JP2001350813A

JP2001350813A - 自動配線方法及びその装置

Info

Publication number: JP2001350813A
Application number: JP2001107688A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miura; 弘三浦; Masato Ariyama; 眞人有山; Kazuyuki Iida; 一幸飯田; Kazufumi Iwahara; 和史岩原; Mitsunobu Okano; 光伸岡野; Hiroyuki Orihara; 広幸折原; Akira Katsumata; 章勝又; Toshiyasu Sakata; 寿康坂田; Masaharu Nishimura; 正治西村; Hiroshi Hamamura; 博史浜村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2001-12-21
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: JP3538158B2

Abstract

(57)【要約】【課題】多数の部品ピンを有する配線板上に配線パタ
ンを自動的に配線すべくその配線ルートを決定する自動
配線方法およびその装置に関し、配線ルートの探査時間
を短縮し一定時間内の探査件数を増加させて高密度の自
動配線を実現することを目的とする。【解決手段】隣接部品ピン１３間の直線を弦１４とし
て定義し、配線ルート１５の始点１３Ａから終点１３Ｂ
へ向け迷路法配線の波を発生し、波を隣接する弦１４間
で伝搬させ、波が始点１３Ａから終点１３Ｂに到達する
までに通過した弦１４の位置を順に記憶し、波が終点１
３Ｂに到達すると終点１３Ｂから始点１３Ａに向け波の
通過した弦１４の位置を逆行して配線パタンの配線ルー
ト１５を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数の部品ピンを
有する配線板上に配線パタンを自動的に配線すべくその
配線ルートを決定する自動配線方法およびその装置に関
する。近年の半導体（ＬＳＩ），マルチチップモジュー
ル（ＭＣＭ），プリント配線板等では、部品を高密度に
実装・配置しさらに少ない信号層で短期間のうちに配線
することが必要とされている。このような高密度・高性
能化によるマージン（自由度）の減少に伴い、一つの固
定化したアルゴリズムで多種多様な配線問題や配置問題
を解決することが非常に困難になってきており、高性能
な自動配線技術および自動配置技術を確立する必要があ
る。

【０００２】

【従来の技術】多数の部品ピンを有する配線板上に配線
パタンを自動的に配線すべくその配線ルートを決定する
ための一般的な自動配線手段としては、例えば、ライン
サーチ法あるいは迷路法と呼ばれるものが知られてい
る。ラインサーチ法では、例えば図１０に示すように、
プリント配線板１１０上において、配線パタンを配線す
べき２点が始点（部品ピン）１１１および終点（部品ピ
ン）１１２として与えられた場合、この始点１１１から
終点１１２までの配線ルートを次のようにして決定して
いる。

【０００３】即ち、プリント配線板１１０上において、
始点１１１から終点１１２に近づく適当な方向を選択
し、始点１１１からその方向（図１０に示す例では右方
向）へ第１次探査ライン１１３を引く。この場合、第１
次探査ライン１１３は終点１１２に到達することができ
ないので、次に、この第１次探査ライン１１３上の適当
な位置から、第１次探査ライン１１３に直交し且つ終点
１１２に近づく適当な方向（図１０に示す例では下方
向）へ第２次探査ライン１１４を引く。

【０００４】そして、このときも、第２次探査ライン１
１４は、配線禁止領域（図１０中で×印で示す部分）の
ために終点１１２に到達することができないので、以
下、前述と同様にして、第２次探査ライン１１４に直交
する第３次探査ライン１１５、この第３次探査ライン１
１５に直交する第４次探査ライン１１６、この第４次探
査ライン１１６に直交する第５次探査ライン１１７を、
順次、一つ前のライン上の適当な位置から引くことによ
り、最終的に、第５次探査ライン１１７が終点１１２に
到達することになる。

【０００５】このように引かれた第１次探査ライン１１
３〜第５次探査ライン１１７により、プリント配線板１
１０上において、始点１１１から終点１１２まで所望の
配線パタンの配線ルートが決定される。一方、迷路法で
は、例えば図１１に示すように、プリント配線板１２０
上において、配線パタンを配線すべき２点が始点（部品
ピン）１２１および終点（部品ピン）１２２として与え
られた場合、この始点１２１から終点１２２までの配線
ルートを次のようにして決定している。

