブ位置の変化範囲、評価
項目（応力解析、流動解析）等のデータが入力される
が、これらデータは外部入力データとしてデータ入力処
理部21により複合解析システム内に取り込まれるように
なっている（処理102）。次に、プログラム格納制御部2
2では、データ入力処理部20からの評価項目にもとづ
き、複合解析上必要とされる解析プログラムが判断さ
れ、必要とされる解析プログラムはディスク装置18に予
め格納されている解析プログラム群から選択されたう
え、実行可能状態におくべくディスク制御装置17、マル
チバス11、中央処理装置13を介し主記憶装置14へロード
されるようになっている（処理104）。これにより解析
実行制御部24ではロードされた解析プログラムを実行す
るために、データ入力処理部２０からのパッケージ形
状、フレーム形状、成形条件、材料特性、金線位置、タ
ブ位置等のデータを解析プログラムに入力し得る形式に
変換したうえ、解析プログラムを実行させるところとな
るものである（処理106）。解析プログラムの実行によ
って解析結果が得られるわけであるが、解析結果格納制
御部26によって、解析実行制御部24で得られている解析
結果は主記憶装置14、中央処理装置13、マルチバス11、
ディスク制御装置17を介しディスク装置18に格納される
ようになっている（処理108）。次に解析実行制御部24
では設計パラメータであるタブ位置を変化させ（処理11
0）、変化後のタブ位置が予め、システムに入力するタ
ブ位置の設計上の許容範囲としてのタブ位置の変化範囲
内であれば（処理112）、タブ位置に関しての情報以外
は同一として、解析プログラムが再実行され、その実行
結果としての解析結果は解析結果格納制御部26によっ
て、ディスク装置18に格納されるものとなっている。変
化後のタブ位置がタブ位置の変化範囲内である限りにお
いては解析プログラムの実行が繰返されるわけである
が、もしも、変化後のタブ位置が変化範囲を越えた場合
には、次のステップに移行するようになっている。その
ステップでは、解析実行制御部24によってデータ入力処
理部20からの評価項目に関する全ての解析結果を得たか
否かが判断されている（処理114）が、全ての評価項目
についての解析結果がまだ得られていなければ、次の評
価項目についての解析結果を得るために、解析実行制御
部24によって、プログラム格納制御部22を介し、その評
価項目対応の解析プログラムがディスク装置18より主記
憶装置14にロードされたうえ、同様にしてその解析プロ
グラムの実行が繰返されるようになっている。

【００２９】ここで、図４、図５に示す処理手順につい
て説明する前に、ディスク装置18に格納される解析結果
について説明すれば、解析結果の内容は図６から図８に
示すように、設計パラメータであるタブ位置によって変
化するタブの上側及び下側からタブに加わる応力、タブ
変形量、リフロー時界面応力等とされる。詳細に説明す
れば、図６(a)は半導体プラスチックパッケージの摸式
図を示しており、図６(b)〜(d)はまた、流動解析（シミ
ュレーション）を行なうことによって、成形時にタブ
（あるいはチップ）に及ぼされる上下応力分布を、流動
先端とともに時系列に３点、その順に示したものであ
る。また、図７に示すタブ変形量は、図６に示すタブ上
下応力から強度解析を行なうことによって求められるも
のとなっている。図中、横軸でのタブ位置ｈはタブの高
さを示しており、図６(a)での記号を用いｈ＝ｄ／Ｄ
（Ｄ：定数）として表されるようになっている。図７か
らも判るように、タブ位置ｈによって樹脂の流動時にタ
ブが受けるタブ変形量は変化しているが、ｄ＝Ｄ／２で
ある場合には、タブ変形量は最小値に抑えられることが
知れる。さらに、図８はタブ位置ｈに応じたリフロー時
におけるタブと樹脂との間の界面が受ける応力の大きさ
（コーナ部での応力の平均値であり、コーナ部は応力が
集中する場所として、リフロー時での応力解析で重要視
されている）を示したものである。

