(57)【要約】【課題】加工時に作用する応力に基づいて金属平板上に仮想線を設定し、設定した仮想線を用いて金属平板が破損するか否かを判定する破損予測方法又は破損予測装置を提供すること。【解決手段】加工時の金属平板の応力を解析する解析ステップと、前記解析ステップで解析した解析結果に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する破損判定ステップとを含み、前記解析ステップは、前記金属平板を複数の領域に分割した場合において複数の前記領域の複数の応力を夫々算出する応力算出ステップと、算出した複数の前記応力に基づいて前記金属平板上に仮想線を設定する仮想線設定ステップと、を含み、前記破損判定ステップは、設定した前記仮想線を用いて、前記金属平板が破損するか否かを判定する、ことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属平板を加工するときに、前記金属平板が破損するか否かを予測する破損予測方法であって、
加工時の前記金属平板の応力を解析する解析ステップと、
前記解析ステップで解析した解析結果に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する破損判定ステップと
を含み、
前記解析ステップは、前記金属平板を複数の領域に分割した場合において複数の前記領域の複数の応力を夫々算出する応力算出ステップと、算出した複数の前記応力に基づいて前記金属平板上に仮想線を設定する仮想線設定ステップと、を含み、
前記破損判定ステップは、設定した前記仮想線を用いて、前記金属平板が破損するか否かを判定する、
ことを特徴とする破損予測方法。
【請求項２】
前記解析ステップは、算出した複数の前記応力において最大応力の領域を特定する最大応力特定ステップと、設定した前記仮想線上の最小応力の領域を抽出する最小応力抽出ステップと、を更に含み、
前記仮想線設定ステップは、特定した前記最大応力の領域の位置に基づいて前記金属平板上に仮想線を設定し、
前記破損判定ステップは、抽出した前記最小応力の領域の応力に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の破損予測方法。
【請求項３】
前記仮想線設定ステップは、前記最大応力の領域の周囲の複数の領域のうちで応力が最大値となる領域を選択し、選択した領域と前記最大応力の領域とを通過する直線を前記仮想線とする、
ことを特徴とする、請求項２に記載の破損予測方法。
【請求項４】
前記解析ステップは、前記加工時の最大主応力と歪み量の積の積分値が最大となる最大領域を特定する最大Ｃ値特定ステップと、設定した前記仮想線上で前記積分値が最小となる最小領域を抽出する最小Ｃ値抽出ステップと、を更に含み、
前記仮想線設定ステップは、前記最大領域の位置に基づいて前記金属平板上に仮想線を設定し、
前記破損判定ステップは、前記最小領域の前記積分値に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の破損予測方法。
【請求項５】
前記仮想線設定ステップは、前記最大領域の周囲の複数の領域のうちで積分値が最大値となる領域を選択し、選択した領域の周囲の複数の領域のうちで前記最大領域を除く積分値が最大値となる領域を選択することを繰り返して、前記金属平板の一の端面から対向する他の端面に至る複数の選択領域を選択し、選択した複数の選択領域の中心点を結ぶ線を前記仮想線とする、
ことを特徴とする、請求項４に記載の破損予測方法。
【請求項６】
前記破損判定ステップは、前記最小応力の領域の応力が所定の閾値以上のときに、又は、前記最小領域の積分値が所定の積分値以上のときに、前記金属平板が破損すると判定する、
ことを特徴とする、請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の破損予測方法。
【請求項７】
前記金属平板はリードフレームであり、前記加工はプレス加工であり、
前記破損判定ステップは、前記リードフレームの曲げ深さに応じて、該リードフレームが破断するか否かを判定する、
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の破損予測方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の破損予測方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項９】
金属平板を加工するときに、前記金属平板が破損するか否かを予測する破損予測装置であって、
加工時の前記金属平板の応力を解析する解析手段と、
前記解析手段が解析した解析結果に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する破損判定手段と
を有し、