【０００６】即ち、迷路法では、図１１に示すように、
プリント配線板１２０上に、配線パタンのパタン幅を基
本単位としたメッシュを想定し、始点１２１から終点１
２２へ向けて波を発生する。この波は、図１１において
各メッシュ内に丸付き数字として示すように、始点１２
１の存在するメッシュに隣接するメッシュにを付し、
のメッシュに隣接するメッシュにを付し、以下同様
に隣接するメッシュに順次番号を付してゆくことによ
り、始点１２１から終点１２２まで到達する。

【０００７】図１１に示す例では、終点１２２の存在す
るメッシュは、始点１２１から８番目のメッシュとなり
を付されることになる。このような波が始点１２１か
ら終点１２２に到達するまでに経由した各メッシュは順
に記憶されており、波が終点１２２に到達すると、終点
１２２から始点１２１に向け波の経由したメッシュの位
置を逆行つまりバックトレースすることにより、配線パ
タンの配線ルート１２３が決定される。

【０００８】なお、図１１中においても、×印を付され
たメッシュは配線禁止領域を示している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、急激
に進展した高密度実装化および低コスト化や高速化から
くる物理的・電気的な設計条件が厳しくなり、自動配線
を長時間実行しても設計者が期待する最適な解を見つけ
ることが困難で、未配線部分が多数残るようになってき
た。

【００１０】一方、図１０により前述したラインサーチ
法では、配線パタンを直線（探査ライン１１３〜１１７
参照）の連続として表しているため、パタンが通過可能
かどうか判定を行なう場合には、直線の位置関係の判定
のため、図形演算が必要であり、膨大な時間を消費して
いた。これが原因となって配線パタンの通行ルートの探
査を十分に行なえなかった。

【００１１】また、図１１により前述した迷路法では、
基本となるメッシュをパタン幅としているため、プリン
ト配線板１２０の面積が広くまたパタン幅が狭くなる毎
にデータ量が膨大なものとなり、通行可能ルートを探す
ために経由するメッシュの数も多くなり、膨大な探査時
間を必要としていた。従って、高密度に配線パタンを配
線するためには、多くの経路、多くの組合せについて通
行ルート探査が必要であるが、高速に探査を行なえなか
ったため、探査できない経路が発生し、高密度配線を阻
害していた。

【００１２】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、配線ルートの探査時間を短縮し、一定時間内
の探査件数を増加させることにより高密度の自動配線を
実現した、自動配線方法及びその装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図で、この図１において、１２は配線板、１３，１３
Ａ，１３Ｂは配線板１２上の多数の部品ピン、１４は隣
接する部品ピン１３（１３Ａ，１３Ｂ）間を結んだ直線
であり弦として定義されるものである。そして、本発明
の自動配線方法は、隣接する部品ピン１３（１３Ａ，１
３Ｂ）間を結んだ直線を弦１４として定義し、配線ルー
ト１５の始点（部品ピン）１３Ａから終点（部品ピン）
１３Ｂへ向けて迷路法配線の波を発生し、波を隣接する
弦１４の間で伝搬させ、波が始点１３Ａから終点１３Ｂ
に到達するまでに通過した弦１４の位置を順に記憶し、
波が終点１３Ｂに到達すると終点１３Ｂから始点１３Ａ
に向け波の通過した弦１４の位置を逆行して、配線パタ
ンの配線ルート１５を決定するものである。

【００１４】なお、波を隣接する弦１４の間で伝搬させ
る際に、当該弦１４をなす部品ピン１３（１３Ａ，１３
Ｂ）間の容量に基づいて配線パタンの通過の可否を判定
してもよい。この場合、今回の波の伝搬により当該弦１
４上を通過させる配線パタンの線幅と今回までに当該弦
１４上の通過を許可した配線パタンの線幅との総合計幅
を算出し、総合計幅と当該弦１４をなす該部品ピン１３
（１３Ａ，１３Ｂ）間の距離とを比較し、前記距離より
も前記総合計幅の方が小さい場合に配線パタンの通過を
許可する。