【００３０】また、図１０は、既開発製品の不良デ−タ
を収集した不良デ−タベ−ス中の不良デ−タに基づき、
多項式化された解析結果を、基準化して基準関数を作り
出し、且つ、重み係数の生成によりトレ−ドオフ評価式
を作り出す過程を示している。例えば、モ−ルド成形時
のチップ上下の樹脂の流動バランスとボイド不良発生と
の因果関係のノウハウを前提として、多項式化されたチ
ップ上下のバランス解析結果（流動解析結果）と不良デ
−タベ−ス中の不良モ−ド毎のパッケ−ジのボイド不良
率との関係から、不良率が小さい程大きな関数値をとる
基準関数を求める。そして、不良デ−タベ−ス中のパッ
ケ−ジのボイド不良率の総和を求め、バランス解析結果
の基準関数の重み係数とする。評価項目の全ての多項式
化された解析結果についても、同様に基準関数と重み係
数を求めることによって、トレ−ドオフ評価式を得られ
ることを示している。

【００３１】さて、図４、図５に示す処理手順について
説明すれば、ここでの処理手順では図７に示すように、
トレードオフ評価部28によって、ディスク装置18に格納
されているタブ位置変化に対する解析結果各々が解析結
果格納制御部26を介し取り込まれたうえ、多項式化、基
準化、最適化の処理（処理120，122，124，126）が順次
行なわれるようになっている。即ち、先ず解析結果各々
に対する多項式化では、評価項目対応の複数の解析結果
は最小２乗法を用い、タブ変形量に対する以下の多項式
として近似されるようになっている（処理120）。

【００３２】

【数１】

【００３３】である。

【００３４】以上のようにして、評価項目対応に解析結
果が多項式で近似されることで、任意のタブ変形量に対
する解析結果が得られるものであり、解析結果として得
るデータを解析側での都合、即ち、データ処理を少なく
して容易に得ることが可能となるものである。したがっ
て、例えば、解析によって、設計パラメータ（タブ位
置）を適当に選択し得るものである。

【００３５】次に、トレードオフ評価部28では、多項式
を計算することによって得られる解析結果から、その解
析結果が特定の値の範囲内に収るべく基準化処理が行な
われるようになっている。具体的には、例えば、最良の
場合“１”、最悪の場合には“０”となるべく変換する
ことで、解析結果が〔０，１〕区間内に収まるように基
準化されるものである（処理122）。次に、処理１２２
の内容を図５のフロ−チャ−トに基づいて、詳しく述べ
ると、即ち、図１０に示すように、既開発製品の不良デ
ータを収集した不良データベースを基に、不良モード毎
の不良率データと解析結果との関係を求め（処理30
0）、不良率と解析結果との関係から、不良率の最小の
とき“１”、最大のとき“０”に変換して、基準化し
（処理302）、さらに、解析結果に関連する不良モード
の不良率の総和を求め、解析結果の基準関数の重み係数
とする（処理304）。因みに、その際での変換方法の例
について説明すれば、図１１に示すように、以下の式の
ように変換すれば良いものとなっている。

【００３６】

【数２】

【００３７】である。

【００３８】以上のようにして、最適化するのに必要な
全ての解析結果に対して、多項式化、基準化が行なわれ
るわけである（処理１２４）。この後、トレードオフ評
価部２８では基準化された複数の解析結果から、（数
３）として示す評価式Ｆ（ｘ）を最大化ならしめる設計
パラメータ（タブ位置）ｘを求めるべく、最適化処理が
行なわれるようになっている（処理１２６）。

【００３９】

【数３】

【００４０】である。

【００４１】その後、図１２に示すように、結果表示処
理部30によってディスプレイ装置16上には、トレードオ
フ評価部28で求められた評価値の設計パラメータ変化に
対するグラフとともに、設計パラメータの最適値が併せ
て表示されるようになっている（処理128）。この表示
にもとづき操作者によって設計パラメータ値が妥当であ
るか否かが判断されたうえ、評価式Ｆ(ｘ)における重み
係数が必要に応じて変更されるものとなっている（処理
130）。その設計パラメータの値が妥当であれば、一連
の操作・処理は終了されるが、もしも、妥当でないと判
断された場合には、評価式Ｆ(ｘ)における重み係数が更
新されたうえ（処理132）、新たに設定された評価式Ｆ
(ｘ)を最大値化ならしめる設計パラメータ（タブ位置）
ｘを求めるべく、再び最適化処理が行なわれるようにな
っているものである（処理126）。重み係数の変更が行
なわれる可能性がある場合には、図９に示すように評価
式重み変更画面がディスプレイ装置16上に表示され、操
作者に重み係数の更新を要求するが、これに応答して操
作者が更新を要求した場合には、トレードオフ評価部28
では新たに設定された評価式に基づき最適化処理が行な
われ（処理126）、その処理結果は結果表示処理部30に
よってディスプレイ装置16上に表示されるものである。
操作者が期待する設計パラメータ値が得られるまでの
間、必要に応じて最適化処理が繰返されることで、最終
的には満足すべき設計パラメータ値が得られるわけであ
る。