前記解析手段は、前記金属平板を複数の領域に分割した場合において複数の前記領域の複数の応力を夫々算出する応力算出部と、算出した複数の前記応力に基づいて前記金属平板上に仮想線を設定する仮想線設定部と、を備え、
前記破損判定手段は、設定した前記仮想線に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する、
ことを特徴とする破損予測装置。
【請求項１０】
前記金属平板はリードフレームであり、前記加工はプレス加工であり、
前記破損判定手段は、前記リードフレームの曲げ深さに応じて、該リードフレームが破断するか否かを判定する、
ことを特徴とする、請求項９に記載の破損予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属平板の破損予測方法及び破損予測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型を用いて金属平板をプレス加工する場合において、金属平板の破損を防止するために、金型及び金属平板をモデル化し、加工時の金属平板の歪み（又は応力）を予め解析する方法がある。
【０００３】
特許文献１では、薄板（金属平板）の伸びフランジ部の破断限界を判定する場合に、破断限界応力線を破断のクライテリアとし、有限要素法を用いた数値解析から得られるデータと破断限界応力線との関係を比較することで、破断を予測する技術を開示している。
【０００４】
特許文献２では、金属材料の薄板（金属平板）の破断時の表面歪量と、板厚中心における第１の破断限界線の平面歪量との差分値を算出し、算出した差分値を第１の破断限界線に加算して第２の破断限界線を取得し、第２の破断限界線を基準として薄板の破断を予測する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３２７１５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４１２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２では、数値解析若しくは設定する破断限界線に依存して予測結果（計算結果）に誤差が含まれる場合がある。また、特許文献１及び特許文献２では、例えば計算した応力又は歪み量の極大値に基づいて破損（破断）を予測する場合に、極大値のみが破断限界値を超える場合で破断（破損）しないときであっても、金属平板が破断（破損）すると予測する場合がある。
【０００７】
更に、特許文献１及び特許文献２では、試験片の試験結果若しくは理論式などを用いて破断限界応力線などを作成するため、その作成方法に依存して予測結果の適用可能範囲が限定される場合がある。また、特許文献１及び特許文献２では、歪み量が同じ場合でも、その変形過程が異なれば破損（破断）の発生の有無が変わる場合がある。
【０００８】
すなわち、特許文献１及び特許文献２では、破損を予測する場合に、予測する者の経験に依存する定性的若しくは官能的評価となる場合があった。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑み、金属平板が破損（破断など）するか否かを予測する方法又は装置であって、加工時に作用する応力に基づいて金属平板上に仮想線を設定し、設定した仮想線を用いて金属平板が破損するか否かを判定する破損予測方法又は破損予測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一の態様によれば、金属平板を加工するときに、前記金属平板が破損するか否かを予測する破損予測方法であって、加工時の前記金属平板の応力を解析する解析ステップと、前記解析ステップで解析した解析結果に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する破損判定ステップとを含み、前記解析ステップは、前記金属平板を複数の領域に分割した場合において複数の前記領域の複数の応力を夫々算出する応力算出ステップと、算出した複数の前記応力に基づいて前記金属平板上に仮想線を設定する仮想線設定ステップと、を含み、前記破損判定ステップは、設定した前記仮想線を用いて、前記金属平板が破損するか否かを判定する、ことを特徴とする破損予測方法が提供される。前記解析ステップは、算出した複数の前記応力において最大応力の領域を特定する最大応力特定ステップと、設定した前記仮想線上の最小応力の領域を抽出する最小応力抽出ステップと、を更に含み、前記仮想線設定ステップは、特定した前記最大応力の領域の位置に基づいて前記金属平板上に仮想線を設定し、前記破損判定ステップは、抽出した前記最小応力の領域の応力に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する、ことを特徴とする破損予測方法であってもよい。前記仮想線設定ステップは、前記最大応力の領域の周囲の複数の領域のうちで応力が最大値となる領域を選択し、選択した領域と前記最大応力の領域とを通過する直線を前記仮想線とする、ことを特徴とする破損予測方法であってもよい。