【００１５】また、弦１４上を複数の配線パタンが通過
することを許可した場合、各配線パタンの当該弦１４上
の通過位置を、当該弦１４上の相対的位置として記憶す
るようにし、隣接する弦１４上を少なくとも２つの配線
パタンが通過する場合、隣接する弦１４上での各配線パ
タンの相対的位置に基づいて、配線パタンの交差を判定
する。

【００１６】さらに、配線板１２上における配線パタン
の配線ルート１５を全て決定した後、弦１４上を通過す
る配線パタンを部品ピン１３（１３Ａ，１３Ｂ）間で均
等に配線してもよい。図２は本発明の原理ブロック図
で、この図２において、２０は多数の部品ピン１３，１
３Ａ，１３Ｂ（図１参照）を有する配線板１２（図１参
照）上に配線パタンを自動的に配線すべくその配線ルー
ト１５（図１参照）を決定するための自動配線装置であ
り、本発明の自動配線装置２０は、弦情報作成手段２１
および迷路配線制御手段２２を有して構成されている。

【００１７】ここで、弦情報作成手段２１は、隣接する
部品ピン１３（１３Ａ，１３Ｂ）間を結んだ直線である
弦１４（図１参照）の位置情報を部品ピン１３（１３
Ａ，１３Ｂ）の位置情報に基づいて作成するものであ
る。また、迷路配線制御手段２２は、配線ルート１５の
始点１３Ａから終点１３Ｂへ向けて迷路法配線の波を発
生し、弦情報作成手段２１により作成された弦１４の情
報に基づいて波を隣接する弦１４の間で伝搬させ、波が
始点１３Ａから終点１３Ｂに到達するまでに通過した弦
１４の位置を順に記憶し、波が終点１３Ｂに到達する
と、終点１３Ｂから始点１３Ａに向け波の通過した弦１
４の位置を逆行して、配線パタンの配線ルート１５を決
定するものである。

【００１８】なお、自動配線装置２０において、迷路配
線制御手段２２により波を隣接する弦１４の間で伝搬さ
せる際に当該弦１４をなす部品ピン１３（１３Ａ，１３
Ｂ）間の容量に基づいて配線パタンの通過の可否を判定
する通過可否判定手段をそなえてもよい。この場合、通
過可否判定手段を、今回の波の伝搬により当該弦１４上
を通過させる配線パタンの線幅と今回までに当該弦１４
上の通過を許可した配線パタンの線幅との総合計幅を算
出する加算手段と、この加算手段により算出された総合
計幅と当該弦１４をなす部品ピン１３（１３Ａ，１３
Ｂ）間の距離とを比較する比較手段と、この比較手段に
よる比較の結果、前記距離よりも前記総合計幅の方が小
さい場合に配線パタンの通過を許可する判定手段とから
構成する。

【００１９】また、前記通過可否判定手段により弦１４
上を複数の配線パタンが通過することを許可した場合、
各配線パタンの当該弦１４上の通過位置を、当該弦１４
上の相対的位置として記憶するようにし、自動配線装置
２０に、隣接する弦１４上を少なくとも２つの配線パタ
ンが通過する場合にその隣接する弦１４上での各配線パ
タンの相対的位置に基づいて配線パタンの交差を判定す
る交差判定手段をそなえてもよい。

【００２０】さらに、自動配線装置２０において、配線
板１２上における配線パタンの配線ルート１５を迷路配
線制御手段２２により全て決定した後に弦１４上を通過
する配線パタンを部品ピン１３（１３Ａ，１３Ｂ）間で
均等に配線する均等割付手段をそなえてもよい。上述し
た本発明の自動配線方法及びその装置では、図１，図２
に示すように、まず、弦情報作成手段２１により、隣接
する部品ピン１３（１３Ａ，１３Ｂ）間を結んだ直線が
弦１４として定義され、その弦１４の位置情報が部品ピ
ン１３（１３Ａ，１３Ｂ）の位置情報に基づいて作成さ
れている。