【００４２】以上の例からも判るように、半導体プラス
チックパッケージの設計を行なう際に、製品としての信
頼性の観点と、製造時の成形性、操作性の観点等から複
合解析評価を行なうことで、最適パラメータ値が求めら
れることから、パッケージ全体からの最適設計が容易に
行なわれ得るものである。

【００４３】さて、次に、本発明による製品設計仕様複
合解析システムの他の例を、図１３から図１７により説
明すれば以下のようである。

【００４４】即ち、図１３は本発明に係る製品設計仕様
複合解析システムのそのハードウエア上の構成を、ま
た、図１４はそのソフトウエア上の構成をそれぞれ例示
したものである。図１３に示すように、ハードウエアと
しての構成は、ワークステーション１と計算機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での構成は、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11aには中央
処理装置13aと、ディスク制御装置17aを介されたディス
ク装置18aと、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16、キーボード1
5が収容されるようになっている。また、計算機２での
構成は、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には中央処理装置13ｂ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19
b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１３ｂにはまた主記憶装置１４ｂが収
容された者となっている。これによりワークステーショ
ン１側でのキーボード15からのデータは中央処理装置13
a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11aからのデータは通信制御装置19a，
モデム20aを介し計算機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、計算機２側から受信さ
れたデータは逆の経路を介し記憶、表示、処理されるよ
うになっているものである。計算機２側ではまた、モデ
ム20b、通信制御装置19bを介し受信されたデータは中央
処理装置13bを介し主記憶装置14b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18
bに格納されるようになっている。

【００４５】ハードウエア上での構成は以上のようであ
るが、次に、ソフトウエア上での構成について説明すれ
ば、図１４に示すように、ワークステーション１側の主
記憶装置14a上にはデータ入力処理部21、プログラム格
納制御部22、解析実行制御部24、解析格納制御部26、ト
レードオフ評価部28、結果表示処理部30、画面仕様保持
部32、画面制御部34および出力ファイル制御部36が、ま
た、計算機２側の主記憶装置14b上には他解析システム3
8が存在すべく構成されたものとなっている。

【００４６】さて、本発明による製品設計仕様複合解析
システムを半導体プラスチックパッケージの設計に応用
した場合に、一部の解析結果を他解析システムから得る
例について、図１５〜図１７を用い説明すれば以下のよ
うである。なお、本例においても、先の例で述べたよう
に、半導体プラスチックパッケージのタブ位置を設計す
る場合が想定されたものとなっている。

