【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は概括的に言えば電子装置の分野に関し、さらに具体的に言えば集積チップパッケージのモデル化装置ならびに方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積チップパッケージモデル化分野においては、有限要素解析を用いたポテンシャルチップパッケージデザインを解析することがしばしば行なはれている。 有限要素解析はチップパッケージのモデル化とモデルの解析とを含み、パッケージに対する物理的ならびに熱的応力の影響を決定する。 まずパッケージを複数の分離部分に分割し、各部を形成する材料を同定することによって３次元モデル化が行なわれる。 各部分はさらに複数の体積に分割され、各体積はさらに複数の要素に分割される。 パッケージが一旦小さい３次元要素の集合として噛み合わされ、これら要素はパッケージの有限要素解析を実行するために用いられる。

【０００３】パッケージの３次元モデル化は、パッケージの横断面をとり、この横断面におけるパッケージの各分離部分を同定することによって遂行される。 各部はさらに複数の面積に分割され、これら各面積はさらに複数の要素に分割される。 これら要素は、３次元モデル化に用いた３次元要素とは違った２次元要素を含んでいる。
３次元解析と同様、これら２次元要素はパッケージの２
次元における有限要素解析を実行するために用いられる。

【０００４】有限要素解析処理装置は、モデル化されたパッケージの各要素をとり、それらの境界値フィールド等式の効果を解折する。 ２次元有限要素解析と３次元有限要素解析はどちらもパッケージに対する物理的ならびに熱的応の影響を解析することができる。 有限要素解析の結果は、モデル化された構造を用いてパッケージを構成する時に、パッケージがどうあるべきかということを予測する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】集積チップパッケージのモデル化装置並びに操作方法に対して、体積の発生をスピード化し、パッケージの対称性の利用を有効化するという必要性が生じてきた。

【０００６】本発明の目的は、従来のモデル化装置に関連する不利な点や問題点を実質的に解消し、あるいは減少させる、集積チップパッケージモデル化装置ならびに方法を提供することにある。

【０００７】

【問題を解決するための手段】本発明の一実施例によれば、集積チップパッケージをモデル化するためのコンピュータシステムが、パラメータ処理装置と体積発生装置とを含んだものとして提供される。

【０００８】本発明の別の実施例によれば、集積チップパッケージをモデル化するためのコンピュータシステムが、パラメータ取得装置と、パラメータ格納用の第１の記憶装置と、対称オフセット発生装置と、体積座標発生装置と、体積テスト装置と、体積座標格納用の第２の記憶装置とを含んだものとして提供される。

【０００９】本発明の別の観点によれば、コンピュータシステムを用いた集積チップパッケージモデル化方法が、パラメータを処理するステップと、体積座標格を発生するステップとを含んだものとして提供される。

【００１０】本発明の別の実施例によれば、コンピュータシステムを用いた集積チップパッケージモデル化方法が、パラメータを取得するステップと、パラメータを格納するステップと、対称オフセットを発生するステップと、体積座標を発生するステップと、体積座標をテストするステップと、体積座標格を納用するステップとを含んだものとして提供される。

【００１１】本願発明のさらに完全な理解は、添付図面に関連して行なう以下の記載を参照することによって得られよう。 図面で同様な符号は同様な特徴を示すものとする。

【００１２】

【実施例】集積回路基板の有限要素解析に付随していくつかの問題点が存在する。 １つの問題点は、全要素が発生した後に解析にかかる時間である。 この処理時間の幾分かを除く１つの方法は、処理しなければならない要素の数を削減するために基板の対象性を使用することである。 基板の対象性を使用することによって、全ボリュームではなく、ボリュームの一部分だけが人手によって投入される。 したがって、対象性を利用することは、ボリュームの数が減少することにより解析時間を短縮することが可能になる。

【００１３】集積回路基板の有限要素解析に付随する第２の問題点は、モデルを発生させるためにかかる時間である。 モデルを発生させる場合、ボリュームを細分する部品および要素の中のボリュームを生成しなければならない。 このモデルを生成する処理に、実に多くの時間のかかるのである。 一般に、ボリュームを有限要素解析に使用できる形にメッシュにすることは、メッシュ発生器によって行われる。 集積回路基板の部品の細分は、メッシュ発生器により要素をメッシュにする前に、生成されるの普通である。 ２つの細分工程のうち、ボリュームの生成は人手で行われるので、最も時間がかかることになる。

【００１４】本発明によるシステムは、モデルにする集積回路チップ基板をパラメタで定義することにより、有限要素解析に必要なボリュームを自動的に生成するように作動する。 図１を参照すると、パラメトリックプロセッサ１が、ボリューム発生器２に接続されている。 これらの２つが一緒になって集積回路基板３のモデルをつくるシステムを構成している。 ボリューム発生器２は、メッシュ発生器４に入力を与える。 メッシュ発生器４の出力が有限要素解析プロセッサ５に入力されると、ディスプレイ６上に解析結果が表示される。

【００１５】パラメトリックプロセッサ１は、システム３のユーザからパラメータのリストの値を集めることにより作動する。 集積回路チップ基板のモデルをつくることを支援するために使用できるパラメータの１例は、集積回路チップ基板の側面にあるリード間のピッチである。 各種のパラメータは、モデルをつくる集積回路チップ基板の幾何学的配置を定義している。 つぎにパラメトリックプロセッサ１は、ボリューム発生器２によって使用されるパラメータを記憶する。 多数の異なるリストのパラメータにより、同一基板の幾何学的配置を定義してもよい。 当該パラメータが、その基板の完全な幾何学的配置を定義するのに十分である限り、異なるセットのパラメータが、基板上の部品の位置を定義するために使用できる。

