JP2852064B2 - Model synthesis type flow analysis system - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、樹脂の流動状態から金型流路，樹脂特性，
成形条件の評価、設計に係わるモデル合成型流動解析シ
ステムに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a mold flow path, resin characteristics,
The present invention relates to a model synthesis type flow analysis system related to evaluation and design of molding conditions.
これまで、プラスチックの流動解析を行うシステムと
して、型技術、第２巻第11号の第２章の第16頁から第19
頁（日刊工業新聞社発行（昭和62年10月20日））に論じ
られているが、固定の解析モデルに対して、各種の解析
を繰返すだけで、流路形状，材料物性値，流動制御条件
に応じた解析モデルに変更することができず、そのため
に、材料特性が流動中に変化する熱硬化性材料の取扱い
もできないものである。Until now, as a system for plastic flow analysis, mold technology, Vol. 2, No. 11, Chapter 2, pages 16 to 19
(Published by The Nikkan Kogyo Shimbun, October 20, 1987), but by repeating various analyzes on a fixed analytical model, the flow path shape, material properties, flow control The analysis model cannot be changed to a condition-dependent analysis model, and therefore, thermosetting materials whose material properties change during flow cannot be handled.
また従来システムは、家電品等の筐体用モールド金型
を設計する際に、材料である熱可塑性樹脂の流動性を評
価するものである。設計時、重要視されることは、製品
としての外観形状であり、意匠に関するものである。Further, the conventional system evaluates the fluidity of a thermoplastic resin as a material when designing a mold for a housing of a household electrical appliance or the like. At the time of design, what is considered important is the appearance and shape of the product, and relates to the design.
上記従来技術は、以下の点について配慮されておら
ず、半導体用のモールド金型の設計に適用することがで
きなかった。The above prior art does not consider the following points and cannot be applied to the design of a mold for a semiconductor.
（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ではなく、熱硬化性樹
脂で作られる。熱硬化性樹脂は、成形中に金型から熱を
吸収し、硬化反応を起こし、粘度が複雑に変化する材料
である。そのために、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。しかし、熱硬化性樹脂の流動中
の粘度変化を予測することができない。(1) The semiconductor plastic package is made of a thermosetting resin, not a thermoplastic resin used for a housing of a home electric appliance or the like. Thermosetting resin is a material that absorbs heat from a mold during molding, causes a curing reaction, and has a complicated change in viscosity. Therefore, it is necessary to predict the change in viscosity of the resin during molding with high accuracy. However, it is impossible to predict a change in viscosity of the thermosetting resin during the flow.
（２）半導体用のモールド金型のキャビティ部には、半
導体を構成するリードフレーム，チップ，金線等の内部
構造物があり、それらが成形中に、樹脂流動によって、
変形する可能性が大きい。これらの内部構造物の変形
は、直接、半導体製品の品質に影響を与えてしまう。し
たがって、樹脂の充填状況だけでなく、内部構造部に対
する影響も評価する必要がある。しかし、偏平化して狭
くなっ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、内部構造が変化するだけでなく、樹脂の流
動状態も大きく変化するが、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困難
である。それは、内部構造による樹脂の流動状態をモデ
ル化し、プログラムに反映するためには、数多くの実験
データと合わせながら、改良を加えていかなければなら
ず、多大な期間と工数を要する。こうした試行錯誤的な
プログラム開発を製品毎に繰返すことは、事実上不可能
である。(2) In the cavity of the semiconductor mold, there are internal structures such as a lead frame, a chip, and a gold wire, which constitute the semiconductor.
Large possibility of deformation. The deformation of these internal structures directly affects the quality of the semiconductor product. Therefore, it is necessary to evaluate not only the state of resin filling but also the effect on the internal structure. However, if the internal structure is placed in the mold channel that has become flattened and narrowed, not only the internal structure will change due to the flow of the resin, but also the flow state of the resin will change significantly. It is difficult to develop a program for simulation. That is, in order to model the flow state of the resin due to the internal structure and reflect it in the program, it must be improved while matching with a large number of experimental data, and it takes a lot of time and man-hours. It is virtually impossible to repeat such trial and error program development for each product.
（３）上記（２）でも述べたように、金型内の内部構造
物の変形等を解析するためには、樹脂の流動状態だけで
なく、流動状態から得られる粘度、流速、圧力等の情報
から、応力解析等を行う必要がある。しかし、解析プロ
グラムは、そのプログラムが行う解析に必要なデータを
特定の形状で入力するように作られ、また、出力データ
もその結果を表現するのに適した形式で出力される。そ
のために、複数の解析プログラムを用いて、解析を行う
場合には、入出力データを変換してやる必要があるが、
プログラムの機能、入出力の知識がかなり必要となり、
困難である。(3) As described in the above (2), in order to analyze the deformation of the internal structure in the mold, not only the flow state of the resin but also the viscosity, flow rate, pressure, and the like obtained from the flow state. It is necessary to perform stress analysis and the like from the information. However, an analysis program is designed to input data required for analysis performed by the program in a specific shape, and output data is output in a format suitable for expressing the result. Therefore, when performing analysis using multiple analysis programs, it is necessary to convert input / output data.
It requires considerable knowledge of program functions and input / output,
Have difficulty.
本発明の目的は、熱硬化性樹脂を解析するのに好適な
半導体用のモールド金型の流動解析システムを提供する
ことにある。また、それを用いて最適にモールド金型を
設計し、モールド時の成形不良のない半導体装置の製造
方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a flow analysis system of a mold for a semiconductor, which is suitable for analyzing a thermosetting resin. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device without designing defects at the time of molding by optimally designing a mold using the same.
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、チップとリー
ドフレームの一部とが配置されたキャビテイの流路形状
における熱硬化性樹脂の流動解析を行う解析システムで
あって、キャビテイの流路形状と、該キャビテイへ充填
される熱硬化性樹脂の材料物性値とを入力する入力手段
と、それぞれが所定の形状特徴を有する複数個の部分流
路形状と、各該部分流路形状に対応した解析プログラム
と、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記憶する記憶手段と、
該入力手段によって入力されたキャビテイの流路形状か
らその形状特徴を抽出し、該抽出した形状特徴から該キ
ャビテイの流路形状を複数個の部分流路形状に分割し、
該記憶手段から該分割した部分流路形状に対応する解析
プログラムと該解析プログラムに対応する入出力データ
変換プログラムとを抽出して該キャビテイの流路形状に
おける流動解析を行うことが可能な流動解析モデルを合
成するモデル合成手段と、該入力手段で入力した材料物
性値を用いて該合成された流動解析モデルに含まれる解
析プログラムを順次実行するプログラム実行手段とを備
えたものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides an analysis system for analyzing the flow of a thermosetting resin in the flow path shape of a cavity in which a chip and a part of a lead frame are arranged. An input means for inputting the flow path shape of the cavity and the material property value of the thermosetting resin filled in the cavity, and a plurality of partial flow path shapes each having a predetermined shape characteristic, An analysis program corresponding to each of the partial flow path shapes, and storage means for storing an input / output data conversion program for converting output data of one analysis program into input data of the other analysis program between the analysis programs,
Extracting the shape features from the cavity channel shape input by the input means, dividing the cavity channel shape into a plurality of partial channel shapes from the extracted shape features,
A flow analysis capable of extracting an analysis program corresponding to the divided partial flow path shape and an input / output data conversion program corresponding to the analysis program from the storage means and performing flow analysis in the flow path shape of the cavity Model synthesis means for synthesizing a model, and program execution means for sequentially executing an analysis program included in the synthesized flow analysis model using material property values input by the input means.
また、チップとリードフレームの一部とが配置された
キャビテイの流路形状を複数個の部分流路形状に分割
し、該分割した部分流路形状に対応した解析プログラム
を実行して該キャビテイの流路形状における熱硬化性樹
脂の流動解析を行う解析方法であって、少なくとも該チ
ップを包含するエリアを空間とするようにして該キャビ
テイの流路形状を複数個の部分流路形状に分割するもの
である。Further, the flow path shape of the cavity in which the chip and a part of the lead frame are arranged is divided into a plurality of partial flow path shapes, and an analysis program corresponding to the divided partial flow path shape is executed to execute the analysis of the cavity. An analysis method for performing a flow analysis of a thermosetting resin in a channel shape, wherein the channel shape of the cavity is divided into a plurality of partial channel shapes so that at least an area including the chip is a space. Things.
また、前記キャビテイの幅と前記チップの幅との比に
基づいて前記キャビテイの流路形状を分割するものであ
る。Further, the flow path shape of the cavity is divided based on a ratio of the width of the cavity to the width of the chip.
また、前記流動解析された熱硬化性樹脂の流動特性と
前記リードフレームの強度特性とに基づいて、前記熱硬
化性樹脂による前記リードフレームの応力特性を解析す
るものである。Further, the stress characteristics of the lead frame due to the thermosetting resin are analyzed based on the flow characteristics of the thermosetting resin subjected to the flow analysis and the strength characteristics of the lead frame.
また、それぞれが所定の形状特徴を有する複数個の部
分流路形状と、各該部分流路形状に対応した解析プログ
ラムと、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く
ステップと、チップとリードフレームの一部とが配置さ
れたキャビテイの流路形状と、該熱硬化性樹脂の材料物
性値とを入力するステップと、該入力されたキャビテイ
の流路形状からその形状特性を抽出し、該抽出した形状
特徴から該流路形状を複数個の部分流路形状に分割し、
該分割した部分流路形状に対応する解析プログラムと該
解析プログラムに対応する入出力データ変換プログラム
とを抽出して該キャビテイの流路形状における流動解析
を行うことが可能な流動解析モデルを合成するステップ
と、該入力した材料物性値を用いて該合成された流動解
析モデルに含まれる解析プログラムを順次実行するステ
ップと、該複数個の解析プログラムを用いた解析結果に
基づいて該キャビテイの流路形状もしくは該熱硬化性樹
脂の特性を少なくとも設定するステップと、その設定し
た条件に基づいて熱硬化性樹脂をキャビテイへ供給して
チップとリードの一部をモールドするステップとを備え
るものである。Further, a plurality of partial flow path shapes each having a predetermined shape characteristic, an analysis program corresponding to each of the partial flow path shapes, and output data of one of the analysis programs A step of storing in advance an input / output data conversion program for converting the input data, a flow path shape of a cavity in which a chip and a part of a lead frame are arranged, and a material property value of the thermosetting resin. Inputting, extracting the shape characteristics from the input channel shape of the cavity, dividing the channel shape into a plurality of partial channel shapes from the extracted shape characteristics,
An analysis program corresponding to the divided partial flow path shape and an input / output data conversion program corresponding to the analysis program are extracted to synthesize a flow analysis model capable of performing flow analysis in the flow path shape of the cavity. A step of sequentially executing an analysis program included in the synthesized flow analysis model using the input material properties, and a flow path of the cavity based on an analysis result using the plurality of analysis programs. The method includes a step of setting at least a shape or characteristics of the thermosetting resin, and a step of supplying the thermosetting resin to the cavity based on the set conditions and molding a part of the chip and the lead.