【００４７】即ち、先の例と同様に、操作者によりキー
ボード15からはパッケージ形状、フレーム形状、成形条
件、材料特性、金線位置、タブ位置の変化範囲、評価項
目等のデータが入力されたうえ、データ入力処理部21に
より複合解析システム内に外部入力データとして取り込
まれるようになっている（処理200）。次に、解析実行
制御部24からの指示にもとづきプログラム格納制御部22
では、入力された評価項目から必要な解析プログラムが
判断されると同時に、自己がディスク装置18a上に管理
している解析プログラム群の中に該当するものがあるか
が判断され、もしも存在していなければ、他解析システ
ムを利用する必要があると判断されるようになっている
（処理202，203）。同判断にもとづき画面仕様保持部32
による制御下に、必要な解析結果を得るための他解析シ
ステムの入力画面仕様がディスク装置18a上で管理して
いる画面仕様群から選択されたうえ、ディスク制御装置
17a、マルチバス11a、中央処理装置13aを主記憶装置14a
上に転送されるものとなっている（処理204）。画面制
御部34ではまた、主記憶装置14a上のその入力画面仕様
から、計算機２側の主記憶装置14b上にあって、稼動し
得る状態にある他解析システム38で必要とされる入力画
面データを、データ入力処理部20により取り込まれたパ
ッケージ形状、フレーム形状、成形条件、材料特性、金
線位置、タブ位置の変化範囲等のデータにもとづき主記
憶装置14a上に生成するようになっている（処理206）。
その後、画面制御部３４では、生成した入力画面データ
を中央処理装置13a、マルチバス11a、通信制御装置19
a、モデム20a、モデム20b、中央処理装置13b、主記憶装
置14bを介して、他解析システム38bに渡したうえ、その
他解析システム38を起動し、解析を実行させるようにな
っている（処理208）。他解析システム38の実行終了
後、出力ファイル制御部36では、他解析システム38での
実行結果のうち、必要な部分である解析結果だけを中央
処理装置13b、マルチバス11b、通信制御装置19b、モデ
ム20b、モデム20a、通信制御装置19a、マルチバス11a、
中央処理装置13aを介し主記憶装置14a上にロードするも
のとなっている（処理210）。出力ファイル制御部２６
ではまた、その解析結果を所定の格納形式に編集・変換
したうえ、解析結果格納制御部26により中央処理装置13
a、マルチバス11a、ディスク制御装置17aを介しディス
ク制御装置18aに格納するようになっている（処理21
2）。解析実行部２４では、入力された評価項目で指定
された解析結果が終了するまで、処理104〜112を含むよ
うにして、処理202から処理212までの一連の処理が繰返
されるものである（処理214）。

【００４８】以上のようにして、評価に必要に解析結果
が全てディスク装置18aに格納された後は、トレードオ
フ評価部28および結果表示処理部30各々での処理によっ
て、先の例で示した処理手続き（処理120〜132）が実行
されることで、最適なタブ位置が設計されるものであ
る。

【００４９】以上のように、本例によれば、半導体プラ
スチックパッケージ設計を行なう際に、自解析システム
以外の任意の解析システムを利用して、複合解析を容易
に行い得るものとなっている。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１による場
合、２種類以上の異なる観点から得られる解析結果から
の総合的な判断によって、製品の設計仕様値を最適に決
定し得、また、請求項４による場合には、少なくとも製
品仕様上の信頼性、製造上の加工性、操作性各々の観点
から得られる解析結果からの総合的な判断によって、製
品の設計仕様値を最適に決定し得、更に請求項５によれ
ば、複合解析を行なううえでのデータ処理を容易にし
て、２種類以上の異なる観点から得られる解析結果から
の総合的な判断によって、製品の設計仕様値を最適に決
定し得、更にまた、請求項６，７による場合には、複合
解析を行なううえでのデータ処理容易にして、２種類以
上の異なる観点から得られる、共通尺度上の解析結果か
らの総合的な判断によって、製品の設計仕様値をより最
適に決定し得ることになる。

【００５１】請求項８による場合は、複合解析を行なう
うえでのデータ処理容易にして、少なくとも製品仕様上
の信頼性、製造上の加工性、操作性各々の観点から得ら
れる、共通尺度上の解析結果からの柔軟性ある総合的な
判断によって、製品の設計仕様値を最適に決定し得るこ
とになる。

【００５２】請求項１０による場合にはまた、自解析シ
ステムで、ある評価項目についての解析結果が得られな
い場合であっても、製品の設計仕様値を最適に決定し
得、請求項１１によればまた、自解析システムで、ある
評価項目についての解析結果が得られない場合であって
も、複合解析を行なううえでのデータ処理容易にして、
少なくとも製品仕様上の信頼性、製造上の加工性、操作
性各々の観点から得られる、共通尺度上の解析結果から
の柔軟性ある総合的な判断によって、製品の設計仕様値
を最適に決定し得るものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる製品設計仕様複合解析システム
のハードウエア上での構成例を示す図である。