【００１６】動作する場合、ボリューム発生器２は、パラメトリックプロセッサ１によって記憶されたパラメータを使用して、集積回路チップ基板の部品に関するボリュームの座標を計算する。 ボリューム発生器２は、モデルをつくる基板の部品を選択し、その部品を定義するパラメータを検索し、その部品に関連するボリュームを発生させる。 つぎにボリューム発生器２は、次の部品に移動し、記憶されているパラメータを検索し、第２の部品に関連するボリュームを発生させる。 ボリューム発生器２は、バラメトリックプロセッサ１によって得られたパラメータに定義された通り、集積回路チップ基板の各部品に対するボリュームを発生させるまで、上記動作を続行する。 また、ボリューム発生器２は、各部品が製造されるもとの材料を部品のボリュームとリンクさせる。 つぎにボリューム発生器２は、基板の各部品のボリュームを定義する点数（Ｐｏｉｎｔｓ）と、各部品の材料が書かれたデータとを備えるデータセットとしてこの情報すべてを記憶する。 このデータセットは、メッシュ発生器４に対する入力として提供される。

【００１７】本発明によるコンピュータシステムの１実施例によれば、ユーザが非標準の基板を定義することを防止するため、パラメトリックプロセッサ１およびボリューム発生器２の双方でチェックが行われる。 説明する実施例では、ユーザが希望するどんな基板も生成することができるように、チェックは行われない。 それにもかかわらず、ユーザが非標準基板あるいは動作しない基板をつくらないように、システム３でチェックを行うことが可能である。

【００１８】動作する場合、メッシュ発生器４はボリューム発生器２によってつくられたデータセットに格納されているデータ取り出し、ボリュームをメッシュにして要素にする。 ボリューム発生器２によって発生したボリュームは、有効な有限要素解析に対しては十分に小さくなっていない。 メッシュ発生器４は、ボリューム発生器２によって発生したボリュームを、より小さい要素に細分するとともに、有限要素解析に必要な情報となる全ての要素に結合する。 つぎに、メッシュ発生器４は、有限要素プロセッサ５に、より小さいメッシュを提供する。

【００１９】有限要素解析プロセッサ５は、メッシュ発生器４の出力を使用して集積回路チップ基板を解析する。 有限要素解析プロセッサ５は、ある時限基板に加わる物理的ストレスおよび熱的ストレスの効果を解析し、
それらのストレスの結果を計算する。 有限要素解析プロセッサ５は、メッシュ発生器４によって定義された各要素を注視して、各要素に加わった熱的ストレスあるいは物理的ストレスの効果を解析し、全構造体に加わるストレスの効果を計算する。 有限要素解析プロセッサ５が、
基板に加わったストレスについて基板の解析を終了すると、有限要素解析プロセッサ５は、その結果をディスプレイ６に出力する。

【００２０】ディスプレイ６は、ユーザが容易に理解できる形にして有限要素解析の結果を表示する。 １実施例では、ディスプレイ６は、異なる影あるいは異なる色を使用して、温度およびストレスの値を表すことができるビデオディスプレイである。 ディスプレイは、有限要素解析プロセッサ５によって計算された結果を表示するディスプレイならば、どんな形のディスプレイでもよい。

【００２１】図２ａを参照すると、本発明による１実施例が示されている。 パラメトリックプロセッサ１には、
記憶装置１１に接続されているパラメータ収集装置１０
が含まれている。 ボリューム発生器２には、パラメトリックプロセッサ１の中の記憶装置１１からパラメータリストを取り出す対象性オフセット発生器１２が含まれている。 対象性オフセット発生器１２は、ボリューム座標発生器１３に接続されている。 ボリューム座標発生器１
３は、ボリューム座標テスタ１４および記憶装置１５に接続されている。 動作する場合、パラメータ収集装置１
０は、システム３のユーザからパラメータリストの値を取得する。 つぎにパラメータ収集装置１０は、そのパラメータリストを、記憶装置１１に提供する。 記憶装置１
１は、このパラメータリストを格納し、このパラメータリストをボリューム発生器２に提供する。 対象性オフセット発生器１２は、記憶装置１１から得たパラメータをチェックして、そのモデルがどんなタイプの対象性を備えているかを決定する。 つぎに対象性オフセット発生器１２は、そのモデルの対象性に従ってオフセットを発生させる。 オフセットが設定されると、ボリューム座標発生器１３はパラメータリストを見て、対象性オフセットを使って集積回路基板の各部品に関するボリュームを発生させる。 ボリューム座標発生器１３が１つのボリュームのボリューム座標を発生させると、ボリューム座標発生器１３はそのボリューム座標をボリューム座標テスタ１４に送る。 つぎにボリューム座標テスタ１４は、後でメッシュ発生器４が使用するために、ボリューム座標発生器１３によって発生したボリュームのどれをセーブすべきかを判断する。 ボリュームをテストした後、ボリューム座標テスタ１４は、ボリューム座標発生器１３に制御を渡す。 このループは、集積基板の部品の全ボリュームに対するボリューム座標を発生させるまで、反復される。 ボリューム座標発生器１３が全ボリュームを発生すると、ボリューム座標発生器１３は、ボリューム座標を記憶装置１５に格納する。 記憶装置１５は、メッシュ発生器４にこのボリューム座標を提供する。

【００２２】図２ｂを参照すると、本発明の別の実施例が示されている。 図２ｂの実施例は、ボリューム座標発生器１３を除けば図２ａの実施例と同じである。 図２ｂ
は、構成品ボリューム座標発生器（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｏａｄｉｎａｔｅｓ ｇｅｎｅｒ
ａｔｏｒ）１７に接続されているピンボリューム座標発生器１６を含むボリューム座標発生器１３を示している。 両者ともボリューム座標テスタ１４に接続されている。 動作する場合、ピンボリューム座標発生器１６は、
集積回路基板のピンに対するボリュームを発生させる。
つぎにこれらのボリュームは、上に説明した通り、ボリューム座標テスタ１４によってテストされる。 全てのピンボリュームが発生すると、システムは構成品ボリューム座標発生器１７に移動する。 構成品ボリューム座標発生器１７は、集積回路基板の構成品に対するボリュームを発生させる。 これらの構成品は、集積回路チップ基板ピン以外の部品である。 これらの構成品には、たとえば、印刷基板、チップ、ダイアタッチ（ｄｉｅ ａｔｔ
ａｃｈ）、パッド、タイストラップ（ｔｉｅ ｓｔｒａ
ｐ）、モールド成形材料（ｍｏｌｄ ｃｏｍｐｏｕｎ
ｄ）などが含まれている。 部品ボリューム座標発生器１
７は、これらの構成品のそれぞれのボリュームを発生させ、上に説明したように、ストのために、これらのボリュームをボリューム座標テスタ１４に送る。 構成品の中で全ボリュームが発生すると、システムは全集積回路基板のボリューム座標を記憶装置１５に格納する。