また、チップとリードフレームの一部とが配置された
キャビテイの流路形状を少なくとも該チップを包含する
エリアを空間とするようにして複数個の部分流路形状に
分割するステップと、入力された熱硬化性樹脂の材料物
性値に基づいて該分割した部分流路形状に対応した解析
プログラムを実行して該キャビテイの流路形状における
熱硬化性樹脂の流動解析を行うステップと、該複数個の
解析プログラムを用いた解析結果に基づいて該キャビテ
イの流路形状もしくは該熱硬化性樹脂特性を少なくとも
設定するステップと、その設定した条件に基づいて熱硬
化性樹脂をキャビテイへ供給してチップとリードの一部
とをモールドするステップとを備えるものである。Dividing the flow path shape of the cavity in which the chip and part of the lead frame are arranged into a plurality of partial flow path shapes so that at least an area including the chip is a space; Performing a flow analysis of the thermosetting resin in the flow path shape of the cavity by executing an analysis program corresponding to the divided partial flow path shape based on the material properties of the thermosetting resin; and Setting at least the flow path shape of the cavity or the thermosetting resin characteristic based on an analysis result using an analysis program, and supplying the thermosetting resin to the cavity based on the set conditions to read the chip and the lead. And molding a part of the above.
また、前記キャビテイの幅と前記チップの幅との比に
基づいて前記キャビテイの流路形状を分割するものであ
る。Further, the flow path shape of the cavity is divided based on a ratio of the width of the cavity to the width of the chip.
また、前記流動解析された熱硬化性樹脂の流動特性と
前記リードフレームの強度特性とに基づいて、前記熱硬
化性樹脂による前記リードフレームの応力特性を解析す
ることで、その解析結果から前記リードフレームの電気
的特性を確保するように、前記キャビテイ流路形状もし
くは前記熱硬化性樹脂の特性を少なくとも設定するもの
である。Further, based on the flow characteristics of the thermosetting resin subjected to the flow analysis and the strength characteristics of the lead frame, by analyzing the stress characteristics of the lead frame by the thermosetting resin, the lead is obtained from the analysis result. At least the shape of the cavity flow path or the characteristics of the thermosetting resin is set so as to secure the electrical characteristics of the frame.
［作用］ 上記の各手段の働きを以下に示す。[Operation] The operation of each of the above means will be described below.
まず、入力手段は、流動解析によって評価する金型の
流路形状と、金型内を溶解して流れ成形される材料の材
料物性値と、成形機によって制御される材料の流動制御
条件をシステム内に入力する。モデル合成手段は、入力
手段によって入力された流路形状から形状の特徴を抽出
し、抽出した形状特徴から予め登録されている解析モデ
ルとの適合性を判断し、流路全体を解析できる流動解析
モデルを合成する。プログラム実行手段は、モデル合成
手段で合成された流動解析モデルの個々のモデルに対応
したプログラムを予め登録された解析ライブラリから取
出し、入力手段によって入力された材料物性値と流動制
御条件からプログラムを実行するのに必要な情報を設定
し、同プログラムを順次実行し、解析結果を出力する。
同入力手段、モデル合成手段、及び、プログラム実行手
段によって、半導体用モールド金型のように、金型キャ
ビティの内部構造，材料，制御条件をモデルに反映する
ことが容易になるので、流路形状，流動制御条件，材料
に合わせた解析，評価することができる。First, the input means uses a system to determine the flow path shape of the mold to be evaluated by flow analysis, the material properties of the material to be flow-formed by melting in the mold, and the flow control conditions of the material controlled by the molding machine. Enter within. Model synthesis means extracts flow characteristics from the flow path shape input by the input means, determines compatibility with the pre-registered analysis model from the extracted shape characteristics, and analyzes the entire flow path. Synthesize the model. The program executing means extracts a program corresponding to each model of the flow analysis model synthesized by the model synthesizing means from a pre-registered analysis library, and executes the program from the material property values and flow control conditions input by the input means. It sets the information necessary to do this, executes the program sequentially, and outputs the analysis results.
The input means, the model synthesizing means, and the program executing means make it easy to reflect the internal structure, material, and control conditions of the mold cavity in the model, as in a mold for a semiconductor. , Analysis and evaluation according to flow control conditions and materials.
本システムは、金型流路形状，成形条件，樹脂等の仕
様案に対して、迅速に評価できるので、モールド金型設
計において、金型の評価及び成形条件の評価を容易に行
うことができる。Since this system can quickly evaluate the specifications such as the mold channel shape, molding conditions, and resin, it is possible to easily evaluate the mold and the molding conditions in the mold design. .
本ステムは、金型の流動状態における樹脂の粘度を材
料特性式として評価できるので、樹脂の成形性から成分
を決める材料設計に応用できる。Since the present stem can evaluate the viscosity of the resin in the flowing state of the mold as a material characteristic equation, it can be applied to material design that determines components from the moldability of the resin.
以下、本発明を第１図から、第10図により説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10.
まず、本発明に係る流動解析システムについて説明す
れば、第３図はそのハードウェア上での構成を、また、
第４図（ａ）〜（ｄ）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。第３図に図示の如くハードウ
ェアとしての構成は、ワークステーション１とホスト計
算機２とから成り、ワークステーション１とホスト計算
機２は、モデム20a,20bにより接続されている。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14aを介してディスク装置18aと、通信制御
装置19aを介してモデム20aとが接続されており、中央処
理装置13aにはまた主記憶装置15a,ディスプレイ装置16
およびキーボード17が収容された構成となっている。ホ
スト計算機２は、バス制御装置12bによる制御下に置か
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14bを介してディスク装置18bと、通信制御装
置19bを介してモデム20bとが接続されており、中央処理
装置13bにはまた主記憶装置15bが収容された構成となっ
ている。これによりワークステーション１の側のキーボ
ード17からのデータは中央処理装置13aを介し主記憶送
装置15aに格納されると同時に、ディスプレイ装置16に
表示され、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
ディスク装置18aに格納され、また、通信制御装置19a、
モデム20aを介して、ホスト計算機２へデータを転送
し、ホスト計算機２側からのデータを受信するなど、デ
ータは任意に転送されるようになっている。またホスト
計算機２側のモデム20bを介しての通信制御装置19bから
のデータは中央処理装置13bを介し主記憶装置15bに格納
され、また、主記憶装置15b上のデータは中央制御装置1
3b,マルチバス11b、ディスク制御装置14bを介しディス
ク装置18bに格納される。First, the flow analysis system according to the present invention will be described. FIG. 3 shows the configuration on the hardware.
FIGS. 4 (a) to 4 (d) show examples of configurations on software. As shown in FIG. 3, the configuration as hardware includes a workstation 1 and a host computer 2, and the workstation 1 and the host computer 2 are connected by modems 20a and 20b. The workstation 1 includes a central processing unit 13a, a disk device 18a via a disk control device 14a, and a modem 20a via a communication control device 19a on a multi-bus 11a under the control of the bus control device 12a. Are connected to the central processing unit 13a, and a main storage device 15a and a display device 16 are also provided.
And a keyboard 17 are accommodated. The host computer 2 communicates with the central processing unit 13b, the disk device 18b via the disk control device 14b, and the modem 20b via the communication control device 19b on the multi-bus 11b placed under the control of the bus control device 12b. Are connected, and the central processing unit 13b is configured to further house a main storage device 15b. As a result, data from the keyboard 17 on the workstation 1 side is stored in the main memory transmitting device 15a via the central processing unit 13a, and is displayed on the display device 16 at the same time. The processing device 13a, the multi-bus 11a, is stored in the disk device 18a via the disk control device 14a, and the communication control device 19a,
Data is arbitrarily transferred, for example, by transferring data to the host computer 2 via the modem 20a and receiving data from the host computer 2 side. Also, data from the communication control device 19b via the modem 20b on the host computer 2 side is stored in the main storage device 15b via the central processing unit 13b, and data on the main storage device 15b is stored in the central control device 1b.
3b, the multi-bus 11b, and are stored in the disk device 18b via the disk control device 14b.
また、ソフトウェア構成上からは、第４図（ａ）に示
す如く、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、プログラム実行部28より合成さ
れている。また、ノウハウ登録部24は、第４図（ｂ）に
示す如く、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、形状特徴判定ルール
登録部246より構成されている。Further, from the viewpoint of the software configuration, as shown in FIG. 4A, the control unit 21, the input unit 22, the output unit 23, the know-how registration unit 24, the program registration unit 25, the model synthesis unit 26, the material property equation parameter estimation And a program execution unit 28. Further, as shown in FIG. 4 (b), the know-how registration unit 24 includes a model registration unit 240, a shape registration unit 241, a shape feature registration unit 242, a shape division rule registration unit 243, a divided part positional relationship registration unit 244, and a partial registration unit. It comprises a shape registration unit 245 and a shape feature determination rule registration unit 246.
また、モデム合成部26は、第４図（ｃ）に示す如く、
形状特徴算出部260、解析プログラム割付け部261、モデ
ム合成部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、解析モデム統合部266、モデル
対話合成部267、ログ保持部268、ノウハウ生成部269、
ノウハウ編集部270により構成されている。さらに、材
料特性式パラメータ推定部27は、第４図（ｄ）に示す如
く、実験データ登録部271、特性式定義部272、相違度評
価式定義部273、相違度評価部274、パラメータ補正量計
算部275により構成されたものとなっている。Also, as shown in FIG.