前記解析ステップは、前記加工時の最大主応力と歪み量の積の積分値が最大となる最大領域を特定する最大Ｃ値特定ステップと、設定した前記仮想線上で前記積分値が最小となる最小領域を抽出する最小Ｃ値抽出ステップと、を更に含み、前記仮想線設定ステップは、前記最大領域の位置に基づいて前記金属平板上に仮想線を設定し、前記破損判定ステップは、前記最小領域の前記積分値に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する、ことを特徴とする破損予測方法であってもよい。前記仮想線設定ステップは、前記最大領域の周囲の複数の領域のうちで積分値が最大値となる領域を選択し、選択した領域の周囲の複数の領域のうちで前記最大領域を除く積分値が最大値となる領域を選択することを繰り返して、前記金属平板の一の端面から対向する他の端面に至る複数の選択領域を選択し、選択した複数の選択領域の中心点を結ぶ線を前記仮想線とする、ことを特徴とする破損予測方法であってもよい。前記破損判定ステップは、前記最小応力の領域の応力が所定の閾値以上のときに、又は、前記最小領域の積分値が所定の積分値以上のときに、前記金属平板が破損すると判定する、ことを特徴とする破損予測方法であってもよい。前記金属平板はリードフレームであり、前記加工はプレス加工であり、前記破損判定ステップは、前記リードフレームの曲げ深さに応じて、該リードフレームが破断するか否かを判定する、ことを特徴とする破損予測方法であってもよい。また、本発明は、上記のいずれか一つの破損予測方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであってもよい。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、金属平板を加工するときに、前記金属平板が破損するか否かを予測する破損予測装置であって、加工時の前記金属平板の応力を解析する解析手段と、前記解析手段が解析した解析結果に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する破損判定手段とを有し、前記解析手段は、前記金属平板を複数の領域に分割した場合において複数の前記領域の複数の応力を夫々算出する応力算出部と、算出した複数の前記応力に基づいて前記金属平板上に仮想線を設定する仮想線設定部と、を備え、前記破損判定手段は、設定した前記仮想線に基づいて、前記金属平板が破損するか否かを判定する、ことを特徴とする破損予測装置が提供される。前記金属平板はリードフレームであり、前記加工はプレス加工であり、前記破損判定手段は、前記リードフレームの曲げ深さに応じて、該リードフレームが破断するか否かを判定する、ことを特徴とする破損予測装置であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る破損予測方法又は破損予測装置によれば、金属平板を加工するときに、金属平板が破損するか否かを予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る破損予測方法で予測する金属平板（リードフレーム）の例を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る破損予測方法で予測する金属平板（リードフレーム）の例を説明する概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る破損予測方法で予測したリードフレームを用いたパッケージを説明する説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る破損予測方法の一例を説明するフローチャート図である。
【図５】本発明の実施形態に係る破損予測方法で用いる解析モデルの例（リードフレーム）を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る破損予測方法で用いる解析モデルの例（加工時）を説明する説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る破損予測方法で解析した解析結果の例を説明する説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る破損予測方法で解析した解析結果に基づく製造方法の一例を説明するフローチャート図である。
【図９】本発明の実施形態に係る破損予測装置の一例を説明する機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付の図面を参照しながら、限定的でない例示の実施形態に係る破損予測方法又は破損予測装置を用いて、本発明を説明する。以下の説明では、金属平板の一例として、リードフレームＬＦの例（図１）を説明する。本発明は、以下に説明するリードフレームの破損予測方法又は破損予測装置以外でも、金属などの平板を曲げ加工するもの（装置、機械、機器、ユニット、システムなど）であれば、いずれのものの破損（破断、亀裂など）の予測にも用いることができる。