【００２３】図３を参照すると、本発明の作動方法は、
ステップ２０においてパラメータ処理することにより開始する。 これらパラメータは、集積回路パッケージのジオメトリを記述している。 パラメータの値はユーザーから得られ、システムはパッケージのモデル設計時に使用するため、これらの値を記憶する。 ステップ２２にて、
システムはユーザーからのパラメータとして得られた対称性のタイプをチェックし、従って対称性のオフセット値をセットする。 ステップ２２を実行するため行われる作動については、図４により詳細に示されている。 オフセット値のセット後、システムはステップ２４でピンボリューム（容積）を発生する。 ステップ２４は図５により詳細に示されている。 ステップがピンボリュームのすべてを発生した後、システムはステップ２６に進み、部品ボリュームを発生する。 これらのパッケージの部品は、ピン以外のパッケージの部品である。 ステップ４０
における部品ボリュームの発生は、図８に示されている。

【００２４】本発明の利点の一つは、集積チップパッケージの部品を決めるパラメータ方法にある。 これらパラメータの数はパッケージの部品のすべてを決めるのに十分多くなければならない。 各部品を決める限り、これらのパラメータで十分である。 集積チップパッケージを画定するよう働くパラメータリストのレンジは広い。 パラメータ処理により、ユーザーはパラメータ値すなわちモデル化すべきパッケージのジオメトリを変更できる。 ユーザーは一つのパラメータを変えることにより、パッケージの部品の異なるジオメトリを決め、このジオメトリは各部品における異なるボリュームを発生させることになる。 従ってユーザーはパッケージが標準的なものであるか、または以前ライブラリーで作られたものかに係わらず、どんなパッケージタイプもモデル化できる。 このような自動化により、スピードとフレキシビリティが得られ、ユーザーは新しいパッケージモデルを作成するのに、ボリュームごとに手動でボリュームを再作成する必要はなくなる。 これらのボリュームはパラメータから自動的に発生される。

【００２５】本発明の一実施例により用いられるパラメータのリストを、下記の表に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】図４はモデルの対称性のチェックおよび対称性のオフセット値をセットするためシステムにより使用される本発明の方法を示す。 ステップ３０にて、システムはステップ２０で得られたパッケージ用パラメータに従ってモデルの対称性のタイプをチェックする。 ステップ３２では、システムはモデルがｙ軸上で半対称性を有しているかどうかをチェックする。 そうであれば、システムはステップ３４に移り、対称性のオフセット値を（０、１／２ｙ _ｍａｘ ）（ここでｙ _ｍａｘはモデルのｙ
の最大値）にセットする。 本発明の一実施例では、半対称性に使用される対称性は、ｙ軸を中心とする対称性である。 これは同様にｙ軸を中心としても対称である。 この実施例は単に習慣として半対称性に対しｙ軸を使用している。 ステップ３０にて、ｙ軸上の半対称性がパラメータにより表示されていない場合、システムはステップ３６に続く。 ステップ３６において、システムは４分の１の対称性が表示されているかどうかをチェックする。
そうであれば、システムはステップ３８に移動し、対称性のオフセット値を（１／２ｘ _ｍａｘ 、１／２
ｙ _ｍａｘ ）（ここでｙ _ｍａｘはモデルのうちのｙの最大値であり、Ｘ _ｍａｘはモデルのＸの最大値である）にセットする。 ステップ３６にて４分の１の対称性が表示されていない場合、システムはステップ４０に進む。 ステップ４０にてモデルは完全な対称性で発生すべきであるので、システムは対称性のオフセット値を（０、０）にセットする。 本発明の図示した実施例は、半対称性、４
分の１対称性または完全対称性しか使用していないが、
パッケージの他の対称性を用いることも可能である。 システムが対称性のオフセット値を一旦セットすれば、図４に示されるタスクが完了する。

【００２８】システムは、まずステップ５０にてパッケージの第１軸の第１辺に処理を加える。 本発明の一実施例では、第１辺はｘの正の辺であり、第１軸はパッケージのｙ軸である。 この実施例では、ｘｙ平面にパッケージが載っており、この場合、ｚ軸はパッケージの深さすなわち高さを定めている。 ステップ５０の後でシステムはパッケージの第１軸の第１の辺を処理しながら、パッケージを決めるパラメータによって特定されるようなＮ
個のピンに対するピンボリュームをステップ５２で発生する。 図６には、パッケージの第１軸の第１辺に沿うＮ
個のピンに対するピンボリュームを発生する工程５２が示されている。 パッケージの第１軸の第１辺におけるＮ
個のピンに対するピンボリュームを発生した後、システムはステップ５４におけるパッケージの第１軸の第２の辺に移動する。 ステップ５２と同様に、システムはステップ５４において第２の辺でのＮ個のピンに対するピンボリュームを発生する。 このピンボリューム発生のステップ５６も、図６に示されている。 ステップ５４と５６
は、同じように実行されるが、システムがパッケージの第１軸の異なる辺に移動している点が異なっている。

【００２９】システムはパッケージの第１軸を完了した後に、ステップ５８にてパッケージの第２軸の第１辺を処理するように進む。 本発明の一実施例では、第２軸はｘ軸であり、第２軸の第１辺はパッケージの正のｙ辺である。 システムはパッケージの第１軸の第２辺に移動した後、ステップ６０にてＭ個のピンに対するピンボリュームを発生する。 パッケージの第２軸と共に一つの辺で発生すべきピンの数Ｍは、ステップ２０で、システムによって得られるパラメータでもある。 図６には、第１軸に沿う辺でのピンボリュームの発生と同じように、パッケージの第２軸の第１辺に沿うＭ個のピンに対するピンボリュームの発生が示されている。 ステップ６０にて第２軸の第１辺でのピンボリュームが発生された後、システムはステップ６０にてパッケージの第２軸の第２辺に移る。 ステップ６４にてシステムは、バッケージの第２
軸の第２辺に沿うＭ個のピンに対するピンボリュームを発生する。 再度、図６にはピンボリュームのこのような発生が示されている。 パラメータ処理ステップ２０におけるパッケージのジオメトリのパラメータ化により、このシステムのユーザーはパッケージの第１軸および第２
軸に沿うピン数を自由にセットできる。