Shape feature calculation unit 260, analysis program allocation unit 261, modem synthesis unit 262, input / output item adjustment unit 263, shape division unit 264,
Partial shape feature determination unit 265, analysis modem integration unit 266, model dialogue synthesis unit 267, log storage unit 268, know-how generation unit 269,
It is configured by a know-how editing unit 270. Further, as shown in FIG. 4 (d), the material characteristic equation parameter estimating section 27 includes an experiment data registering section 271, a characteristic equation defining section 272, a dissimilarity evaluation equation defining section 273, a dissimilarity evaluating section 274, a parameter correction amount. It is configured by the calculation unit 275.
第７図（ａ）〜（ｆ）に、第４図（ａ）〜（ｄ）に示
すように要部登録部各々の内容を示すと以下のようであ
る。FIGS. 7 (a) to 7 (f) show the contents of each of the main part registration sections as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d).
即ち、プログラム登録部25（第７図（ｆ）参照）には
解析プログラムP1,P2,P3、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、ノウハウ登
録部26の形状特徴登録部241（第７図（ａ）参照）には
形状特徴T1〜Tn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）が、更に形状分割ルール登録部
243（第７図（ｂ）参照）には形状特徴に対する分割ル
ールが、更にまた形状特徴判定ルール登録部243（第７
図（ｃ）参照）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予め熟練モデル解析者によって登録
されるようになっている。That is, the analysis program P 1 , P 2 , P 3 , the modeling programs M 1 , M 2 and the data conversion programs H 1 , H 2 are stored in the program registration section 25 (see FIG. 7 (f)). The shape feature registration unit 241 (see FIG. 7 (a)) of the registration unit 26 stores the shape features T 1 to T n and their calculation formulas (calculation formulas using the shape data to be analyzed as input data), Division rule registration section
243 (see FIG. 7 (b)) includes a division rule for the shape feature, and a shape feature determination rule registration unit 243 (see FIG.
In FIG. 7 (c), a shape feature estimation rule as a determinant of an analysis program is registered in advance by a skilled model analyst.
さて、ここでオペレータによるキーボード17から、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、解析対象物Ａの形状はノウハウ登録部24の形
状登録部241に形状寸法値として先ず登録されるように
なっている。この後、モデル合成部26の形状特徴算出部
260では、ノウハウ登録部24の形状特徴登録部242で示さ
れている形状特徴T1〜Tn対応の計算式に従って、各特徴
値が計算され、形状特徴登録242にはそれら特徴値が登
録されるようになっている。次に、IF〜THEN〜形式で形
状分割ルール登録部243に登録されている。いかに、対
象物形状を解析可能な単位に分割するかを示した分割ル
ールに従い部分形状登録部241には形状ａ′,b′,c′か
ら定義される部分A1と、ａ″,b″,c″から定義される部
分A2の２つの部分名が定義されるようになっている。ま
た、その際、部分A1,A2各々に接している面があるか否
かが判定され、接している面がある場合には、部分A1,A
2各々との位置関係、即ち、接している面情報が分割部
分位置関係登録部244に登録されるようになっている。
この後は部分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もとづき、モデル合
成部26の部分形状特徴判定部265では解析プログラム特
定の基準となる形状特徴が算出されたうえ、部分形状登
録部245における形状特徴欄に、例えば部分A1には特徴S
1,S3、部分A2については特徴S2、といった具合に登録さ
れるようになっている。その後はキーボード17から入力
された解析項目αと、部分A1,A2各々についての特徴S1,
S3,S2とを検索の参照値として、プログラム登録部25か
ら部分A1,A2各々に適合する解析プログラム名が検索さ
れるようになっている。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がそれぞれ割付
けられ、部分形状登録部245における適合プログラム欄
に登録されるものとなっている。その際、解析プログラ
ムP1,P2にはそれぞれ固有のモデル化手法M1,M2があり、
これらもプログラム登録部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に従って登録されるようになっている。これを受
けモデル合成部26のモデル作成部262でば部分A1につい
てプログラムM1を実行し部分モデルが、更に、同様にし
て、部分A2についても部分モデルが作成されるようにな
っているものである。Now, assuming that the shape of the analysis object A and the analysis item α are specified by the operator from the keyboard 17, the shape of the analysis object A is stored in the shape registration unit 241 of the know-how registration unit 24. It is registered first as a value. Thereafter, the shape feature calculation unit of the model synthesis unit 26
In 260, according to the formula: shape features T 1 to Tn corresponding indicated by the shape feature registration unit 242 of the know-how registration unit 24, the feature value is calculated, they feature value is registered in the shape feature registration 242 It has become. Next, it is registered in the shape division rule registration unit 243 in the form of IF to THEN. How, shape a is the partial shape registration unit 241 in accordance with divided rule shown how to divide the object shape can be analyzed units', b ', and the portion A 1 is defined by c', a ", b" , c ", two part names of the part A 2 are defined. At this time, it is determined whether or not there is a surface in contact with each of the parts A 1 and A 2. , If there is a contacting surface, parts A 1 , A
Positional relationship between the 2 each, i.e., the surface information that is in contact is adapted to be registered in the divided portion positional relationship registration unit 244.
Thereafter, based on the rules registered in the shape feature determination rule registration unit 246 for each of the parts A 1 and A 2 , the shape feature serving as a reference for specifying the analysis program is calculated by the partial shape feature determination unit 265 of the model synthesis unit 26. after being in the shape characteristic field in partial shape registration unit 245, the example portions A 1, wherein S
1 , S 3 and the part A 2 are registered in the feature S 2 . Then an analysis item α input from the keyboard 17, portions A 1, A 2, respectively, wherein S 1 for,
By using S 3 and S 2 as reference values for the search, the program registration unit 25 searches for analysis program names that match each of the parts A 1 and A 2 . As a result, the program P 1 in part A 1 is also in part A 2 assigned program P 2, respectively, it has been assumed to be registered in the fitting program column in partial shape registration unit 245. At that time, the analysis programs P 1 and P 2 have their own modeling methods M 1 and M 2 respectively.
Since these are also registered in the program registration unit 25, these modeling method program names are also registered in accordance with the partial shape registration unit 245. Partial model to run the program M 1 for field portion A 1 in the modeling portion 262 of the model synthesizing unit 26 receives this has further, in the same manner, so part model is created also for the part A 2 Things.
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されること
になる。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を参照し、部分A1,A2が隣接状態にあるか
否かが調べられるようになっている。もし、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
よってプロジラム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捜されるが、その結果として変換プ
ログラムH1が見い出されるので、部分A1,A2各々に対す
る解析の間に、プログラムH1を実行する手順が決定され
るものである。As described above, since the analysis program and the model for each divided part are determined, if the data input / output items between the models are unified, the entire modeling is completed. In order to unify the input / output items, first, it is determined whether or not the portions A 1 and A 2 are adjacent to each other by referring to the divided portion positional relationship registration section 244. If part A 1 , A 2
Of when adjacent is confirmed, a program that converts the input item adjuster 263 inputs Purojiramu P 1, P 2, from the output items output element OUT1 program P 1 in the input field IN2 program P 2 is sought is, but because the conversion program H 1 is found as a result, during the analysis for the portion a 1, a 2, respectively, in which steps to perform the program H 1 is determined.
以上のような手順で、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得るものである。According to the above procedure, an analysis model can be generated by combining different analysis programs.
以上本発明のモデル合成について概略したが、次に、
解析プログラムの数式モデルについて説明する。The model synthesis of the present invention has been outlined above.
The mathematical model of the analysis program will be described.
第４図（ａ）に示す要部プログラム登録部25（第７
図）（ｆ）参照）に登録される解析プログラムについて
第５図，第６図を用いて説明すると以下のようになる。The main part program registration unit 25 shown in FIG.
The analysis program registered in (Fig. (F)) is described below with reference to Figs. 5 and 6.
まず、解析プログラムの中で反映されているモデルの
基本事項を説明する。本発明が適用される流動解析シス
テムは、半導体プラスチックパッケージ用金型であり、
パッケージ材料である熱硬化性樹脂を取り扱う必要があ
る。First, the basic items of the model reflected in the analysis program will be described. The flow analysis system to which the present invention is applied is a mold for a semiconductor plastic package,
It is necessary to handle thermosetting resin which is a package material.
熱硬化性樹脂用の等温粘度式を、以下のような式で表
現する。The isothermal viscosity equation for a thermosetting resin is expressed by the following equation.
η０（Ｔ）＝a exp（b/T） ……（２） t0（Ｔ）＝d exp（e/T） ……（３） ｃ（Ｔ）＝f/T−ｇ ……（４） ｔ＝０のとき η＝η０（Ｔ） ……（５） ｔ＝t0のとき η＝∞ ……（６） ここで、η：粘度，η0:初期粘度,t0:ゲル化時間,c:
粘度上昇係数,T:絶対温度,t:時間 a,b,d,e,f,gは成形条件に影響を受けない樹脂固有の
バラメータである。任意温度Ｔにおける（１）式の特性
を第５図に示す。 η 0 (T) = a exp (b / T) (2) t 0 (T) = d exp (e / T) (3) c (T) = f / T−g (4) ) When t = 0 η = η 0 (T) (5) When t = t 0 η = ∞ (6) where η: viscosity, η 0 : initial viscosity, t 0 : gelation Time, c:
The viscosity rise coefficient, T: absolute temperature, t: time, a, b, d, e, f, and g are parameters unique to the resin that are not affected by molding conditions. FIG. 5 shows the characteristics of equation (1) at an arbitrary temperature T.
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、次のように等温粘度式から粘度
を予測する。（１）式から、 ここで、μ＝｛η／η０（Ｔ）｝1/C（Ｔ） ……（８） τ＝t/t0（Ｔ） ……（９） が得られ、（７）式は第６図に示すように、τ＝０で、
μ＝1,τ＝１でμ＝∞となる特性を持つ曲線である。第
６図に示すように、状態（τ1,μ１）、即ちτ＝τ1,μ
＝μ１から、時間Δt,温度ΔＴだけ増加したとき、状態
（τ2,μ２）に移る。（９）式より、τはt,Tの関数で
あり、状態変化におけるτの増分Δτは、以下の式で求
めることができる。Since the resin flows in the mold while receiving heat from the tube wall, the resin is in a non-isothermal state, and the viscosity is predicted from the isothermal viscosity equation as follows. From equation (1), Here, μ = {η / η 0 (T)} 1 / C (T) (8) τ = t / t 0 (T) (9) is obtained. As shown in the figure, when τ = 0,
This is a curve having characteristics such that μ = ∞ when μ = 1 and τ = 1. As shown in FIG. 6, the state (τ 1 , μ 1 ), that is, τ = τ 1 , μ
From = mu 1, when the increased time Delta] t, only the temperature [Delta] T, the state (τ 2, μ 2) moves to. From equation (9), τ is a function of t and T, and the increment Δτ of τ in the state change can be obtained by the following equation.