【００１５】
以後の説明において、添付の全図面の記載の同一又は対応する装置、部品又は部材には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、特に説明しない限り、装置、部品若しくは部材間の限定的な関係を示すことを目的としない。したがって、具体的な相関関係は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。
【００１６】
ここで、リードフレームとは、図１に示すように、半導体パッケージ（ＩＣ、ＬＳＩなど）の部品で、電子素子（ＩＣチップ、半導体素子など）を載置部ＬＦ−ｉｃで保持し、保持している電子素子と外部とを電気的に接続する導体である。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、リードフレーム（ＬＦａ、ＬＦｂ）は、その表面に貫通口Ｈｕ及びＶ溝Ｖｃなどを有するものであってもよい。更に、リードフレームは、プレス加工などの曲げ加工によって、所望の曲げ深さ（Ｄｂａ、Ｄｂｂ）で変形される。
【００１７】
なお、リードフレームを用いた半導体パッケージＰＫＧは、例えば図３に示すように、電子素子ＩＣを載置された状態で樹脂Ｇｅによって固定される。また、リードフレームを用いた半導体パッケージＰＫＧは、ボンディングワイヤＷｒを用いて、リードフレームＬＦに接続された外部の配線と電子素子ＩＣの端子とを接続する。
【００１８】
下記に示す順序で、実施形態に係る破損予測方法又は破損予測装置を用いて、本発明を説明する。
【００１９】
１．破損予測方法
１−１  リードフレームの破損予測方法（図４乃至図７）
１−２  破損予測方法のプログラム
１−３  所定の閾値及び所定の積分値の選定の例（表１）
１−４  リードフレームの製造方法（図８）
２．破損予測装置（図９）
［１．破損予測方法］
［１−１  リードフレームの破損予測方法］
図４乃至図７を用いて、本発明の実施形態に係る破損予測方法の工程（ステップ）を説明する。
【００２０】
ここで、図４は、本発明の実施形態に係る破損予測方法の一例を説明するフローチャート図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本実施形態に係る破損予測方法で用いる解析モデルの例（リードフレーム）を説明する側面図及び平面図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本実施形態に係る破損予測方法で用いる解析モデルの例（加工時）を説明する側面図及び平面図である。
【００２１】
図７は、本実施形態に係る破損予測方法で解析した解析結果（Ｃ値）の一例を説明する説明図である。図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、解析モデル（金属平板の形状）を変えた場合の夫々の解析結果である。
【００２２】
なお、図５乃至図７に示す解析モデル及び解析結果は一例であり、本発明に用いることができる解析モデル及び本発明を用いた解析結果は図５乃至図７に示すものに限定されるものではない。
【００２３】
本発明に係る破損予測方法は、加工時の金属平板の応力を解析する解析ステップと、解析ステップで解析した解析結果に基づいて金属平板が破損するか否かを判定する破損判定ステップとを含む。
【００２４】
先ず、図４に示すように、破損予測方法は、ステップＳ４０１において、解析する対象に応じた解析条件を入力される。ここで、解析条件は、金型及び金属平板の形状、金属平板の仕様（材質、強度など）、加工条件、並びに、解析モデルの生成条件（メッシュのサイズなど）である。
【００２５】
その後、破損予測方法は、ステップＳ４０２に進む。
【００２６】
なお、応力を解析する解析方法は、有限要素法を用いることができる。また、有限要素法では、非線形解析（例えば比較的大きい変形の計算、接触計算など）を用いてもよい。更に、後述するＣ値を算出する場合には、非定常の応力、ひずみの解析（例えば動解析）を用いることが好ましい。
【００２７】
次に、破損予測方法は、ステップＳ４０２において、解析モデルを作成する。具体的には、破損予測方法は、ステップＳ４０１で入力された解析条件に基づいて、例えば図５に示すように、解析する対象を複数の領域に分割した解析モデル（金属平板ＬＦｔ）を作成する。また、破損予測方法は、解析モデル（金属平板ＬＦｔ）の変形時（加工時）の状態を解析するため、解析モデル（金属平板ＬＦｔ）を変形させる境界条件（後述する図６の上部金型Ｆｍａ、下部金型Ｆｍｂ）のモデルを作成する。なお、解析モデルを作成する方法は、公知の技術（例えば有限要素法におけるメッシュ作成技術）を用いることができる。