【００３０】図６は本発明の要旨に従ってピンボリュームを発生するよう、システムにより使用される方法を示す。 現にどの辺または軸のピンボリュームを発生するかとは無関係に、ピンボリュームは図６の方法に従って発生される。 システムはまず、ステップ７０にて最下方部のピンに関連するボリューム座標を計算する。 最下方ピンに関連する第１容積に対するボリューム座標が一旦発生すると、システムはステップ７２に移動し、そのボリュームをテストする。 図７にはボリュームのテストが示されている。 一般にステップ７２にてボリュームがテストされ、モデルの対称性に起因して、どのボリュームをセーブし、どれをセーブしないかを決定する。 システムがステップ７２においてボリュームをテストした後、システムはステップ７０へリターンする。 最下方ピンに対し、より大きいボリュームを発生する場合、システムはボリューム座標を計算し、ステップ７２に移動し、すべてのボリュームを達成するまで新しいボリュームをテストする。 最下方ピンに関連するすべてのボリュームが発生された後、システムはステップ７４へ続く。 システムはステップ７４において辺のピンのすべてに対してボリューム座標を計算したかどうかをチェックする。 例えば、システムが第１軸の第１辺に対するピンボリュームを発生する場合、Ｎ個のピンを発生しなければならない。 ステップ７４にて、システムはこの辺に対してＮ個のピンが発生したかどうかをチェックする。 Ｎ個のピンが発生していれば、システムはピンボリュームの発生を完了する。 Ｎ個のピンが発生していなければ、システムはステップ７６に移動する。 ステップ７６にてシステムは、１ピンのピッチ寸法だけインクリメントしたボリューム座標を再計算する。 このピッチ寸法は２つの隣接するピン上の同様な点の間の距離である。 一方の辺のピンのすべては同じ大きさであるので、このピッチ寸法を使用して最下方ピンの後に続くピンを決めることができる。 最下方ピンの適当な座標に、ピンピッチ寸法を加えることにより、次のピンボリュームを発生する。 システムがステップ７６にて１ピンのピン寸法だけインクリメントしたボリューム座標を再計算した後、システムはステップ７８に移動し、次のピンに関連した各ボリュームをテストする。 ステップ７６にて、次のピンに関連したボリュームのすべてが計算された後、システムはステップ７４で再度チェックをし、すべてのピンボリューム座標が計算されたかどうかを判断する。 そうであれば、システムはその辺を完了する。 現在の辺のピンボリューム座標のすべての計算が完了しているわけではない場合、
システムはステップ７６に移り、１ピンのピッチ寸法だけ上方に移動することにより、再度ボリューム座標を計算する。 システムはこのループ内で作動し、ステップ７
８にて各ボリュームをテストし、ステップ７４にて更にボリュームを発生する必要があるかどうかをチェックし、現在の辺に対するピンのすべてが発生されるまで、
ステップ７６でピンボリューム座標を再計算する。

【００３１】第７図を参照すると、システムは図示した方法に従ってボリュームをテストする。 ステップ８３にて、システムはテスト中のボリュームの座標から対称性のオフセット値を引く。 例えばモデルがｙ軸上で半対称性を有しているため、対称性のオフセット値が（０，１
／２ｙ _ｍａｘ ）である場合、このオフセット値はテスト中のボリュームの座標のすべてから引かれることになる。 ステップ８２の後でシステムはステップ８４にてボリューム座標のすべての負の座標をゼロに等しくする。
ステップ８６にてシステムは、テスト中のボリュームがすべての方向でゼロより大きい厚さを有しているかどうかをチェックする。 そうであればシステムはステップ８
８に移動し、セーブすべきボリュームのリストにボリュームを加える。 このボリュームがすべての方向でゼロよりも大きい厚さを有していない場合、システムはこのボリュームをセーブすべきリストには加えない。 ステップ８６はテストすべきモデルの対称性内にどのボリュームがあるかをチェックするように機能する。 例えばｙ軸上の半対称性により、解析の進んでいないｙ軸の半分にボリュームがある場合、ボリューム座標から対称性のオフセット値を減算すると、ボリューム座標の少なくとも一つが負になる。 ステップ８４にて、負の座標はゼロに等しくされる。 従ってステップ８６では、このボリュームはすべての方向でゼロよりも大きい厚さを有することはない。 ボリュームはゼロ以下の厚さを有しているので、
リストにはボリュームが加えられないが、この理由は、
ボリュームはテストすべきパッケージの半分の中にないからである。 他方、半対称性の元でテストすることになっているパッケージの半分の中にボリュームがある場合、対称性のオフセット値を引いてもボリューム座標は負とはならない。 従って、ステップ８６で、ボリュームはすべての方向にゼロよりも大きな厚さを有することになる。 システムはステップ８８に移動し、リストにボリュームを加える。

【００３２】図８は、本発明のシステムにより使用される方法が、部品ボリュームを発生することを示している。 ステップ９０にて、システムがプリント配線ボードに関連したボードを発生する。 ステップ９０において、
プリント配線ボードに関連した各ボリュームに対し、ボリューム座標が発生された後、システムはステップ９１
に移動し、各ボリュームをテストする。 各ボリュームは上記のように、図７に示す方法に従ってテストされる。
各ボリュームは適当な対称性が用いられるかどうか、更に表示された対称性の元でテストすべきパッケージ部分内にあるかどうかに応じてリストに加えられたり、加えられなかったりする。 システムはステップ９２にてチップに関連するボリュームを発生する。 ステップ９３にてシステムは、チップに関連するボリュームを発生した後、各ボリュームをテストする。 システムはステップ９
４にてダイアタッチに関連したボリュームを発生し、各ボリュームを発生した後、ステップ９５にてそのボリュームの各々をテストする。 ステップ９６にてシステムは、パッドに関連したボリュームを発生する。 システムはパッドに関連したボリュームの各々を発生した後、ステップ９７にてそのボリュームの各々をテストする。 システムはステップ９８にて、タイストラップに対するボリュームを発生し、これらボリュームの各々を発生した後、ステップ９９にて各ボリュームをテストする。 ステップ１００にて、システムはモールドコンパウンドに対するボリュームを発生する。 システムはそのボリュームの各々を発生した後、ステップ１０１にてそのボリュームの各々をテストする。