【図２】本発明にかかる製品設計仕様複合解析システム
のソフトウエア上での構成例を示す図である。

【図３】本発明による製品設計仕様複合解析システムを
半導体プラスチックパッケージの設計に応用した場合で
の処理手順の概要（ａ）を示す図である。

【図４】本発明による製品設計仕様複合解析システムを
半導体プラスチックパッケージの設計に応用した場合で
の処理手順の概要（ｂ）を示す図である。

【図５】本発明による製品設計仕様複合解析システムを
半導体プラスチックパッケージの設計に応用した場合で
の処理手順の概要（ｃ）を示す図である。

【図６】半導体プラスチックパッケージの設計に応用し
た場合での製品設計仕様複合解析システムで得られる解
析結果のイメージを説明するための図である。

【図７】半導体プラスチックパッケージの設計に応用し
た場合での製品設計仕様複合解析システムで得られる解
析結果のイメージを説明するための図である。

【図８】半導体プラスチックパッケージの設計に応用し
た場合での製品設計仕様複合解析システムで得られる解
析結果のイメージを説明するための図である。

【図９】製品設計仕様複合解析システムに係る処理手順
での、多項式化、基準化、最適化の処理概念を示す図で
ある。

【図１０】製品設計仕様複合解析システムに係る基準化
の処理過程、トレ−ドオフ評価式の生成過程の概念を示
す図である。

【図１１】基準化処理の変換例を示す図である。

【図１２】製品設計仕様複合解析システムに係る処理手
順での処理結果の表示例を示す図である。

【図１３】本発明に係る製品設計仕様複合解析システム
の他の例でのハードウエア上での構成例を示す図であ
る。

【図１４】本発明に係る製品設計仕様複合解析システム
の他の例でのソフトウエア上での構成例を示す図であ
る。

【図１５】その他の例での製品設計仕様複合解析システ
ムに、本発明による製品設計仕様解析複合システムを、
半導体プラスチックパッケージの設計に応用した場合を
例に採って適用した場合での処理手順の概要（ａ）を示
す図である。

【図１６】その他の例での製品設計仕様複合解析システ
ムに、本発明による製品設計仕様解析複合システムを、
半導体プラスチックパッケージの設計に応用した場合を
例に採って適用した場合での処理手順の概要（ｂ）を示
す図である。

【図１７】その他の例での製品設計仕様複合解析システ
ムに、本発明による製品設計仕様解析複合システムを、
半導体プラスチックパッケージの設計に応用した場合を
例に採って適用した場合での処理手順の概要（ｃ）を示
す図である。

【符号の説明】

１…ワークステーション、２…計算機、１１，１１ａ，
１１ｂ…マルチバス、１２，１２ａ，１２ｂ…バス制御
装置、１３，１３ａ，１３ｂ…中央処理装置、１４，１
４ａ，１４ｂ…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、１９ａ，１９ｂ…通信制御装置、２０ａ，２０
ｂ…モデム、２１…データ入力処理部、２２…プログラ
ム格納制御部、２４…解析実行制御部、２６…解析結果
格納制御部、２８…トレードオフ評価部、３０…結果表
示処理部、３２…画面仕様保持部、３４…画面制御部、
３６…出力ファイル制御部、３８…他解析システム．