【００２８】
その後、破損予測方法は、ステップＳ４０３に進む。
【００２９】
なお、解析モデルは、ソリッド要素のメッシュ（領域）を用いることが好ましい。ここで、メッシュ（領域）のサイズは、解析対象のリードフレームの配線を３から６分割程度に分割するサイズを用い、板厚方向については３から７分割程度に分割するサイズを用いるのが好ましい。
【００３０】
次いで、破損予測方法は、ステップＳ４０３において、複数の領域の夫々の応力を解析する。具体的には、破損予測方法は、ステップＳ４０２で作成した解析モデル及びステップＳ４０１で入力された解析条件などを用いて、例えば図６に示す加工時（曲げ加工時）の変形を解析する。ここで、破損予測方法は、図６（ａ）に示すように、上部金型Ｆｍａ（境界条件）と下部金型Ｆｍｂ（境界条件）との間に金属平板ＬＦｔ（解析モデル）を配置している。破損予測方法は、上部金型Ｆｍａと下部金型Ｆｍｂとの間の離間距離を減少させることによって、曲げ深さＤｂとなる金属平板ＬＦｔの図６（ａ）のＸａ−Ｘｂ（図６（ｂ）のＹａ−Ｙｂ）間の変形を解析する。
【００３１】
本発明に係る破損予測方法は、加工時（曲げ加工時）の各領域（各メッシュ）の応力を夫々解析する（応力算出ステップ）。また、破損予測方法は、加工中（曲げ加工中）の経時変化を考慮した予測を可能にするために、加工中の各領域（各メッシュ）の最大主応力と歪み量の積の積分値を更に解析してもよい（最大Ｃ値特定ステップ）。
【００３２】
破損予測方法は、次式（例えばＣｏｃｋｃｒｏｆｔの延性破壊条件式）を用いて、最大主応力と歪み量の積の積分値（Ｃ値）を算出することができる。なお、次式のσ１は最大主応力であり、εは歪み量である。
【００３３】
【数１】
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図７（ａ）乃至（ｃ）に解析結果（Ｃ値の等高線図）の例を示す。図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、破損予測方法は、形状が異なる金属平板（ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３）について、異なるＣ値の分布をそれぞれ解析することができる。これにより、本発明に係る破損予測方法は、金属平板の形状を考慮した積分値（Ｃ値）を算出することができるので、金属平板の形状を考慮した破損予測をすることができる。
【００３４】
その後、破損予測方法は、ステップＳ４０４に進む。
【００３５】
破損予測方法は、ステップＳ４０４において、ステップＳ４０３で算出した複数の領域に対応する複数の応力において、最大応力の領域を特定する（最大応力特定ステップ）。また、破損予測方法は、最大応力の領域を特定する代わりに、加工中の経時変化を考慮するために、ステップＳ４０３で算出したＣ値（最大主応力と歪み量の積の積分値）において、その値が最大となる最大領域を特定してもよい（最大Ｃ値特定ステップ）。
【００３６】
その後、破損予測方法は、ステップＳ４０５に進む。
【００３７】
破損予測方法は、ステップＳ４０５において、ステップＳ４０４で特定した最大応力の領域の位置に基づいて、金属平板上に仮想線を設定する（仮想線設定ステップ）。ここで、破損予測方法は、例えば最大応力の領域の周囲の複数の領域のうちで応力が最大値となる領域を選択し、選択した領域と最大応力の領域とを通過する直線を仮想線とすることができる。
【００３８】
また、破損予測方法は、加工中の経時変化を考慮するために、ステップＳ４０４で特定した最大領域（Ｃ値が最大値）の位置に基づいて、金属平板上に仮想線を設定してもよい（仮想線設定ステップ）。ここで、破損予測方法は、例えば最大領域の周囲の複数の領域のうちで積分値（Ｃ値）が最大値となる領域を選択し、選択した領域の周囲の複数の領域のうちで先の最大領域を除く積分値（Ｃ値）が最大値となる領域を選択することを繰り返す。これにより、破損予測方法は、金属平板の一の端面から対向する他の端面に至る複数の選択領域を選択し、選択した複数の選択領域の中心点を結ぶ線を仮想線とすることができる。破損予測方法は、例えば図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、金属平板（ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３）上に仮想線（Ｓｔ−Ｌ１、Ｓｔ−Ｌ２、Ｓｔ−Ｌ３）を設定することができる。
【００３９】
その後、破損予測方法は、ステップＳ４０６に進む。
【００４０】
破損予測方法は、ステップＳ４０６において、ステップＳ４０５で設定した仮想線を用いて、仮想線上の最小応力の領域を抽出する（最小応力抽出ステップ）。また、破損予測方法は、加工中の経時変化を考慮するために、ステップＳ４０５で設定した最大領域（Ｃ値が最大値）の位置に基づく仮想線を用いて、仮想線上において積分値（Ｃ値）が最小となる最小領域を抽出する（最小Ｃ値抽出ステップ）。