【００３３】一般に、モデル化すべき集積回路チップ・
パッケージは、ピン、プリント配線基板、チップ、ダイ接着剤、パッド、タイ・ストリップ、及び成形材料等の部品から構成されよう。 集積回路チップ・パッケージの部品は、相互の固定された関係において存在する。 本発明は、パッケージの形状寸法を規定するのに使用することができるパラメータ・リストをもたらすべく、これらの部品間の関係を使用するものである。 パラメータ・リストを使用して、システムは、パッケージの部品内の全てのボリュームに対して、ボリューム座標を発生する。
この後、システムは、これらの全てのボリューム座標をデータセットとして格納する。 このデータセットは、ボリュームを要素に再分するのに、メッシュ化プログラムによって使用することができる。 また、これらの再分化された要素は、有限要素分析プロセッサに送られる。

【００３４】本発明はまた、集積チップ・パッケージの２次元モデルを発生する点で有益である。 ３次元モデルとは対照的に、２次元モデルは、集積チップ・パッケージの断面のモデルである。

【００３５】図９について説明すると、面積発生器１０
２と結合したパラメトリック・プロセッサ１００について、ブロック図が示されている。 これらのパラメトリック・プロセッサ１００及び面積発生器１０２は共に、集積チップ・パッケージを２次元的にモデル化するコンピュータ・システム１０３を構成する。 面積発生器１０２
はメッシュ発生器１０４と結合しており、該メッシュ発生器１０４は有限要素分析プロセッサ１０６に結合している。 該有限要素分析プロセッサ１０６は、ディスプレイ１０８に結合している。 パラメトリック・プロセッサ１００は、システムのユーザーから入手したパラメータを使用して、パッケージの形状寸法を２次元的に規定する。 これらのパラメータは面積発生器１０２に送られ、
面積発生器１０２は、２次元パッケージの部品内の面積を発生する。 メッシュ発生器１０４は、この後、面積を要素に再分し、有限要素分析法に必要な要素情報と関連している。 メッシュ発生器１０４の出力は、有限要素分析プロセッサ１０６によって使用され、パッケージに加わる物理的ストレスを分析するようになっている。 有限要素分析プロセッサ１０６は、ディスプレイ１０８に分析結果を表示する。

【００３６】図１０について説明すると、樹脂集積チップ・パッケージの２次元断面が示されている。 該樹脂パッケージ１１０は、中心線１１２を有している。 樹脂パッケージ１１０は、リードフレーム１２０、チップ１１
６及びダイ・パッド１１８を含んでいる。 ダイ接着剤１
２０によって、チップ１１６とリードフレーム１１４とが接続されている。 図９に示すように、樹脂集積チップ・パッケージは、パラメータのリストを使用して相互に規定することができる或る一定の部品を有している。 表２は、図９に示した樹脂パッケージを説明すべく、本発明の一実施例によって使用されるパラメータのリストを示すものである。

【００３７】

【表２】

【００３８】図１１について説明すると、セラミック集積回路パッケージの２次元断面が示されている。 該セラミック・パッケージは、中心線１３０及びセラミック本体１３２を有している。 空胴１３４は、セラミック本体１３２の上方にある。 該空胴１３４の内部には、ダイ接着剤１３８によって、チップ１３６がセラミック本体１
３２に接着されている。 リド・ソルダ１４０によって、
リド１４２がセラミック本体１３２に接着されている。
樹脂パッケージと同様に、セラミック・パッケージは、
相互の或る一定の関係において存在する一定の部品を備えている。 前述したように、パラメータは、これらの部品間の関係を規定する。 本発明の一実施例に使用するパラメータを、以下の表３に示す。

【００３９】

【表３】

【００４０】本発明の一利点は、モデル化すべきパッケージ内の対称性が、オフセットの使用によって説明されることにある。 対称性は、パッケージの半分またはパッケージの４分の１を形成することによってのみ存するものではない。 対称性は、発生された全てのボリュームについてあまねくオフセットを使用することによって達成される。 このプロセスによって、ユーザは対称性の型式を自由に切り換えることができ、分析時間が短縮される。 ユーザは半対称性に切り換えると共に、分析時間を短縮するか、またはパラメトリック・プロセッサの対称性パラメータを変更することによって、全対称性に戻すことができる。

【００４１】本発明の別の利点は、パッケージの部品内のボリュームを説明するのにボリューム発生器が四角形ブロックのみを使用することにある。 ボリューム発生器はブロックを使用するので、ボリューム発生器は、各ボリュームを規定するのに各ボリュームについて２点を特定するだけで良い。 ボリューム発生器が、ブロックについて対角点の（ｘ，ｙ，ｚ）を規定すれば、このブロックは適切に規定される。 このことは、ボリューム発生器が発生するボリューム座標を格納するのに、ボリューム発生器に対して要求されるデータ記憶量を減少させる。
さもなくば、ここで説明したプロセスがこの種の不規則なボリュームに対して効果的となるものの、各ボリュームはランダムな形状をとるため、ボリューム発生器は、
各ボリュームに対してより多くの点を記憶しなければならなくなる。

【００４２】以上、本発明を詳細に説明したが、特許請求の範囲によって限定されるこの発明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の変更、変換及び代替を行うことができることを思量すべきである。