（（３），（９）式より） また、（７）式より、 となり、τ１→τ２に変化したときのμの値は、 となり、（８）式から、得られる式 η＝η０（Ｔ）μC(T) ……（13） に、Ｔ＝T2,μ＝μ２を代入することで、以下のよう
に、新しい状態の粘度η２が求められる。 (From equations (3) and (9)) Also, from equation (7), And the value of μ when τ 1 → τ 2 changes, From equation (8), by substituting T = T 2 and μ = μ 2 into the obtained equation η = η 0 (T) μ C (T) (13), the following equation is obtained. A new state viscosity η 2 is determined.
以上のような手順をτ＝０からτ＝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。 By repeating the above procedure from τ = 0 to τ = 1, it is possible to calculate the change in viscosity from the initial state in the non-isothermal state to the gelation state.
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。Furthermore, in order to analyze the state in which the resin flows in the mold channel, the above-described viscosity calculation method, a continuous equation, a momentum conservation equation,
It is necessary to solve the basic equations of the energy conservation equation simultaneously. The model formula for a circular pipe flow channel is as shown below.
連続の式： 運動量保存式： エネルギー保存式： ここで、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 以上述べたモデル式にもとづいて、プログラム登録部
25に登録される流動解析用の基本解析プログラムが開発
される。説明には円管流路についてだけのべたが、平板
流路、拡散流路等の場合にも同様に用意してある。Continuous formula: Momentum conservation formula: Energy conservation formula: Where, Q: flow rate, R: radius of pipe, Vz: flow velocity in pipe axis direction, r: distance in pipe diameter direction, z: distance in pipe axis direction, P: pressure, η: viscosity, ρ: density, T: temperature, t: time, λ: thermal conductivity Based on the model formula described above, the program registration unit
A basic analysis program for flow analysis registered in 25 is developed. Although the description has been made only for the circular channel, the same description is provided for a flat channel, a diffusion channel, and the like.
さて、本発明を半導体プラスチックパッケージ用のモ
ールド成形金型のプラスチック流動解析、及び、その解
析結果に基づく、金型流路諸元と成形条件の設計、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
て説明すれば、その処理手順は第１図に示すようであ
る。Now, when the present invention is applied to plastic flow analysis of a molding die for a semiconductor plastic package, design of mold flow path specifications and molding conditions, and selection of a plastic material (resin) based on the analysis result. For example, the processing procedure is as shown in FIG.
即ち、先ずその背景について説明すれば、半導体プラ
スチックパッケージは、モールド金型キャビティ内に、
リードフレームが取付けられた半導体チップを置き、金
型キャビテイのゲート（流入口）から、プラスチック封
止材であるレジン材を注入，硬化させることで作られる
ようになっている。その際、粘性をもつレジン材料が金
型キャビティ内をどのように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
性をもっており、その特性は明確な理論式で表わし得な
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、その複雑さ考慮された流動解
析モデルは一種類だけの計算方法によって作成不可能と
なっている。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訳である。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18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,P
3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（i,j）：レジン流動解析
プログラムPiの出力データをレジン流動解析プログラム
Pjの入力データに変換するプログラム）が予め登録され
るようになっている。ここで、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８図を用い説明すれば、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になっている。ま
た、このプログラムP1は差分法を用いているので、モデ
ル化手法プログラムM1により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。レジン流動解析プログラ
ムP2は、また平板流と称される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、
有限要素法を用い作成されていることから、流線の方向
（流れの方向）は差分法と異なり自動的に解析されるの
で、特に指定する必要がなく、これに対するモデル化手
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ようになっている。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
ル化手法プログラムM3は差分法によるようになってい
る。That is, first, the background will be described. A semiconductor plastic package is placed in a mold cavity.
A semiconductor chip to which a lead frame is attached is placed, and a resin material, which is a plastic sealing material, is injected and cured from a gate (inflow port) of a mold cavity. At this time, by performing flow analysis on how the viscous resin material flows in the mold cavity, it is possible to evaluate the mold specifications to be designed. However, the resin material has a thermosetting property in which heat is absorbed from the mold wall surface during the flow, and the viscosity of the resin material is largely changed, and the characteristics cannot be expressed by a clear theoretical formula. Experimentally, a flow analysis model program for a simple mold flow channel shape whose viscosity can be measured has been developed, but the actual mold cavity structure is complicated, and its complexity is taken into consideration. The flow analysis model obtained cannot be created by only one type of calculation method. Therefore, multiple analysis programs (models)
Therefore, it is necessary to create an analysis model in which the complexity of the flow path shape is taken into account by combining. When an analyst generates a model for performing flow analysis in a mold cavity, prior to the analysis, the program registration unit 25 stored in the disk device 18 stores resin flow analysis programs P 1 and P 1 . 2 , P 3 , these resin flow analysis programs P 1 , P 2 , P
3 unique model creation method programs M 1 , M 2 , M 3 and input / output data conversion programs H (12), H (23), H (31), H
(21), H (32), H (13) (H (i, j): Resin flow analysis program
A program for converting to Pj input data) is registered in advance. Here, it will be described referring to FIG. 8 the content of the resin flow analysis program P 1 to P 3 and modeling techniques program M 1 ~M 3, resin flow analysis program
P 1 is for analyzing the flow parallel to the stream line, which receives heat called circular pipe flow evenly from the surrounding 360 degrees, and is applicable to the flow part where the heat source is in the circumferential direction . The program P 1 is because of the use of finite difference method, the model created by the modeling method program M 1 converts the shape of interest (the shape of the portion where the resin flows) in a circular pipe of equal cross sectional flow area Made Resin flow analysis program P 2 is also subjected to heat only from designated vertical and flat flow, conditions the heat transfer is negligible (height less flat flow) from the lateral direction to analyze the flow under For
Since it was created using the finite element method, the direction of flow line (direction of flow) is automatically analyzed Unlike difference method, in particular it is not necessary to specify, the modeling method program M 2 for this The model of the flowing part shape is created by dividing it into triangular meshes. The resin flow analysis program P 3 has a what may be used under conditions where the flow from the air outlet of a point progresses radially thereof Modeling program M 3 are adapted by difference method.
また、ノウハウ登録部24の形状特徴登録部242および
形状分割ルール登録部243には第９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
ようになっている。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、
レジンの硬化反応を支配する要因の主なものとしては、
金型壁面および内部構造物（チップ等）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。この形状分割の基準となるのは、
内部構造物であるチップ42の形状・位置である。ここ
で、キャビティ41の幅ｇとチップ42の幅ｈの比を考える
と、チップ42の幅ｈがキャビティ41の幅ｇとほぼ同じ場
合には、流動はチップ42の上下の２つに分流すると見な
せる。反対に、チップ42の幅ｈがキャビティ41の幅ｇよ
りある比率α以上に小さい場合、流動はチップ42上下左
右の４つに分流すると考えられる。そこで、形状特徴登
録部242には、チップ42の幅ｈとキャビティ41の幅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上下の２つに分け
るか、チップ42上下左右の４つ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、キャビティ41形状の分割が可能となる。この他
に、分割の基準となる形状特徴としては、チップ42の長
さｂとキャビティ41の長さｌの比（b/l）などが挙げら
れるものとなっている。Further, the shape feature registration unit 242 and the shape division rule registration unit 243 of the know-how registration unit 24 have items (and their calculation formulas) for calculating the shape characteristics of the mold cavity 41 shown in FIG. The method of dividing the shape is registered. Here, the items for calculating the cavity shape feature and the content of the shape dividing method will be described.
The main factors that govern the resin curing reaction are:
Heat transfer from a mold wall surface and an internal structure (such as a chip) is included. Therefore, it is necessary to divide the shape at a point where the heat transfer state inside the mold cavity 41 is different, that is, at a point where the resin flow separates and flows by the internal structure 42 to obtain a portion where the heat transfer state is constant. The basis of this shape division is
This is the shape and position of the chip 42 as an internal structure. Here, considering the ratio of the width g of the cavity 41 to the width h of the chip 42, when the width h of the chip 42 is almost the same as the width g of the cavity 41, the flow is divided into the upper and lower portions of the chip 42. Can be considered. On the contrary, when the width h of the chip 42 is smaller than the width g of the cavity 41 by a certain ratio α or more, it is considered that the flow is divided into four flows, that is, upper, lower, left and right of the chip 42. Therefore, the shape characteristic registration unit 242 stores the ratio α (= h / g) of the width h of the chip 42 and the width g of the cavity 41, and the shape division rule registration unit 243 performs division based on the value of the ratio α. If the description of whether to divide chip 42 into upper and lower two or chip 42 into upper, lower, left and right is registered in IF ~ THEN ~ format, cavity 41 shape can be divided according to the shape characteristics Becomes In addition, as a shape characteristic serving as a reference for division, a ratio (b / l) of the length b of the chip 42 to the length 1 of the cavity 41 is exemplified.