【００４１】
その後、破損予測方法は、ステップＳ４０７に進む。
【００４２】
破損予測方法は、ステップＳ４０７において、ステップＳ４０６で抽出した最小応力の領域の応力に基づいて、金属平板が破損するか否かを判定する（破損判定ステップ）。ここで、破損予測方法は、最小応力の領域の応力が所定の閾値（応力）以上のときに、金属平板が破損すると判定することができる。
【００４３】
また、破損予測方法は、加工中の経時変化を考慮するために、ステップＳ４０６で抽出した最小領域の積分値（Ｃ値）に基づいて、金属平板が破損するか否かを判定してもよい（破損判定ステップ）。ここで、破損予測方法は、最小領域の積分値（Ｃ値）が所定の積分値（Ｃ値）以上のときに、金属平板が破損すると判定することができる。
【００４４】
その後、破損予測方法は、ステップＳ４０８に進み、解析結果を記憶及び／又は出力して、破損を予測する動作を終了する。
【００４５】
なお、所定の閾値（応力）及び所定の積分値（Ｃ値）とは、金属平板が破損を開始する境界を示す値とすることができる。所定の閾値（応力）及び所定の積分値（Ｃ値）は、金属平板の仕様（例えば材質、板厚）、曲げ深さ、変形速度又はその他加工時（解析時）の条件に対応する値とすることができる。更に、所定の閾値（応力）及び所定の積分値（Ｃ値）は、実験（破壊試験）又は理論式等によって予め定められた値とすることができる。所定の閾値（応力）及び所定の積分値（Ｃ値）の選定の一例は、後述する［１−３  閾値の選定の例］で説明する。
【００４６】
以上のとおり、本発明の実施形態に係る破損予測方法によれば、加工時に作用する応力に基づいて金属平板上に仮想線を設定し、設定した仮想線を用いて金属平板が破損するか否かを判定することができる。また、破損予測方法によれば、最大応力の領域又は最大主応力と歪み量の積の積分値（Ｃ値）が最大となる最大領域に基づいて、金属平板上に仮想線を設定することができる。更に、破損予測方法によれば、金属平板上に仮想線を設定することができるので、設定した仮想線上の最小応力の領域又は最大主応力と歪み量の積の積分値（Ｃ値）が最小となる領域を抽出し、抽出した領域に基づいて金属平板が破損するか否かを判定することができる。
【００４７】
すなわち、本発明に係る破損予測方法によれば、仮想線上の最小応力の領域又はＣ値が最小となる領域に基づいて破損するか否かを判定するため、金属平板（例えばリードフレームの配線部）の一部のみが破断した場合で、且つ、金属平板が破損していないと判断される場合においても、金属平板が破損するか否かを正確に予測することができる。
【００４８】
また、本発明に係る破損予測方法によれば、加工中の最大主応力と歪み量の積の積分値（Ｃ値）を用いて、金属平板が破損するか否かを予測することができるので、金属平板の加工中の歪みの経時変化に対応して、金属平板が破損するか否かを正確に予測することができる。
【００４９】
このため、本発明に係る破損予測方法によれば、加工に用いる金型を作成する前に、金属平板が破損するか否かを予測することができるので、金型を作り直すコストを削減することができる。また、本発明に係る破損予測方法によれば、金属平板を加工する前に金属平板が破損するか否かを予測することができるので、金属平板の加工時の不具合を防止することができる。従って、本発明に係る破損予測方法を用いることによって、金属平板の製造コストを大幅に削減することができる。
【００５０】
［１−２  破損予測方法のプログラム］
本発明は、上記［１−１  リードフレームの破損予測方法］に記載の破損予測方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであってもよい。また、本発明は、そのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体としてもよい。ここで、記録媒体には、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−ＲＯＭ）、ＣＤ−Ｒ（ＣＤ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）及びその他コンピュータ読み取り可能な媒体、並びに、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリ、メモリカード、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）及びその他コンピュータ読み取り可能なものを用いることができる。また、上記プログラムは、既存の破損予測装置にインストールされる構成であってもよい。
【００５１】
これによれば、本発明に係るプログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体は、前述の破損予測方法と同等の効果が得られる。
【００５２】
［１−３  所定の閾値及び所定の積分値の選定の例］