【００４３】以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。 （１） 集積チップパッケージをモデル化するシステムであって、前記システムの使用者からの複数のパラメータに対する複数のパラメータ値を収集するように動作するパラメトリックプロセッサであって、前記複数のパラメータが前記集積チップパッケージの複数の部品間の空間関係を規定する、前記パラメトリックプロセッサ、前記パラメトリックプロセッサに結合され、前記システムの使用者から収集された前記複数のパラメータ値を使用して前記集積チップパッケージの前記複数の部品に関連した複数の体積に対する複数の体積座標を発生するように動作する体積発生器を含むシステム。 （２） 第１項記載のシステムにおいて、前記パラメトリックプロセッサは、前記システムの使用者からの複数のパラメータに対する複数のパラメータ値を収集するように動作するパラメータ収集デバイス、前記パラメータ収集デバイスと前記体積発生器とに結合され、前記複数のパラメータ値を記憶するように動作する記憶デバイスを含む、システム。

【００４４】（３） 第１項記載のシステムにおいて、
前記体積発生器は、前記パラメトリックプロセッサに結合され、対称オフセットを発生するように動作する対称オフセット発生器であって、前記対称オフセットは前記複数のパラメータ値の１つとして収集されたモデル対称型を使用して発生される、前記対称オフセット発生器、
前記対称オフセット発生器に結合され、前記システムの使用者から収集された前記複数のパラメータ値を使用して前記集積チップパッケージの複数の部品に関連した複数の体積に対する複数の体積座標を発生するように動作する体積座標発生器、前記体積座標発生器に結合され、
前記複数の体積座標を試験し、通過体積に対する体積座標のリストを生成するように動作する体積座標試験器であって、体積が前記モデル対称型の下にモデル化されるべき前記集積チップパッケージの部分内にあるならば前記体積は通過体積である、前記試験器、前記体積座標発生器に結合され、通過体積に対する体積座標の前記リストを記憶するように動作する記憶デバイスを含む、システム。

【００４５】（４） 第１項記載のシステムにおいて、
前記体積発生器は、前記パラメトリックプロセッサに結合され、対称オフセットを発生するように動作する対称オフセット発生器であって、前記対称オフセットはパラメータ値として収集されたモデル対称型を使用して発生される、前記対称オフセット発生器、前記対称オフセット発生器に結合された体積座標発生器であって、前記対称オフセット発生器に結合され、前記システムの使用者から収集された前記複数のパラメータ値を使用して前記集積チップパッケージの複数のピンに関連した複数の体積に対する複数の体積座標を発生するように動作するピン体積座標発生器、前記ピン体積座標発生器に結合され、前記システムの使用者から収集された前記複数のパラメータ値を使用して前記集積チップパッケージの複数の構成要素に関連した複数の体積に対する複数の体積座標を発生するように動作する構成要素体積座標発生器とを含む前記体積座標発生器、前記体積座標発生器に結合され、前記複数の体積座標を試験し、通過体積に対する体積座標のリストを生成するように動作する体積座標試験器であって、体積が前記モデル対称型の下にモデル化されるべき前記集積チップパッケージの部分内にあるならば前記体積は通過体積である、前記試験器前記体積座標発生器に結合され、通過体積に対する体積座標の前記リストを記憶するように動作する記憶デバイスを含む、
システム。

【００４６】（５） 第１項記載のシステムにおいて、
前記パラメントリックプロセッサはコンピュータソフトウエアプログラムを含む、システム。 （６） 第１項記載のシステムにおいて、前記体積発生器はコンピュータソフトウエアプログラムを含む、システム。 （７） 集積チップパッケージの有限要素分析用コンピュータシステムであって、前記システムの使用者からの複数のパラメータに対する複数のパラメータ値を収集するように動作するパラメトリックプロセッサであって、
前記複数のパラメータが前記集積チップパッケージの複数の部品間の空間関係を規定する、前記パラメトリックプロセッサ、前記パラメトリックプロセッサに結合され、前記システムの使用者から収集された前記複数のパラメータ値を使用して前記集積チップパッケージの前記複数の部品に関連した複数の体積に対する複数の体積座標を発生するように動作する体積発生器、前記体積発生器に結合され、前記複数の体積を複数の要素に分割するように動作するメッシュ発生器、前記メッシュ発生器に結合され、前記複数の要素への応力の影響を計算することによって前記集積チップパッケージのモデルを分析するように動作する有限要素分析プロセッサ、前記有限要素分析プロセッサに結合され、前記有限要素分析プロセッサからの結果を表示するように動作可能の表示装置とを含むコンピュータシステム。

【００４７】（８） 第７項記載のコンピュータシステムにおいて、前記パラメトリックプロセッサは、前記コンピュータシステムの使用者からの複数のパラメータに対する複数のパラメータ値を収集するように動作するパラメータ収集デバイス、前記パラメータ収集デバイスと前記体積発生器とに結合され、前記複数のパラメータ値を記憶するように動作する記憶デバイスを含む、コンピュータシステム。

【００４８】（９） 第７項記載のコンピュータシステムにおいて、前記体積発生器は、前記パラメートリックプロセッサに結合され、対称オフセットを発生するように動作する対称オフセット発生器であって、前記対称オフセットは前記パラメータ値として収集されたモデル対称型を使用して発生される、前記対称オフセット発生器、前記対称オフセット発生器に結合され、前記コンピュータシステムの使用者から収集された前記複数のパラメータ値を使用して前記集積チップパッケージの複数の部品に関連した複数の体積に対する複数の体積座標を発生するように動作する体積座標発生器、前記体積座標発生器に結合され、前記複数の体積座標を試験し、通過体積に対する体積座標のリストを生成するように動作する体積座標試験器であって、体積が前記モデル対称型の下にモデル化されるべき前記集積チップバッケージの部分内にあるならば前記体積は通過体積である、前記試験器、前記体積座標発生器に結合され、通過体積に対する体積座標の前記リストを記憶するように動作する記憶デバイスを含む、コンピュータシステム。