形状特徴登録部242には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を決定する項目としては流
線の方向（プログラムP1,P3の決定要因）や形状（プロ
グラムP2の決定要因となる流動の高さ、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
としては、キャビティ42の幅ｇとゲート43の幅（直径）
ｉの比（g/i）が考えられる。キャビティ41の幅ｇとゲ
ート43の幅ｉの比g/iが大きい場合には、流動は狭い所
から広い所への流動であると見なせ、流線は放射状であ
ると判定し得るものである。反対に比g/iが小さい場合
は、流線は平行であると判定し得るものである。このよ
うに、解析プログラム決定の基準となる特徴項目やその
式が形状特徴登録部241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
ム決定の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〜THFN〜形式で登録されているもの
である。さて、第１図に示す処理手順について説明すれ
ば、解析者がキーボード17より解析項目として“流動解
析”を解析対象である金型キャビティ名Ｘとともに入力
すれば、入力された解析要求は入力部22により、システ
ム内部に取り込まれたうえ（100）、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18内の“X"につい
ての金型キャビティ形状諸元が検索されるようになって
いる。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できない場合には、
制御部21によりモデル合成部26のモデル対話合成部267
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。このときの、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、ノウハウ登録部24へ登
録できるような形状に変換し、ノウハウ編集部受270に
よって、既存ノウハウとの矛盾を解決して、ノウハウ登
録部24へ登録する。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ので、制御部21によ
り、モデル対話合成部267が起動され、その形状諸元の
入力が出力部23を介し要請され、これにもとづき、解説
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、形状諸元は、ログ保持部268に保持され、形状登録
部241に登録されたと同じように働く。即ち、形状登録
部241を参照したとき、ログ保持部268も参照される（11
0）。この後、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るようになっている。この指
示にもとづき形状特徴算出部260では形状特徴登録部242
を介し、ディスク装置18より形状特徴項目としてその計
算式を、更に、形状登録241を介し、ディスク装置18よ
り“X"についての形状諸元を読み込んだうえ、各特徴項
目対応の特徴値算を行なうが、計算結果は形状特徴登録
部242へ登録されるようになっている。（120）。このよ
うにして、特徴が算出された後、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
割ルール特徴部243に登録されている形状分割ルールを
読み込み、金型キャビティの形状をいかに分割するかが
判定されるようになっている。その結果として、例えば
第10図に示すように金型キャビティは部分Ａ〜Ｄに分割
されるものとなっている（130）。更に、この分割結果
にもとづき、形状分割部分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ようになってい
る（140）。これを受け部分形状登録部245によってはデ
ィスク装置18に、部分名を見出しとした部分形状諸元が
登録されるものである。形状分割部264では更にまた分
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に登録されるようになっている（150）。第10
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、また、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、分解部分Ａ〜Ｄの位置
関係が登録されるものである。In the shape feature registration unit 242, in addition to the feature item serving as a reference for dividing the cavity shape, a feature value serving as a reference for assigning an analysis program to the divided portion is also registered, but the analysis program P 1 , Items that determine P 2 and P 3 include streamline direction (determining factor of program P 1 and P 3 ) and shape (fluid height that determines program P 2 , heat source determining program P 1 ) Uniformity, that is, the aspect ratio of the shape). Among these, the features that serve as criteria for determining the direction of the streamline include the width g of the cavity 42 and the width (diameter) of the gate 43.
The ratio of i (g / i) can be considered. When the ratio g / i of the width g of the cavity 41 to the width i of the gate 43 is large, the flow can be regarded as a flow from a narrow portion to a wide portion, and the streamline can be determined to be radial. is there. Conversely, when the ratio g / i is small, it can be determined that the streamlines are parallel. As described above, the feature items and their formulas that serve as criteria for the analysis program determination are registered in the shape feature registration unit 241.
Further, in the shape feature determination rule registration unit 246, feature determination criteria (α, β, etc.) for feature calculation results serving as criteria for determining an analysis program are registered in IF to THFN format. Now, the processing procedure shown in FIG. 1 will be described. If the analyst inputs “flow analysis” as an analysis item from the keyboard 17 together with the mold cavity name X to be analyzed, the input analysis request is input to the input unit. 22 and (100), the mold cavity name X is transmitted to the control unit 21, and the control unit 21 transmits the “X” in the disk device 18 via the shape registration unit 241. Of the mold cavity shape are searched. If the flow analysis model cannot be synthesized only from the information registered in the know-how registration unit 24,
The model dialogue synthesis unit 267 of the model synthesis unit 26 is controlled by the control unit 21.
Is activated, and functions to input necessary information to the analyst via the output unit 23 to complete the flow analysis model. At this time, the log information being processed is held by the log holding unit 268, and after the processing by the model dialogue synthesis unit 267 is completed, the know-how generation unit 269 converts the log information into a shape that can be registered in the know-how registration unit 24, and edits the know-how. The inconsistency with the existing know-how is resolved by the receiver 270 and registered in the know-how registration unit 24. In this example, since the mold cavity shape data for “X” is not registered, the control unit 21 activates the model dialogue synthesis unit 267, and the input of the shape data is requested via the output unit 23. Based on this, if the commentator inputs the mold cavity shape data for "X", the shape data is held in the log holding unit 268 and operates in the same manner as registered in the shape registration unit 241. That is, when the shape registration unit 241 is referred, the log holding unit 268 is also referred (11).
0). Thereafter, the control unit 21 instructs the shape feature calculation unit 260 to calculate the feature of the input shape. Based on this instruction, the shape feature calculation unit 260 causes the shape feature registration unit 242
Then, the calculation formula is read as a shape feature item from the disk device 18 via the disk device 18, the shape data of “X” is read from the disk device 18 via the shape registration 241, and the feature value calculation corresponding to each feature item is calculated. The calculation result is registered in the shape feature registration unit 242. (120). After the features have been calculated in this manner, the shape dividing unit 264, based on the mold cavity shape dividing instruction from the control unit 21, performs the calculation of the characteristic values registered in the shape characteristic registering unit 242 and the shape dividing rule characteristic unit. The shape division rule registered in 243 is read to determine how to divide the shape of the mold cavity. As a result, the mold cavity is divided into parts A to D, for example, as shown in FIG. 10 (130). Further, based on the result of the division, the shape division portion 264 obtains each of the division portions A from the mold cavity shape specification registered in the shape registration section 241.
ＤD are calculated, and the part name and its shape specification data are sent to the partial shape registration unit 245 (140). In response to this, the partial shape registration unit 245 registers the partial shape specifications with the name of the part in the disk device 18. The shape division unit 264 further calculates the positional relationship between the divided parts A to D, and registers the positional relationship in the divided part positional relationship registration unit 244 (150). Tenth
As shown in the figure as an example, the divided part B and C are divided in parallel after the divided part A, and the divided part D is divided next to the divided parts B and C.
Are registered, and the positional relationship between the decomposed parts A to D is registered.
形状分割に引き続いては制御部21によって、形状特徴
算出部260に、各分割部分Ａ〜Ｄについての解析プログ
ラム割付けの基準となる特徴の算出が指示され、これに
もとづき、形状特徴算出部260では部分形状登録部245に
登録されている分割部分Ａ〜Ｄの部分形状と、形状特徴
登録部242に登録されている特徴項目およびその計算式
を読込み、計算式に従った特徴値を算出の後、形状特徴
登録部242に登録するようになっている（160）。引き続
き、制御部21からは部分形状特徴判定部265に分割部分
Ａ〜Ｄの解析プログラム割付け上での特徴判定が指示さ
れるようになっている。部分形状特徴判定部265では形
状特定判定ルール登録部246から、特徴値より解析プロ
グラムを決定する要因を推定するIF〜THEN〜形式のルー
ルを、更には形状特徴登録部242からは分割部分Ａ〜Ｄ
の特徴値を読み込み、これらにもとづき分割部分Ａ〜Ｄ
の解析プログラム割付け上での基準となる要因が推定さ
れ、推定された結果は部分形状登録部245に登録される
ようになっている（170）。例えば、分割部分Ａについ
ては入口であるゲートの幅と流動幅との比より、流線
“放射状",流動高さ“高”として、また、分割部分B,C
については、流動高さ“低”として、更に分割部分Ｄに
ついては、流線“平行”で流動高さ“高”として判定さ
れるものである。Subsequent to the shape division, the control unit 21 instructs the shape feature calculation unit 260 to calculate a feature serving as a reference for analysis program assignment for each of the divided parts A to D. Based on this, the shape feature calculation unit 260 After reading the partial shapes of the divided parts A to D registered in the partial shape registration unit 245, the feature items registered in the shape feature registration unit 242, and their calculation formulas, and calculating the feature values according to the calculation formulas Is registered in the shape feature registration unit 242 (160). Subsequently, the control unit 21 instructs the partial shape characteristic determination unit 265 to determine the characteristics of the divided parts A to D on the analysis program allocation. In the partial shape feature determination unit 265, a rule of the IF-THEN format for estimating a factor for determining the analysis program from the feature value is obtained from the shape specification determination rule registration unit 246, and the divided part A- D
Are read, and based on these, the divided parts A to D
A factor serving as a reference in allocating the analysis program is estimated, and the estimated result is registered in the partial shape registration unit 245 (170). For example, with respect to the divided portion A, the stream line is “radial” and the flow height is “high” based on the ratio of the width of the gate as the entrance to the flow width.
Is determined as the flow height “low”, and the divided portion D is determined as the flow height “high” with the flow line “parallel”.
以上のようにして、全分割部分Ａ〜Ｄについての特徴
判定が終了すれば（180）、制御部21より解析プログラ
ム割付け部261には、分割部分Ａ〜Ｄそれぞれに対し、
解析プログラムを割付けることが指示されるようになっ
ている。解析プログラム割付け部261では部分形状登録
部245に登録されている分割部分Ａ〜Ｄの特徴を読み込
み、プログラム登録部25に登録されている。流動解析プ
ログラムのうち、各分割部分Ａ〜Ｄの特徴とプログラム
使用条件がマッチしたもの、更にはそれに固有のモデル
作成プログラム名が選択され部分形状登録部245に登録
されるようになっている（190）。この結果、分割部分
Ａには解析プログラムP3とモデル作成プログラムM3が、
分割部分B,Cにはまた解析プログラムP2とモデル作成プ
ログラムH2が、更に分割部分Ｄには解析プログラムP1と
モデル作成プログラムM1がそれぞれ割付けられるもので
ある。これに引き続き、制御部21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込
み、分割部分Ａ〜Ｄ毎にモデルが作成されるようになっ
ている（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18に登録され
るものとなっている。As described above, when the feature determination for all the divided parts A to D is completed (180), the control unit 21 sends the analysis program allocating unit 261 to each of the divided parts A to D.
The user is instructed to assign an analysis program. The analysis program allocating unit 261 reads the features of the divided parts A to D registered in the partial shape registration unit 245 and registers them in the program registration unit 25. Among the flow analysis programs, those in which the characteristics of each of the divided parts A to D match the program use conditions, and the model creation program name unique thereto are selected and registered in the partial shape registration unit 245 ( 190). As a result, the analysis program P 3 and the model creation program M 3
Divided portion B, and also analysis program P 2 and model creation program H 2 is and C, even more divided portion D in which the analysis program P 1 and the model creation program M 1 are allocated, respectively. Following this, the control unit 21 sends the model creation unit 262
Now, the divided parts A to A registered in the partial shape registration unit 245
The model creation program of D and its shape data are read, and a model is created for each of the divided parts A to D (200). The created model is registered in the disk device 18 via the model registration unit 240 with the part name as a heading.