形状の異なる複数の金属平板（ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３）について、複数の曲げ深さ（ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６）の試験条件で試験した結果を表１に示す。ここで、表中の「○」は金属平板が破損しなかった場合であり、「×」は金属平板が破損した場合である。また、曲げ深さの絶対値は、ｘ１が一番小さい値であり、ｘ６まで順次大きくなるものとする。
【００５３】
【表１】
2015031528.tif 000004
表１に示すように、金属平板（ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３）は、夫々異なる曲げ深さ（ｘ４、ｘ５、ｘ６）で破損する。すなわち、本発明に係る破損予測方法は、所定の閾値（応力）及び所定の積分値（Ｃ値）として、金属平板（ＬＦ１、ＬＦ２、ＬＦ３）及び曲げ深さ（ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｘ６）に応じて、予め試験などで定められる値を用いることができる。これにより、本発明に係る破損予測方法は、金属平板の仕様及び加工条件に対応した所定の閾値（応力）若しくは所定の積分値（Ｃ値）を用いることができる。
【００５４】
［１−４  リードフレームの製造方法］
図８を用いて、本発明の実施形態に係る破損予測方法で予測した予測結果を用いて金属平板（本実施形態では、リードフレーム）を加工する方法（以下、「製造方法」という）を説明する。ここで、図８は、本発明の実施形態に係る破損予測方法で解析した解析結果に基づく製造方法の一例を説明するフローチャート図である。なお、図８に示す製造方法は一例であり、本発明に係る予測結果を用いることができる製造方法は図８に示すものに限定されるものではない。
【００５５】
図８に示すように、本実施形態に係る製造方法は、先ず、ステップＳ８０１において、前述の［１−１  リードフレームの破損予測方法］に記載の破損予測方法の予測結果に基づいて、金属基板（リードフレーム）の形状及び加工条件を設計する。その後、製造方法は、ステップＳ８０２に進む。
【００５６】
次に、製造方法は、ステップＳ８０２において、加工される金属基板を加工装置に配置する。その後、製造方法は、ステップＳ８０３に進む。
【００５７】
次いで、製造方法は、ステップＳ８０３において、ステップＳ８０２で配置された金属基板を打ち抜き加工する。具体的には、製造方法は、金属基板の所望の位置に開口を形成する。その後、製造方法は、ステップＳ８０４に進む。
【００５８】
ステップＳ８０４において、製造方法は、ステップＳ８０３で打ち抜き加工された金属基板をめっき加工する。その後、製造方法は、ステップＳ８０５に進む。
【００５９】
ステップＳ８０５において、製造方法は、ステップＳ８０４でめっき加工された金属基板を曲げ加工する。具体的には、製造方法は、前述の破損予測方法の予測結果に基づいて設計された加工条件（ステップＳ８０１）で金属基板を変形し、リードフレーム（例えば図２）を製造する。
【００６０】
その後、製造方法は、図中のＥＮＤに進み、リードフレームを製造する動作を終了する。
【００６１】
［２．破損予測装置］
本発明の実施形態に係る破損予測装置１００は、金属平板（本実施形態では、リードフレーム）を加工するときに、金属平板が破損するか否かを予測する装置である。図９を用いて、本発明の実施形態に係る破損予測装置１００の構成を説明する。ここで、図９は、本発明に係る破損予測装置の一例を説明する機能ブロック図である。なお、図９に示す破損予測装置は一例であり、本発明を用いることができる破損予測装置は図９に示すものに限定されるものではない。
【００６２】
図９に示すように、破損予測装置１００は、加工時の金属平板の応力を解析する解析手段１０と、解析手段１０が解析した解析結果に基づいて金属平板が破損するか否かを判定する破損判定手段２０とを有する。また、破損予測装置１００は、本実施形態では、装置全体の動作を制御する制御手段Ｃｎｔｒと、解析モデル等を記憶する記憶手段ＳＶとを更に有する。
【００６３】
解析手段１０は、金属平板を複数の領域に分割した場合において複数の領域の複数の応力を夫々算出する応力算出部１１と、応力算出部１１が算出した複数の応力において最大応力の領域を特定する最大応力特定部１２と、最大応力特定部１２が特定した最大応力の領域の位置に基づいて金属平板上に仮想線を設定する仮想線設定部１３と、仮想線設定部１３が設定した仮想線上の最小応力の領域を抽出する最小応力抽出部１４と、を備える。
【００６４】