【００４９】（１０） 前記体積発生器は、パラメトリック・プロセッサに接続され、対称オフセットを発生するように動作可能な対称オフセット発生器であって、前記対称オフセットがパラメータ値として獲得したモデル対称型を用いて発生される対称オフセット発生器と、対称オフセット発生器に接続された体積座標発生器であって、前記対称オフセット発生器に接続され、当該コンピュータ装置のユーザから獲得した前記複数のパラメータ値を用いて前記集積回路チップ・パッケージの複数のピンに関連した複数の体積に関する複数の体積座標を発生するように動作可能なピン体積座標発生器、及び前記ピン体積座標発生器に接続され、当該コンピュータ装置のユーザから獲得した複数のパラメータ値を用いて前記集積回路チップ・パッケージの複数の構成要素に関連した複数の体積に関する複数の体積座標を発生するように動作可能な構成要素体積座標発生器を有する前記体積座標発生器と、前記体積座標発生器に接続され、前記複数の体積座標を試験するように、かつ複数の通過体積に関する体積座標のリストを作成するように動作可能な体積座標試験器であって、体積が前記モデル対称型によりモデル化されるべき前記集積回路チップ・パッケージの一部内に存在するときは、前記体積を通過体積とした前記体積座標試験器と、前記体積座標発生器に接続され、かつ通過体積に関する前記体積座標のリストを記憶するように動作可能な記憶装置とを備えていることを特徴とする第８項記載のコンピュータ装置。

【００５０】（１１） 前記パラメトリック・プロセッサは、コンピュータ・ソフトウェア・プログラムを備えていることを特徴とする第７項記載のコンピュータ装置。 （１２） 前記体積発生器はコンピュータ・ソフトウェア・プログラムを備えていることを特徴とする第７項記載のコンピュータ装置。 （１３） 集積回路チップ・パッケージの二次元有限要素分析装置において、当該二次元有限要素分析装置のユーザから複数のパラメータに関する複数のパラメータ値を獲得するように動作可能なパラメトリック・プロセッサであって、前記複数のパラメータが前記集積回路チップ・パッケージの複数の部品間の空間関係を定めている前記パラメトリック・プロセッサと、前記パラメトリック・プロセッサに接続され、当該二次元有限要素分析装置のユーザから獲得した前記複数のパラメータ値を用いて複数の前記集積回路チップ・パッケージの複数の部分に関連した複数の領域に関する複数の領域座標を発生するように動作可能な領域発生器と、前記領域発生器に接続され、前記複数の領域を複数の要素に副分割するように動作可能なメッシュ発生器と前記メッシュ発生器に接続され、前記複数の要素上のストレスの影響を計算することにより、集積回路チップ・パッケージのモデルを解析するように動作可能な有限要素分析プロセッサと、前記有限要素分析プロセッサに接続され、前記有限要素分析プロセッサからの結果を表示するように動作可能な表示装置と、を備えていることを特徴とする二次元有限要素分析装置。

【００５１】（１４） コンピュータ装置を用いて集積回路チップ・パッケージをモデル化する方法において、
前記コンピュータ装置のユーザから複数のパラメータに関する複数のパラメータ値を獲得するように複数のパラメータを処理するステップであって、前記複数のパラメータが前記集積回路チップ・パッケージの複数の部分間の空間関係を定める前記ステップと、対称オフセットを発生するステップであって、該対称オフセットがパラメータ値として獲得したモデル対称型を用いて発生される前記ステップと、前記コンピュータ装置の前記ユーザから獲得した前記複数のパラメータ値を用いて前記集積回路チップ・パッケージの複数のピンに関連した複数の体積に関するピン体積座標を発生するステップと、前記コンピュータ装置から獲得した複数のパラメータ値を用いて前記集積回路チップ・パッケージの複数の構成要素に関連した複数の体積に関する複数の構成要素体積座標を発生するステップとを備えていることを特徴とする集積回路チップ・パッケージをモデル化する方法。

【００５２】（１５） 前記対称オフセットを発生するステップは、前記パラメータを処理するステップにおけるパラメータ値として獲得したモデル対称型を調べるステップと、前記モデル対称型を用いて対称オフセットを発生するステップとを備えていることを特徴とする第１
４項記載の集積回路チップ・パッケージをモデル化する方法。 （１６） 前記複数のピン体積座標を発生するステップは、前記集積回路チップ・パッケージの第１の軸の第１
の側部上の複数のピンに関連した複数の体積に関する複数のピン体積座標を作成するステップであって、前記複数のピンが前記コンピュータ装置の前記ユーザから獲得した複数のパラメータ値のうちの一つによった番号により指定される前記ステップと、前記集積回路チップ・パッケージの第１の軸の第２の側部上の複数のピンに関連した複数の体積について複数のピン体積座標を作成するステップであって、前記複数のピンが全体として前記コンピュータ装置のユーザから獲得した複数のパラメータ値のうちの一つにより指定される前記ステップと、前記集積回路チップ・パッケージの第２の軸の第１の側部上の複数のピンに関連した複数の体積に関する複数のピン体積座標を作成するステップであって、前記複数のピンが全体として前記コンピュータ装置のユーザから獲得した複数のパラメータ値のうちの一つにより指定される前記ステップと、前記集積回路チップ・パッケージの第２
の軸の第２の側部上の複数のピンに関連した複数の体積に関する複数のピン体積座標を作成するステップであって、前記複数のピンが全体として前記コンピュータ装置のユーザから獲得した複数のパラメータ値のうちの一つにより指定されるステップとを備えていることを特徴とする第１４項記載の集積回路チップ・パッケージをモデル化する方法。

【００５３】（１７） 複数のピンボリューム座標を作成する前記段階は、前記集積チップパッケージの側面の最も底のピンに結合する第１ボリュームについて複数のボリューム座標を計算し、前記第１ボリュームについて前記複数のボリューム座標をテストし、またパッシングボリュームについてボリューム座標のリストを維持し、
ただしボリュームが前記モデル対称型でモデル化された集積チップパッケージの一部内にある場合は前記ボリュームはパッシングボリュームであり、最も底のピンに結合する全てのボリュームについて複数のボリューム座標を計算し終わるまで計算とテストの段階を繰り返し、集積チップパッケージの側面に１本より多くのピンがある場合は、集積チップパッケージの側面の次のピンに結合する第２ボリュームについて複数のボリューム座標を再計算し、ただし前記再計算の段階は、前記最も底のピンと結合する前記第２ボリュームについて複数のボリューム座標を１ピンピッチの寸法だけ増分することにより行い、また前記ピンピッチの寸法は前記システムのユーザから得たパラメータ値であり、前記第２ボリュームについて前記複数のボリューム座標をテストし、またパッシングボリュームについてボリューム座標の前記リストを維持し、ただしボリュームが前記モデル対称型でモデル化された集積チップパッケージの一部内にある場合は前記ボリュームはパッシングボリュームであり、前記集積チップパッケージの側面上の全てのピン内の全てのボリュームについて複数のボリューム座標を計算し終わるまで再計算とテストの段階を繰り返す、段階を含む、第１
６項記載の方法。