全分割部分Ａ〜Ｄについてのモデル作成が終了すれば
（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あたって必要とされ
る入出力項目調整が指示されるようになっている。入出
力項目調整部263では分割部分位置関係登録部244より分
割部分Ａ〜Ｄの位置関係を、更に部分形状登録部245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、分割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の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より探索されるようにな
っている。その結果、Ａ→Ｂにはデータ変換プログラム
H32が、同様に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に登録されるようになっている（22
0）。この後、制御部21から解析モデル統合部266には、
各分解部分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
統合せしめたうえ、１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ようになっている。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
それぞれ読み出されたうえ、解析実行手順として編集さ
れるものとなっている。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ところとなるものである。When the model creation for all the divided parts A to D is completed (210), the control unit 21 sends the input / output item adjustment unit 263 the input / output necessary for continuously analyzing the divided parts A to D. Item adjustment is instructed. The input / output item adjustment unit 263 reads the positional relationship between the divided parts A to D from the divided part positional relationship registration unit 244, and further reads the analysis program name corresponding to the divided parts A to D from the partial shape registration unit 245. Connected sections of the analysis program that require output item adjustment, that is, A → B, A → C, B → D
A data conversion program for performing input / output data adjustment of C → D is searched by the program registration unit 25. As a result, A → B has a data conversion program
H 32 is, in the same manner A → C data conversion program H 32,
B → D, since the data conversion program H 21 corresponds respectively to the C → D, these respective conversion program names are registered in the split portion positional relationship registration unit 244 (22
0). Thereafter, from the control unit 21 to the analysis model integration unit 266,
Analysis programs and models corresponding to each of the disassembly parts A to D,
Further, an input / output data conversion program between analysis programs is integrated, and an instruction to create one overall model is issued. In the analysis model integration unit 266, the analysis program names corresponding to the divided parts A to D are obtained from the partial shape registration unit 245, the modeling result corresponding to the divided parts A to D is obtained from the model registration unit 240, Indicates that the data conversion program name corresponding to the adjacent portion is read out and edited as an analysis execution procedure. Based on this analysis execution procedure, the program execution unit 28 automatically generates a flow analysis model as a whole in the mold cavity in a form in which the analysis programs P 1 , P 2 , and P 3 are mixed. Things.
以上のように、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ならしめる解析モデルが自動的に
生成されることになる。As described above, according to the present embodiment, a plurality of existing analysis programs are combined when performing an analysis for which an analysis method has not been established, such as a flow analysis in a mold cavity associated with a semiconductor plastic package design. As a result, an analysis model enabling the flow analysis as a whole is automatically generated.
また、本発明による流動解析システムを金型内の流動
状態における樹脂の粘度を評価する材料評価に適用した
場合を例にとって、以下に説明する。The following describes an example in which the flow analysis system according to the present invention is applied to material evaluation for evaluating the viscosity of a resin in a flow state in a mold.
先ず本システムの構成要素の樹脂特性式パラメータ推
定部27の概要を説明する。First, the outline of the resin characteristic equation parameter estimating unit 27 as a component of the present system will be described.
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、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。樹脂の粘度特性を表わす基礎式
（（１）式参照）は、樹脂固有の６個のパラメータa,b,
d,e,f,gをもつ。従来では、人手によりグラフを描きな
がら、試行錯誤的に決定していた。そのために、充分満
足のいくパラメータを決定するのに、１ケ月以上の期間
がかかるのと、決定する人によって粘度式の精度がばら
ついていた。粘度式パラメータの良し悪しは、決定した
パラメータで（１）式を用いて、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
均精度とが一致しているかどうかによる。そこで、以下
のように求める。The semiconductor plastic package targeted by the present system is made by sealing with a thermosetting resin that causes a curing reaction by heat. The basic equation (see equation (1)) representing the viscosity characteristics of the resin is expressed by six parameters a, b, and
It has d, e, f, and g. In the past, it was decided by trial and error while drawing a graph manually. Therefore, it takes more than one month to determine a sufficiently satisfactory parameter, and the accuracy of the viscosity equation varies depending on the person who determines the parameter. The quality of the viscosity equation parameter depends on whether the apparent average viscosity obtained by simulation using the determined parameter using equation (1) and the apparent average precision obtained from the measurement device are the same. Therefore, it is obtained as follows.
測定データの流動圧力損失ΔＰから、下式に示す。 From the flow pressure loss ΔP of the measurement data, the following equation is used.
０＝980・ΔP/（β・Ｑ） ……（21） ここに、0:見掛平均粘度、ΔP:圧力損失、β：形状
抵抗、Q:流量 ハーゲンポアズイユの式を用いて計算される見掛平均
粘度０と、（１）式を用いて、測定条件と同じ条件
で、シミュレーション結果として得られる見掛平均粘度
＊とから、誤差を評価する。評価式は下式 ここに、 の粘度式パラメータをベクトル化したもの、Γ：領域
（時間、管径、型温）、ｄ（＊，０）：＊と０
との距離 ex（＊−０）2,|＊−0|などを用いる。最適
な樹脂粘度式パラメータをもとめることは、 を最小とするａ＝a0を求めることである。即ち、 となるa0を求めることである。さらに、 を 即ち のように定義すると、（23）式は、 となる を求めることに相当する。 0 = 980 · ΔP / (β · Q) (21) where, 0 : apparent average viscosity, ΔP: pressure loss, β: shape resistance, Q: flow rate A value calculated using the Hagen Poiseuille formula. An error is evaluated from the apparent average viscosity 0 and the apparent average viscosity * obtained as a simulation result under the same conditions as the measurement conditions using the equation (1). The evaluation formula is here, 粘度: area (time, tube diameter, mold temperature), d (*, 0 ): * and 0
Distance ex (* − 0 ) 2 , | * −0 | Finding the optimal resin viscosity equation parameters is Is to find a = a 0 that minimizes That is, Is to find a 0 that satisfies further, To That is Equation (23) is defined as Becomes Is equivalent to obtaining
をａのまわりで、テーラー展開すると、 となり、 の２次以上の項を無視すると、 となり、非線形方程式の（25）式の反復式を以下のよう
に定義することができる。 When the tailor is developed around a, Becomes Ignoring the second order terms of And the iterative equation of equation (25) of the nonlinear equation can be defined as follows.
の適当な初期値を与えることで、（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。 By giving an appropriate initial value of the above, the viscosity equation parameters can be determined by repeating the iterative equation shown in equation (28) until convergence.
以上のアルゴリズムを材料特性式パラメータ推定部27
で表現している（第２図参照）。解析者が本システムを
用いて、粘度式パラメータを推定する場合には、解析者
のキーボード17からの入力に従って、制御部21によっ
て、材料特性式パラメータ推定部27の実験データ登録部
271が起動され、通信回線を介して、測定装置から得ら
れる動力圧力損失ΔＰをディスク装置18に登録する。そ
して、実験データ登録部271は、流動圧力損失をディス
ク装置18に登録する際に、（21）式を用いて、見掛平均
粘度に変換し、同データもディスク装置18に登録する
（500）。さらに、解析者がキーボード17から指令を入
力すると、制御部21によって材料特性式パラメータ推定
部27の特定式定義部272が起動される。特性式定義部272
は、解析者にディスプレイ装置16を通して、粘度式
（（１）式）を定義することを要求する。解析者が、デ
ィスプレイ装置16のメッセージに従い、粘度式（（１）
式）をキーボード17に入力すると、その粘度式をシステ
ム内に取り込む（510）。次に、制御部21は相違度評価
式定義部273を起動する。相違度評価式定義部273は、デ
ィスプレイ装置16を通して、相違度評価式（（22）式）
の入力を要求する。解析者が、ディスプレイ装置16のメ
ッセージに従い、相違度評価式（（22）式）をキーボー
ド17から入力すると、同相違度評価式をシステム内に取
り込む（520）。すると、制御部21が相違度評価部274を
起動する。相違度評価部274は、相違度評価式を用い
て、相違度を次のように計算する。まず、ディスク装置
16に測定データとともに格納されている測定条件を取り
出し、制御部21を介して、モデル合成部26に送り、測定
条件と同じ条件で、流動解析できる流動解析モデルを生
成させる。そして、ペログラム実行部28で、流動解析モ
デルに従って、解析プログラムを実行させる。このと
き、粘度式として用いるのは、特性式定義部272で入力
した式を用いる。プログラム実行部28での実行により得
られら各部、時間で見掛平均粘度を用いて、相違度評価
式定義部273で定義した相違度評価式で、相違度を計算
する（560）。相違度が許容以下であれば、相違度評価
部274は、終了する。しかし、相違度が許容以上である
と、制御部21に、パラメータ補正量計算部275の起動を
求める（570）。制御部21は、パラメータ補正量計算部2
75を起動する。すると、パラメータ補正量計算部275
は、（28）式で示す反復式によって、粘度式パラメータ
の補正量を求め、粘度式パラメータの補正を行う（58
0）。補正後、パラメータ補正量計算部275は制御部21
に、相違度評価部274の起動を求める。すると、制御部2
1は、相違度評価部274を起動する。そして、相違度評価
部274は、上記処理を繰返し、相違度が許容以下にす
る。 The above algorithm is applied to the material property equation parameter estimation unit 27
(See FIG. 2). When the analyst estimates the viscosity equation parameters using the present system, the control section 21 controls the material characteristic equation parameter estimating section 27 in the experimental data registration section according to the input from the keyboard 17 of the analyst.
271 is started, and the power pressure loss ΔP obtained from the measuring device is registered in the disk device 18 via the communication line. Then, when registering the flow pressure loss in the disk device 18, the experimental data registration unit 271 converts the flow pressure loss into an apparent average viscosity using the equation (21), and also registers the same data in the disk device 18 (500). . Further, when the analyst inputs a command from the keyboard 17, the control unit 21 activates the specific expression definition unit 272 of the material characteristic expression parameter estimation unit 27. Characteristic expression definition section 272
Requires the analyst to define the viscosity equation (Equation (1)) through the display device 16. The analyst follows the message on the display device 16 and calculates the viscosity equation ((1)
When the formula is input to the keyboard 17, the viscosity formula is taken into the system (510). Next, the control unit 21 activates the difference evaluation expression defining unit 273. The dissimilarity evaluation expression definition unit 273 transmits the dissimilarity evaluation expression (Expression (22)) through the display device 16.