【００２１】そして、迷路配線制御手段２２により、配
線ルート１５の始点（部品ピン）１３Ａから終点（部品
ピン）１３Ｂへ向けて迷路法配線の波を発生し、波を隣
接する弦１４の間で伝搬させ、波が始点１３Ａから終点
１３Ｂに到達するまでに通過した弦１４の位置を順に記
憶し、波が終点１３Ｂに到達すると終点１３Ｂから始点
１３Ａに向け波の通過した弦１４の位置を逆行すること
で、配線パタンの配線ルート１５が決定される。

【００２２】従って、配線パタン幅に依存した矩形から
なるメッシュを用いることなく、配線パタン幅よりも大
きな部品ピン１３間距離を基本単位とする弦１４が波の
伝搬対象となるので、短時間で配線パタンの配線ルート
１５を決定することができる。なお、迷路配線制御手段
２２により波を隣接する弦１４の間で伝搬させる際に
は、通過可否判定手段にて、当該弦１４をなす部品ピン
１３（１３Ａ，１３Ｂ）間の容量に基づいて配線パタン
の通過の可否を判定することにより、部品ピン１３間
（弦１４上）に、配線不可能な数の配線パタンが通過す
るのを防止できるほか、その通過可否の判定を短時間に
行なうことができる。

【００２３】この場合、加算手段により今回の波の伝搬
により当該弦１４上を通過させる配線パタンの線幅と今
回までに当該弦１４上の通過を許可した配線パタンの線
幅との総合計幅を算出し、比較手段により総合計幅と当
該弦１４をなす部品ピン１３（１３Ａ，１３Ｂ）間の距
離とを比較し、判定手段により前記距離よりも前記総合
計幅の方が小さい場合に配線パタンの通過を許可するこ
とで、部品ピン１３間の距離（弦１４の長さ）を超える
幅の配線パタンの通過を防止することができる。

【００２４】また、通過可否判定手段により弦１４上を
複数の配線パタンが通過することを許可した場合、自動
配線装置２０において、各配線パタンの当該弦１４上の
通過位置を、当該弦１４上の相対的位置として記憶する
ことで、既に通過を許容している配線パタンの位置を弦
１４上の相対的位置として扱うことができるので、部品
ピン１３間（弦１４上）に新たな配線パタンの通過を許
容する場合等に、既存の配線パタンの位置の移動を容易
に行なえ、新たな配線パタンの挿入を容易に行なうこと
ができる。

【００２５】さらに、上述のように複数の配線パタンの
弦１４上の通過位置を相対的位置として記憶することに
より、隣接する弦１４上を少なくとも２つの配線パタン
が通過する場合、交差判定手段により、隣接する弦１４
上での各配線パタンの相対的位置に基づいて、複雑な演
算等を一切行なうことなく、配線パタンの交差を容易に
判定することができる。

【００２６】また、迷路配線制御手段２２により配線板
１２上における配線パタンの配線ルート１５を全て決定
した後、均等割付手段により、弦１４上を通過する配線
パタンを、自動的に部品ピン１３（１３Ａ，１３Ｂ）間
で均等に配線することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図３は本発明の一実施形態として
の自動配線装置を示すブロック図である。ここで、ま
ず、図４により、本実施形態の自動配線対象となるプリ
ント配線板７０について説明すると、このプリント配線
板７０は、多数の部品ピン７１（７１Ａ，７１Ｂ）を有
しており、ここでは、例えば始点（部品ピン）７１Ａと
終点（部品ピン）７１Ｂとの間に配線パタンを自動的に
配線すべく、その配線ルートを決定するものとする。

【００２８】そして、図３に示すように、本実施形態の
自動配線装置６０は、図４に示す多数の部品ピン７１
（７１Ａ，７１Ｂ）を有するプリント配線板７０上に配
線パタンを自動的に配線すべくその配線ルートを決定す
るためのもので、データベース６１，配線データベース
６２，弦情報作成部６３，迷路配線制御部６４，均等割
付部６５，通過可否判定部６６，交差判定部６７および
通行データ挿入部６８を有して構成されている。