また、解析手段１０は、上記最大応力特定部１２の代わりに加工中の最大主応力と歪み量の積の積分値（数１のＣ値）が最大となる最大領域を特定する最大Ｃ値特定部１２Ｃと、上記最小応力抽出部１４の代わりに仮想線上で積分値（Ｃ値）が最小となる最小領域を抽出する最小Ｃ値抽出部１４Ｃとを備える構成であってもよい。これにより、解析手段１０は、算出したＣ値に基づいて、加工中（曲げ加工中）の経時変化を考慮した予測をすることができる。なお、解析手段１０が解析する方法は、前述の［１．破損予測方法］の解析方法と同様のため、説明を省略する。
【００６５】
破損判定手段２０は、最小応力抽出部１４が抽出した最小応力の領域の応力に基づいて、金属平板が破損するか否かを判定する。破損判定手段２０は、最小応力抽出部１４が抽出した最小応力の領域の応力が所定の閾値（応力）以上のときに、又は、最小Ｃ値抽出部１４Ｃが抽出した最小領域の積分値が所定の積分値（Ｃ値）以上のときに、金属平板が破損すると判定することができる。なお、破損判定手段２０が判定する方法は、前述の［１．破損予測方法］の判定方法と同様のため、説明を省略する。
【００６６】
制御手段Ｃｎｔｒは、破損予測装置１００の各構成に動作を指示し、各構成の動作を制御する手段である。制御手段Ｃｎｔｒは、例えば予め記憶されているプログラム（制御プログラム、アプリケーション、制御マップ等）を用いて、破損予測装置１００の動作を制御してもよい。また、制御手段Ｃｎｔｒは、破損予測装置１００の外部から入力された情報等に基づいて、破損予測装置１００の動作を制御してもよい。なお、制御手段Ｃｎｔｒは、公知の技術のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）及びメモリ等を含む演算処理装置で構成してもよい。また、制御手段Ｃｎｔｒは、破損予測装置１００に予め搭載されているコントローラを利用する構成であってもよい。
【００６７】
記憶手段ＳＶは、解析モデル、解析条件、並びに、解析結果及び判定結果を記憶する手段である。記憶手段ＳＶは、公知の技術（ハードディスク、メモリなどの記憶装置）を用いることができる。
【００６８】
具体的には、破損予測装置１００は、図９に示すように、制御手段Ｃｎｔｒを用いて、「解析指示」を解析手段１０に出力する（図中のＢ０１）。また、破損予測装置１００は、制御手段Ｃｎｔｒを用いて、「判定指示」を破損判定手段２０に出力する（図中のＢ０１）。
【００６９】
解析手段１０は、入力された「解析指示」に基づいて、解析対象を解析する（Ｂ０２）。ここで、解析手段１０は、「解析指示」に応じて、先ず、記憶手段ＳＶに予め記憶されている「解析データ（解析モデル及び解析条件を）」に基づいて、応力算出部１１を用いて、解析モデルの各領域（メッシュ）の応力をそれぞれ算出し、その結果（算出データ）を最大応力特定部１２に出力する（Ｂ０３）。また、解析手段１０は、「算出データ」に基づいて、最大応力特定部１２を用いて、算出した複数の応力において最大応力の領域を特定し、その結果（特定データ）を仮想線設定部１３に出力する（Ｂ０４）。
【００７０】
次に、解析手段１０は、「特定データ」に基づいて、仮想線設定部１３を用いて、特定した最大応力の領域の位置に応じて、金属平板上に仮想線を設定し、その結果（設定データ）を最小応力抽出部１４に出力する（Ｂ０５）。次いで、解析手段１０は、「抽出データ」に基づいて、最小応力抽出部１４を用いて、設定した仮想線上の最小応力の領域を抽出し、その結果（抽出データ）を破損判定手段２０に出力する（Ｂ０６）。
【００７１】
破損判定手段２０は、入力された「解析指示」及び「抽出データ」に基づいて、金属平板が破損するか否かを判定し、その結果（判定データ）を記憶手段ＳＶ（及び制御手段Ｃｎｔｒ）に出力する（Ｂ０７）。
【００７２】
以上のとおり、本発明の実施形態に係る破損予測装置１００は、前述の［１．破損予測方法］の破損予測方法と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態を参照しながら、本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変更又は変形することが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１００    ：  破損予測装置
１０    ：  解析手段
１１    ：  応力算出部
１２    ：  最大応力特定部
１２Ｃ  ：  最大Ｃ値特定部
１３    ：  仮想線設定部
１４    ：  最小応力抽出部
１４Ｃ  ：  最小Ｃ値抽出部
２０    ：  破損判定手段
Ｃｎｔｒ：  制御手段
ＳＶ    ：  記憶手段
Ｄｂ，Ｄｂａ，Ｄｂｂ  ：  曲げ深さ
ＩＣ    ：電子素子
ＬＦ，ＬＦ１，ＬＦ２，ＬＦ３，ＬＦａ，ＬＦｂ  ：  リードフレーム
ＬＦ−ｉｃ  ：  チップ載置部
ＰＫＧ  ：  パッケージ
Ｓｔ−Ｌ１，Ｓｔ−Ｌ２，Ｓｔ−Ｌ３  ：  仮想線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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