Prompt. When the analyst inputs the dissimilarity evaluation expression (expression (22)) from the keyboard 17 in accordance with the message on the display device 16, the dissimilarity evaluation expression is taken into the system (520). Then, the control unit 21 activates the difference evaluation unit 274. The dissimilarity evaluation unit 274 calculates the dissimilarity using the dissimilarity evaluation formula as follows. First, the disk device
The measurement conditions stored together with the measurement data in 16 are taken out and sent to the model synthesizing unit 26 via the control unit 21 to generate a flow analysis model capable of flow analysis under the same conditions as the measurement conditions. Then, the analysis program is executed by the perogram execution unit 28 according to the flow analysis model. At this time, the equation input by the characteristic equation definition unit 272 is used as the viscosity equation. The dissimilarity is calculated by the dissimilarity evaluation formula defined by the dissimilarity evaluation formula definition unit 273 using the apparent average viscosity at each part and time obtained by the execution by the program execution unit 28 (560). If the difference is equal to or less than the allowable value, the difference evaluation unit 274 ends. However, if the difference is equal to or larger than the allowable value, the control unit 21 is requested to activate the parameter correction amount calculation unit 275 (570). The control unit 21 includes a parameter correction amount calculation unit 2
Start 75. Then, the parameter correction amount calculation unit 275
Calculates the correction amount of the viscosity equation parameter by the iterative equation shown in equation (28), and corrects the viscosity equation parameter (58
0). After the correction, the parameter correction amount calculation unit 275
Next, activation of the difference evaluation unit 274 is requested. Then, the control unit 2
1 activates the difference evaluation unit 274. Then, the dissimilarity evaluating section 274 repeats the above-described processing to set the dissimilarity to an allowable value or less.
以上により、粘度式パラメータが求められたことにな
る。Thus, the viscosity equation parameters have been determined.
以上のように、本実施例によれば、半導体プラスチッ
クパッケージ用の封止材の金型流路中での流動特性を粘
度式パラメータとして、定量評価することができ、封止
材料の選定を容易に行うことができる。As described above, according to the present embodiment, the flow characteristics of the sealing material for the semiconductor plastic package in the mold flow path can be quantitatively evaluated as a viscosity-type parameter, and the selection of the sealing material is easy. Can be done.
特に、以下に記載されるような効果を奏する。 In particular, the following effects are obtained.
（１）半導体用のモールド金型のように、金型キャビテ
イ内にチップ、リードフレーム、金線等の内部構造物が
あっても、それに応じて、流動解析モデルを合成できる
ので、金型流路形状、流動制御条件、材料に合わせた解
析、評価をすることができる。(1) Even if there is an internal structure such as a chip, a lead frame, or a gold wire in a mold cavity like a mold for a semiconductor, a flow analysis model can be synthesized according to the internal structure. Analysis and evaluation can be performed according to the road shape, flow control conditions, and materials.
（２）合成した流動解析モデルに対して、成形品質から
生じる設計案の変更に基づく、金型流路形状、流動制御
条件、材料の変更に対しても、流動解析ができるよう
に、流動解析モデルを再合成することができるので、試
行錯誤的な解析に合わせて、流動解析を行うことができ
る。(2) Flow analysis is performed on the synthesized flow analysis model so that flow analysis can be performed even when the mold flow path shape, flow control conditions, and material are changed based on changes in the design proposal resulting from molding quality. Since the model can be re-synthesized, the flow analysis can be performed in accordance with the trial and error analysis.
（３）金型内で流動する熱硬化性樹脂の粘度予測式を実
験データから自動決定できるので、半導体プラスチック
パッケージ用のモールド金型の解析を精度良く行うこと
ができる。(3) Since the formula for estimating the viscosity of the thermosetting resin flowing in the mold can be automatically determined from the experimental data, it is possible to accurately analyze the mold for the semiconductor plastic package.
（４）流動解析結果を多くの観点から比較評価できるよ
うに、同一画面上に表示できるので、解析結果の妥当性
評価が容易に行える。(4) Since the flow analysis results can be displayed on the same screen so that they can be compared and evaluated from many viewpoints, the validity of the analysis results can be easily evaluated.
（５）解析対象及び解析範囲を逐次拡張できるように、
ノウハウや解析プログラムを追加登録できるので、解析
対象の変化や解析内容の高度化に柔軟に対処できる。(5) In order to expand the analysis target and analysis range sequentially,
Since know-how and analysis programs can be additionally registered, it is possible to flexibly cope with changes in analysis targets and sophistication of analysis contents.
（６）既登録ノウハウ（既登録の形状特徴と解析モデル
との関係）では、流動解析モデルを合成できない対象に
対しても、一度対話処理することにより、流動解析モデ
ルを合成することができる。(6) In the registered know-how (the relationship between the registered shape features and the analysis model), a flow analysis model can be synthesized by performing an interactive process once even for a target for which the flow analysis model cannot be synthesized.
（７）本発明による流動解析システムをワークステーシ
ョン上で稼働させることにより、金型設計者が必要に応
じて、金型諸元等を評価することができる。(7) By operating the flow analysis system according to the present invention on a workstation, a die designer can evaluate die specifications and the like as necessary.
（８）ワークステーション・ホスト計算機装置上に、流
動解析システムを稼働させることにより、流路形状、材
料物性値、流動制御条件の入力が容易になり、かつ、大
規模計算が高速に行うことができる。また、ホスト計算
機に接続されることが多い、データベース（関連技術情
報）を利用することも可能になる。(8) By operating a flow analysis system on a workstation / host computer, it becomes easy to input flow path shapes, material properties, and flow control conditions, and large-scale calculations can be performed at high speed. it can. It is also possible to use a database (related technical information), which is often connected to the host computer.
（９）流動解析だけでなく、流動解析から得られる情報
に基づいた複合解析も行うことができ、解析対象に対し
て、総合的に評価することができる。(9) In addition to flow analysis, compound analysis based on information obtained from flow analysis can be performed, and comprehensive evaluation can be performed on an analysis target.
（10）半導体プラスチックパッケージのモールド金型開
発に適用することにより、金型の評価及び成形条件の評
価を容易に行うことができるので、成形性が高く、プラ
スチック材料使用効率の高い金型を作ることができる。(10) By applying the present invention to the development of a mold for a semiconductor plastic package, the evaluation of the mold and the evaluation of the molding conditions can be easily performed, so that a mold having high moldability and high plastic material use efficiency can be produced. be able to.
（11）プラスチック材料開発に適用することにより、金
型内での流動中の粘度特性を評価できるので、成形性の
観点からの成分構成をきめ材料を開発できる。(11) By applying the present invention to the development of plastic materials, it is possible to evaluate the viscosity characteristics during the flow in the mold, so that the material composition can be determined from the viewpoint of moldability.
［発明の効果］ 本発明によれば、熱硬化性樹脂を解析するのに好適な
半導体用のモールド金型の流動解析システムを提供する
ことが可能となる。[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to provide a flow analysis system for a mold for a semiconductor suitable for analyzing a thermosetting resin.
また、それを用いて最適にモールド金型を設計し、モ
ールド時の成形不良の少ない半導体装置の製造方法を提
供することが可能となる。Further, it is possible to optimally design a mold using the method and provide a method of manufacturing a semiconductor device with less molding defects during molding.
第１図と第２図は、本発明に係る流動解析システムでの
一例での処理手順概略フローを示す図、第３図及び第４
図（ａ）〜（ｄ）は、その流動解析システムの一例での
ハードウェア構成及びソフトウェア構成をそれぞれ示す
図、第５図及び第６図は、熱硬化性樹脂の粘度特性を示
すグラフ、第７図（ａ）〜（ｆ）は、第４図に示す要部
登録部各々のテーブル内容を示す図、第８図，第９図，
第10図は、半導体プラスチックパッケージに例を採った
場合での解析モデル生成過程を説明するための図であ
る。 １……ワークステーション、２……ホスト計算機、11a,
b……マルチバス、12a,b……バス制御装置、13a,b……
中央処理装置、14a,b……ディスク制御装置、15a,b……
主記憶装置、16……ディスプレイ装置、17……キーボー
ド、18a,b……ディスク装置、19a,b……通信制御装置、
20a,b……モデム、21……制御部、22……入力部、23…
…出力部、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、241……形状登録部、242……形状特徴登録部、24
3……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
ログラム割付部、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……実験データ登録部、27
2‥‥特性式定義部、273……相違度評価式定義部、274
……相違度評価部、275……パラメータ補正量計算部、4
1……金型キャビティ、42……チップ、43……ゲート。FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing a schematic flow of a processing procedure in an example of a flow analysis system according to the present invention, FIG. 3 and FIG.
FIGS. 5A to 5D are diagrams respectively showing a hardware configuration and a software configuration in an example of the flow analysis system. FIGS. 5 and 6 are graphs showing viscosity characteristics of a thermosetting resin. FIGS. 7 (a) to 7 (f) are diagrams showing the contents of each table of the main part registration unit shown in FIG. 4, FIG. 8, FIG.
FIG. 10 is a diagram for explaining an analysis model generation process in a case where an example is taken for a semiconductor plastic package. 1 ... workstation, 2 ... host computer, 11a,
b: Multi-bus, 12a, b ... Bus controller, 13a, b ...
Central processing unit, 14a, b ... Disk control unit, 15a, b ...