【００２９】ここで、データベース６１は、自動配線に
必要なプリント配線板７０上での各種接続情報，部品ピ
ン情報や、自動配線装置６０による自動配線結果である
配線パタン情報などを格納するものである。配線データ
ベース６２は、本実施形態による自動配線処理中に、自
動配線対象であるプリント配線板７０についての各種情
報（配線パタンの通行情報，後述する弦７２の位置情報
等）を記憶するものである。

【００３０】弦情報作成部６３は、データベース６１か
ら部品ピン情報を読み込んで、図４に示すごとく隣接す
る部品ピン７１（７１Ａ，７１Ｂ）間を結んだ直線であ
る弦７２の位置情報（配線パタンの通行情報を保存する
ための基礎データ）を部品ピン７１（７１Ａ，７１Ｂ）
の位置情報に基づいて作成し、配線データベース６２に
書き込むものである。

【００３１】また、迷路配線制御部６４は、配線データ
ベース６２において、配線ルートの始点７１Ａから終点
７１Ｂへ向けて迷路法配線の波を発生し、弦情報作成部
６３により作成された弦１４の情報に基づいて波を隣接
する弦７２の間で伝搬させ、波が始点７１Ａから終点７
１Ｂに到達するまでに通過した弦７２の位置を順に記憶
し、波が終点７１Ｂに到達すると、終点７１Ｂから始点
７１Ａに向け波の通過した弦７２の位置を逆行（バック
トレース）して、配線パタンの配線ルートを決定するも
のである。

【００３２】即ち、本実施形態の迷路配線制御部６４で
は、図４に示すように、配線データベース６２で想定さ
れるプリント配線板７０上において、始点７１Ａから終
点７１Ｂへ向けて波を発生する。この波は、図４におい
て各弦７２上に丸付き数字として示すように、始点７１
Ａの最寄りの弦７２上にを付し、を付した弦７２に
隣接する弦７２にを付し、以下同様に隣接する弦７２
に順次番号を付してゆくことにより、始点７１Ａから終
点７１Ｂまで到達する。

【００３３】図４に示す例では、終点７１Ｂには、始点
７１Ａから３番目の弦７２の次に到達することになり、
このような波が始点７１Ａから終点７１Ｂに到達するま
でに経由した各弦７２は配線データベース６２に順に記
憶されており、波が終点７１Ｂに到達すると、終点７１
Ｂから始点７１Ａに向け波の経由した弦７２の位置を逆
行つまりバックトレースすることにより、配線パタンの
配線ルート７３を決定している。

【００３４】そして、図３において、均等割付部６５
は、プリント配線板７０上における配線パタンの配線ル
ートを迷路配線制御部６４により全て決定した後に弦７
２上を通過する配線パタンを部品ピン７１（７１Ａ，７
１Ｂ）間で均等に配線するものである。また、通過可否
判定部６６は、迷路配線制御部６４に設けられ、迷路配
線制御部６４により波を隣接する弦７２の間で伝搬させ
る際に、その弦７２をなす部品ピン７１（７１Ａ，７１
Ｂ）間の容量に基づいて配線パタンの通過の可否を判定
するものである。

【００３５】そして、本実施形態の通過可否判定部６６
は、加算部６６Ａ，比較部６６Ｂおよび判定部６６Ｃか
ら構成されている。加算部６６Ａは、今回の波の伝搬に
より当該弦７２上を通過させる配線パタンの線幅と今回
までに当該弦７２上の通過を許可した配線パタンの線幅
との総合計幅を算出するものである。また、比較部６６
Ｂは、加算部６６Ａにより算出された総合計幅と、当該
弦７２をなす部品ピン７１（７１Ａ，７１Ｂ）間の距離
（既知のデータでデータベース６１から部品ピン情報と
して与えられるもの）とを比較するものである。さら
に、判定部６６Ｃは、比較部６６Ｂによる比較の結果、
前記距離よりも前記総合計幅の方が小さい場合に配線パ
タンの通過を許可するものである。

【００３６】さらに、本実施形態の配線データベース６
２では、通過可否判定部６６により弦７２上を複数の配
線パタンが通過することを許可した場合、各配線パタン
の当該弦７２上の通過位置が、当該弦７２上の相対的位
置（配線パタンの配線ルートと弦７２との交点が弦７２
上のどこにあるか）として記憶されるようになってい
る。