───────────────────────────────────────────────────── 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五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体設計開発センタ内 (72)発明者西村朝雄茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製品設計仕様、該仕様中で解析評価により
決定される設計パラメータ、該パラメータの変化範囲及
び複数の評価項目を入力する手段と、該評価項目に対応
した評価用プログラムを格納する記憶手段と、該記憶手
段から呼び出された評価用プログラムを実行することに
より設計パラメータの指定した変化内での変化に対する
解析結果を求める手段と、該複数の評価項目対応の複数
の解析結果の基づいて、所定の評価関数を使って該設計
パラメータを変化させつつ該複数の解析結果間のトレー
ドオフを評価することで最適な設計パラメータを求める
手段とからなることを特徴とする製品設計仕様複合解析
システム。
【請求項２】請求項１において、該製品設計仕様は、製
品の外形、材料に関する仕様であることを特徴とする製
品設計仕様複合解析システム。
【請求項３】請求項１において、該所定の評価関数は、
該複数の評価項目に対応した複数の解析結果を含んだ重
み付評価関数であり、該重み付評価関数の評価値が最大
となる設計パラメータを求めることで最適パラメータを
求めることを特徴とする製品設計仕様複合解析システ
ム。
【請求項４】請求項１において、該評価項目が製品仕様
上の信頼性、製造上の加工性、操作性に関する評価項目
であることを特徴とする製品設計仕様複合解析システ
ム。
【請求項５】製品設計仕様、該仕様中で解析評価により
決定される設計パラメータ、該パラメータの変化範囲お
よび複数の評価項目を入力する手段と、該評価項目に対
応した評価用プログラムを格納する記憶手段と該記憶手
段から呼び出された評価用プログラムを実行することに
より設計パラメータの指定した変化範囲内での変化に対
する解析結果を求める手段と、該解析結果を多項式近似
し、該多項式近似された評価項目に対応した複数の解析
評価に基づいて、所定の評価関数を使って該設計パラメ
ータを変化させつつ該複数の解析結果間のトレードオフ
を評価することで最適な設計パラメータを求める手段と
からなることを特徴とする製品設計仕様複合解析システ
ム。
【請求項６】製品設計仕様、該仕様中で解析評価により
決定される設計パラメータ、該パラメータの変化範囲お
よび複数の評価項目を入力する手段と、該評価項目に対
応した評価用プログラムを格納する記憶手段と、該記憶
手段から呼び出された評価用プログラムを実行すること
により設計パラメータの指定した変化範囲内での変化に
対する解析結果を求める手段と、該解析結果を多項式近
似し、該多項式近似された評価項目に対応した複数の解
析結果は、それぞれ特定の値の範囲内に収まるべく基準
化されており、該基準化された複数の解析結果に基づい
て、所定の評価関数を使って該設計パラメータを変化さ
せつつ該複数の解析結果間のトレードオフを評価するこ
とで最適な設計パラメータを求める手段とからなること
を特徴とする製品設計仕様複合解析システム。
【請求項７】請求項６において、該基準化が［０，１］
の区間に収るべく基準化されており、評価結果が最良、
最悪の場合に、それぞれ“１”、“０”に変換されてい
ることを特徴とする製品設計仕様複合解析システム。
【請求項８】請求項７において、既開発製品の不良デー
タに基づいて、評価結果と不良率との関係を求め、不良
率が最小、最大のとき、それぞれに対応して評価結果を
最良として“１”、最悪として“０”に変換し、かつ、
該解析結果をれぞれと関連する不良モード毎の不良率の
総和を評価関数の重み係数として、最適な設計パラメー
タを求めることを特徴とする製品設計仕様複合解析シス
テム。
【請求項９】請求項８において、該評価項目が製品仕様
上の信頼性、製造上の加工性、操作性に関する評価項目
であることを特徴とする製品設計仕様複合解析システ
ム。
【請求項１０】製品設計仕様、該仕様中で解析評価によ
り決定される設計パラメータ、該パラメータの変化範囲
および複数の評価項目を入力する手段と、該評価項目に
対応した評価用プログラムを格納する記憶手段と、該記
憶手段から呼び出された評価用プログラムを実行するこ
とにより設計パラメータの指定した変化範囲内での変化
に対する解析結果を求める手段と、該複数の評価項目対
応の複数の解析結果に基づいて、所定の評価関数を使っ
て該設計パラメータを変化させつつ該複数の解析結果間
のトレードオフを評価することで最適な設計パラメータ
を求める手段と、評価項目に対応した評価プログラムが
該記憶手段に存在しない場合には、該評価項目の解析に
必要とされるデータを、外部の該評価項目の解析可能な
他の解析システムで解析し、該解析の結果は該評価項目
に対応した解析結果として、該最適な設計パラメータを
求める手段に取り込まれることを特徴とした製品設計仕
様複合解析システム。
【請求項１１】請求項１０において、該解析結果は多項
式近似されかつ［０，１］の区間に収るべく基準化され
ており、最良、最悪の評価結果に対応してそれぞれ
“０”、“１”に変換してあることを特徴とする製品仕
様複合解析システム。
【請求項１２】請求項１１において、既開発製品の不良
データに基づいて、評価結果と不良率との関係を求め、
不良率が最小、最大のときそれぞれに対応して評価結果
を最良として“１”、最悪として“０”に変換し、か
つ、該解析結果それぞれと関連する不良モード毎の不良
率の総和を評価関数の重み係数として、最適な設計パラ
メータを求めることを特徴とする製品設計仕様複合解析
システム。