【００５４】（１８） テストの前記段階は、対称偏差を前記複数のボリューム座標から引くことにより、あるボリュームについて複数のボリューム座標をテストし、
前記複数のボリューム座標の全ての負の縦座標をゼロに設定し、前記ボリュームの厚さが全ての方向でゼロより大きい場合は、パッシングボリュームについて前記ボリュームをボリューム座標のリストに加える、段階を含む、第１７項記載の方法。

【００５５】（１９） 複数の要素ボリューム座標を発生する前記段階は、プリント配娘板に結合する複数のボリュームについて第１の複数のボリューム座標を作成し、各複数のボリューム座標を作成した後前記第１の複数のボリューム座標のそれぞれをテストし、またパッシングボリュームについてボリューム座標のリストを維持し、ただしボリュームが前記モデル対称型でモデル化された集積チップパッケージの一部内にある場合は前記ボリュームはパッシングボリュームであり、チップに結合する複数のボリューム座標について第２の複数のボリューム座標を作成し、各複数のボリューム座標を作成した後前記第２の複数のボリューム座標のそれぞれをテストし、またパッシングボリュームについてボリューム座標のリストを維持し、ただしボリュームが前記モデル対称型でモデル化された集積チップパッケージの一部内にある場合は前記ボリュームはパッシングボリュームであり、ダイアタッチに結合する複数のボリュームについて第３の複数のボリューム座標を作成し、各複数のボリューム座標を作成した後前記第３の複数のボリューム座標のそれぞれをテストし、またパッシングボリュームについてボリューム座標のリストを維持し、ただしボリュームが前記モデル対称型でモデル化された集積チップパッケージの一部内にある場合は前記ボリュームはパッシングボリュームであり、パッドに結合する複数のボリュームについて第４の複数のボリューム座標を作成し、各複数のボリューム座標を作成した後前記第４の複数のボリューム座標のそれぞれをテストし、またパッシングボリュームについてボリューム座標のリストを維持し、ただしボリュームが前記モデル対称型でモデル化された集積チップパッケージの一部内にある場合は前記ボリュームはパッシングボリュームであり、複数のタイストラップに結合する複数のボリュームについて第５の複数のボリューム座標を作成し、各複数のボリューム座標を作成した後前記第５の複数のボリューム座標のそれぞれをテストし、またパッシングボリュームについてボリューム座標のリストを維持し、ただしボリュームが前記モデル対称型でモデル化された集積チップパッケージの一部内にある場合は前記ボリュームはパッシングボリュームであり、モールドコンパウンドに結合する複数のボリュームについて第６の複数のボリューム座標を作成し、各複数のボリューム座標を作成した後前記第６の複数のボリューム座標のそれぞれをテストし、またパッシングボリュームについてボリューム座標のリストを維持し、ただしボリュームが前記モデル対称型でモデル化された集積チップパッケージの一部内にある場合は前記ボリュームはパッシングボリュームである、段階を含む、第１４項記載の方法。

【００５６】（２０） テストの前記段階は、対称偏差を前記複数のボリューム座標から引くことにより、あるボリュームについて複数のボリューム座標をテストし、
前記複数のボリューム座標の全ての負の縦座標をゼロに設定し、前記ボリュームの厚さが全ての方向でゼロより大きい場合は、パッシングボリュームについて前記ボリュームをボリューム座標のリストに加える、段階を含む、第１９項記載の方法。

【００５７】（２１） 集積チップパッケージをモデル化するシステム及び動作方法が開示され、その含むパラメトリックプロセッサ１が前記パッケージの部品を規定するパラメータを体積発生器２に提供する。 体積発生器２は、前記集積チップパッケージの各部品に関連した体積を生成するために前記パラメータを使用する。 前記システム３は、メッシュ発生器４に体積座標を提供する。
メッシュ発生器４は、更に、前記体積を要素に分割し、
前記要素は有限要素分析に使用されるために充分小さい。 メッシュ発生器４の出力は、有限要素分析プロセッサ５に提供される。 有限要素分析プロセッサ５は、メッシュ発生器４によって生成された要素を使用して前記パッケージへの物理的応力又は熱応力の分析を実施する。
いったん有限要素分析プロセッサ５が前記ペッケージについてのその分析を完了すると、その結果が表示装置６
上に表示される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を含む有限要素解析システムを示すブロック図。

【図２】本発明の付加的実施例のブロック図であって、
図２ａは本発明の第２の実施例、図２ｂは本発明の第３
の実施例を示すブロック図。

【図３】本発明によるモデル化方法における全体的タスク機構を示すフローチャート。

【図４】本発明によるモデル化方法において、対称性を検査し、オフセットを設定するのに用いられる処理を示すフローチャート。

【図５】本発明によるモデル化方法において、ピン体積の発生に用いられる処理を示すフローチャート。

【図６】本発明によるモデル化方法において、ピン体積の創生に用いられる処理を示すフローチャート。

【図７】本発明によるモデル化方法において、創生されたピン体積のテストに用いられる処理を示すフローチャート。

【図８】本発明によるモデル化方法において、創生要素体積タスクを示すフローチャート。

【図９】本発明に従って構成した２次元有限要素解析システムを示すブロック図。

【図１０】プラスチックパッケージの２次元図。

【図１１】セラミックパッケージの２次元図。

【符号の説明】

１ パラメトリックプロセッサ ５ 有限要素解析プロセッサ １０ パラメータ収集装置 １３ ボリウム座標発生器 １７ 構成品ボリウム座標発生器 １０４ メッシュ発生器

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【手続補正書】

【提出日】平成７年３月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】