Main storage device, 16 display device, 17 keyboard, 18a, b disk device, 19a, b communication control device,
20a, b… Modem, 21… Control unit, 22… Input unit, 23…
… Output unit, 24… know-how registration unit, 25… program registration unit, 26… model synthesis unit, 27… material property equation parameter estimation unit, 28… program execution unit, 240… model registration unit, 241 …… Shape registration unit, 242 …… Shape feature registration unit, 24
3 ... shape division rule registration unit, 244 ... division partial positional relationship registration unit, 245 ... partial shape registration unit, 246 ... shape feature determination rule registration unit, 260 ... shape feature calculation unit, 261 ... analysis program Assignment unit, 262: Model creation unit, 263: Input / output item adjustment unit, 264: Shape division unit, 265: Partial shape feature determination unit, 266: Analysis model integration unit, 267: Model dialogue synthesis unit , 268 …… Log storage unit, 269 …… Know-how generation unit,
270 …… Know-how editing section, 271 …… Experiment data registration section, 27
2 ‥‥ Characteristic expression definition part, 273 …… Difference degree evaluation expression definition part, 274
…… Dissimilarity evaluation unit, 275 …… Parameter correction amount calculation unit, 4
1 ... mold cavity, 42 ... chip, 43 ... gate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 邦彦 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株式会社日立製作所武蔵工場内 (56)参考文献 特開 平１−123719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−34282（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−51520（ＪＰ，Ａ) Ｌｏｕｉｓ Ｔ．Ｍｓｎｚｉｏｎｅ, 天野修次「射出成形ＣＡＥ」，株式会社 工業調査会，Ｈ１．２．10発行，第２, ５，７章 沖高 馨 外２名 「射出成形用ＣＡ Ｅシステム・ＣＡＰＬＡＳの特徴と効 果」，プラスチックス，第39巻 第２ 号，株式会社工業調査会，Ｓ．63．２. １発行，ｐ．42−49 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/76 - 45/84 G06F 15/60 B29C 33/00 - 33/76──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page (72) Kunihiko Nishi, Inventor 5-20-1, Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Inside Musashi Plant, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-1-123719 (JP, A) JP-A-62-34282 (JP, A) JP-A-1-51520 (JP, A) Louis T.K. Msnzione, Shuji Amano "Injection Molding CAE", Industrial Research Institute, Ltd., H1.2.10 issued, Chapters 2, 5, 7 Kaoru Okitakaga 2 "Features and effects of CAE system CAPLAS for injection molding Fruits, Plastics, Vol. 39, No. 2, Industrial Research Institute Co., Ltd. 63.2.1 issued, p. 42−49 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B29C 45/76-45/84 G06F 15/60 B29C 33/00-33/76
Claims (8)
れたキャビテイの流路形状における熱硬化樹脂の流動解
析を行う解析システムであって、 キャビテイの流路形状と、該キャビテイへ充填される熱
硬化性樹脂の材料物性値とを入力する入力手段と、 それぞれが所定の形状特徴を有する複数個の部分流路形
状と、各該部分流路形状に対応した解析プログラムと、
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記憶する記憶手段と、 該入力手段によって入力されたキャビテイの流路形状か
らその形状特徴を抽出し、該抽出した形状特徴から該キ
ャビテイの流路形状を複数個の部分流路形状に分割し、
該記憶手段から該分割した部分流路形状に対応する解析
プログラムと該解析プログラムに対応する入出力データ
変換プログラムを抽出して該キャビテイの流路形状にお
ける流動解析を行うことが可能な流動解析モデルを合成
するモデル合成手段と、 該入力手段で入力した材料物性値を用いて該合成された
流動解析モデルに含まれる解析プログラムを順次実行す
るプログラム実行手段とを備えたことを特徴とする解析
システム。An analysis system for analyzing the flow of a thermosetting resin in a flow path shape of a cavity in which a chip and a part of a lead frame are arranged, wherein the flow path shape of the cavity and the cavity are filled. Input means for inputting a material property value of the thermosetting resin, a plurality of partial flow path shapes each having a predetermined shape characteristic, and an analysis program corresponding to each of the partial flow path shapes,
A storage means for storing an input / output data conversion program for converting output data of one analysis program into input data of the other analysis program between the analysis programs, and a flow path shape of the cavity inputted by the input means, Extracting a shape feature, dividing the channel shape of the cavity into a plurality of partial channel shapes from the extracted shape feature,
A flow analysis model capable of extracting an analysis program corresponding to the divided partial flow path shape and an input / output data conversion program corresponding to the analysis program from the storage means and performing flow analysis in the flow path shape of the cavity An analysis system comprising: a model synthesizing unit for synthesizing a flow analysis model; and a program executing unit for sequentially executing an analysis program included in the synthesized flow analysis model using the material property values input by the input unit. .
れたキャビテイの流路形状を複数個の部分流路形状に分
割し、該分割した部分流路形状に対応した解析プログラ
ムを実行して該キャビテイの流路形状における熱硬化性
樹脂の流動解析を行う解析方法であって、 少なくとも該チップを包含するエリアを空間とするよう
にして該キャビテイの流路形状を複数個の部分流路形状
に分割することを特徴とする解析方法。2. The method according to claim 1, further comprising: dividing a channel shape of the cavity in which the chip and a part of the lead frame are arranged into a plurality of partial channel shapes, and executing an analysis program corresponding to the divided partial channel shapes. An analysis method for performing flow analysis of a thermosetting resin in the flow path shape of the cavity, wherein at least an area including the chip is a space, and the flow path shape of the cavity is divided into a plurality of partial flow path shapes. An analysis method characterized by dividing into two.
比に基づいて前記キャビテイの流路形状を分割すること
を特徴とする請求項２記載の解析方法。3. The analysis method according to claim 2, wherein a flow path shape of said cavity is divided based on a ratio of a width of said cavity to a width of said chip.
性と前記リードフレームの強度特性とに基づいて、前記
熱硬化性樹脂による前記リードフレームの応力特性を解
析することを特徴とする請求項２または３記載の解析方
法。4. The method according to claim 1, wherein the stress characteristics of the lead frame by the thermosetting resin are analyzed based on the flow characteristics of the thermosetting resin subjected to the flow analysis and the strength characteristics of the lead frame. Item 4. The analysis method according to item 2 or 3.
の部分流路形状と、各該部分流路形状に対応した解析プ
ログラムと、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
おくステップと、 チップとリードフレームの一部とが配置されたキャビテ
イの流路形状と、該熱硬化性樹脂の材料物性値とを入力
するステップと、 該入力されたキャビテイの流路形状からその形状特徴を
抽出し、該抽出した形状特徴から該流路形状を複数個の
部分流路形状に分割し、該分割した部分流路形状に対応
する解析プログラムと該解析プログラムに対応する入出
力データ変換プログラムとを抽出して該キャビテイの流
路形状における流動解析を行うことが可能な流動解析モ
デルを合成するステップと、 該入力した材料物性値を用いて該合成された流動解析モ
デルに含まれる解析プログラムを順次実行するステップ
と、 該複数個の解析プログラムを用いた解析結果に基づいて
該キャビテイの流路形状もしくは該熱硬化性樹脂の特性
を少なくとも設定するステップと、 その設定した条件に基づいて熱硬化性樹脂をキャビテイ
へ供給してチップとリードの一部をモールドするステッ
プとを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。5. A plurality of partial flow path shapes each having a predetermined shape characteristic, an analysis program corresponding to each of the partial flow path shapes, and output data of one of the analysis programs among the analysis programs is converted to the other. A step of storing in advance an input / output data conversion program for converting the input data of the analysis program; a flow path shape of the cavity in which the chip and a part of the lead frame are arranged; and a material property of the thermosetting resin. Inputting a value, and extracting the shape characteristic from the input flow path shape of the cavity, dividing the flow path shape into a plurality of partial flow path shapes from the extracted shape characteristic, and performing the division. Extracting an analysis program corresponding to the partial flow path shape and an input / output data conversion program corresponding to the analysis program, and performing flow analysis on the flow path shape of the cavity; Synthesizing a possible flow analysis model; sequentially executing an analysis program included in the synthesized flow analysis model using the input material property values; analysis results using the plurality of analysis programs Setting at least the flow path shape of the cavity or the characteristics of the thermosetting resin based on the conditions, and supplying the thermosetting resin to the cavity based on the set conditions to mold a part of the chip and the lead. And a method for manufacturing a semiconductor device.
れたキャビテイの流路形状を少なくとも該チップを包含
するエリアを空間とするようにして複数個の部分流路形
状に分割するステップと、 入力された熱硬化性樹脂の材料物性値に基づいて該分割
した部分流路形状に対応した解析プログラムを実行して
該キャビテイの流路形状における熱硬化性樹脂の流動解
析を行うステップと、 該複数個の解析プログラムを用いた解析結果に基づいて
該キャビテイの流路形状もしくは該熱硬化性樹脂の特性
を少なくとも設定するステップと、 その設定した条件に基づいて熱硬化性樹脂をキャビテイ
へ供給してチップとリードの一部をモールドするステッ
プとを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。6. A step of dividing a flow path shape of a cavity in which a chip and a part of a lead frame are arranged into a plurality of partial flow path shapes so that at least an area including the chip is a space. Executing an analysis program corresponding to the divided partial flow path shape based on the input physical property values of the thermosetting resin to perform a flow analysis of the thermosetting resin in the flow path shape of the cavity; Setting at least the flow path shape of the cavity or the characteristics of the thermosetting resin based on analysis results using a plurality of analysis programs; and supplying the thermosetting resin to the cavity based on the set conditions. And a step of molding a part of the chip and the lead by using the method.
比に基づいて前記キャビテイの流路形状を分割すること
を特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein a flow path shape of said cavity is divided based on a ratio of a width of said cavity to a width of said chip.
性と前記リードフレームの強度特性とに基づいて、前記
熱硬化性樹脂による前記リードフレームの応力特性を解
析することで、その解析結果から前記リードフレームの
電気的特性を確保するように、前記キャビティ流路形状
もしくは前記熱硬化性樹脂の特性を少なくとも設定する
ことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法。8. The analysis result by analyzing stress characteristics of the lead frame by the thermosetting resin based on the flow characteristics of the thermosetting resin and the strength characteristics of the lead frame analyzed by the flow analysis. 8. The semiconductor device according to claim 5, wherein at least the shape of the cavity flow path or the characteristics of the thermosetting resin is set so as to secure the electrical characteristics of the lead frame. Production method.
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|---|---|
| JPH02310602A JPH02310602A (en) | 1990-12-26 |
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Family
ID=15055102
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| JP5699572B2 (en) * | 2010-12-02 | 2015-04-15 | 富士通株式会社 | Detection program, detection method, and detection apparatus |
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1989
- 1989-05-26 JP JP1131316A patent/JP2852064B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
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|---|
| Ｌｏｕｉｓ Ｔ．Ｍｓｎｚｉｏｎｅ，天野修次「射出成形ＣＡＥ」，株式会社工業調査会，Ｈ１．２．１０発行，第２，５，７章 |
| 沖高 馨 外２名 「射出成形用ＣＡＥシステム・ＣＡＰＬＡＳの特徴と効果」，プラスチックス，第３９巻 第２号，株式会社工業調査会，Ｓ．６３．２．１発行，ｐ．４２−４９ |
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| Publication number | Publication date |
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