【００３７】交差判定部６７は、迷路配線制御部６４に
設けられ、隣接する弦７２上を少なくとも２つの配線パ
タンが通過する場合、その隣接する弦７２上での各配線
パタンの相対的位置（配線データベース６２に保持され
るもの）に基づいて配線パタンの交差を判定するもので
ある。また、通行データ挿入部６８は、迷路配線制御部
６４により波を隣接する弦７２の間で伝搬させる際に、
弦７２上に配線パタンを通過させる場合に、その配線パ
タンの通行情報を配線データベース６２に登録するとと
もに、通過可否判定部６６により弦７２上を複数の配線
パタンが通過することを許可した場合には、既に通過を
許可されている配線パタンの弦７２上での相対的位置を
考慮しながら必要に応じてその相対的位置を適宜ずらし
ながら、最後に通過させる配線パタンの弦７２上での相
対的位置を、新たな配線パタンの通行情報として配線デ
ータベース６２に登録するものである。

【００３８】上述のごとく構成された自動配線装置６０
により実現される本実施形態の自動配線方法を、図５〜
図９を参照しながら説明する。例えば図５（ａ），
（ｂ）に示すように位置ｐから位置ｑへ迷路配線用の波
を伝搬させる際に、図１１にて説明したメッシュを用い
た迷路法を使用すると、図５（ａ）に示すようにメッシ
ュを設定した場合、位置ｐから位置ｑに波が到達するに
は最低６個のメッシュを通過しなければならないが、本
実施形態の迷路配線制御部６４を用いた場合、図５
（ｂ）に示すように、波は、位置ｐの弦７２から位置ｑ
の弦７２まで１回で（ダイレクトに）到達することにな
る。

【００３９】従って、配線パタン幅に依存した矩形から
なるメッシュを用いることなく、配線パタン幅よりもか
なり大きな部品ピン７１間距離を基本単位とする弦７２
が波の伝搬対象となるので、極めて短時間で配線パタン
の配線ルートを決定することができる。なお、図５
（ｂ）中および図６において、弦７２上の×印は、波が
弦７２上を通過したこと（波と弦７２との交点）を記録
するためのものであり、７３は既に通過を許容された配
線ルートを示している。

【００４０】ところで、本実施形態の自動配線装置６０
では、迷路配線制御部６４によりプリント配線板７０上
における配線パタンの配線ルートが全て決定された後に
は、均等割付部６５により、弦７２上を通過する配線パ
タンは、自動的に部品ピン７１間で均等に配線され、最
終的に決定された配線パタンの絶対的な位置がデータベ
ース６１に登録される。

【００４１】ここで、図１１にて説明したメッシュを用
いた迷路法では、部品ピン間の配線パタンを均等に割り
付け配置する場合、例えば図６に示すように、部品ピン
７１間の弦７２上に、既に２本の配線ルート７３が決定
されている状態で、新たな配線ルート７４の通過を追加
させる際には、この新たな配線ルート７４の通過が決定
された時点で、部品ピン７１間における３本の配線ルー
ト７３，７４の間隔ｄが等しくなるように、配線ルート
７３の位置（座標）を変更しなければならない。

【００４２】これに対して、本実施形態の自動配線装置
６０では、前述した通り、迷路配線制御部６４による処
理が行なわれている途中段階で、配線データベース６２
には、部品ピン７１間（弦７２上）の図６に示す２本の
配線ルート７３の通過位置は相対的位置として設定され
ているだけである。従って、新たな配線ルート７４の通
過が決定された時点では、通行データ挿入部６８によ
り、その配線ルート７４の通過位置を、弦７２上の一番
下（下側の配線ルート７３と下側の部品ピン７１との
間）の位置とし、他の２本配線ルート７３に対する相対
的位置として配線データベース６２に記憶して新たな配
線ルート７４の追加登録を行なうだけでよい。

【００４３】つまり、新たな配線ルート７４を部品ピン
７１間（弦７２上）で追加する際に座標を書き換える必
要はなく、プリント配線板７０上の全ての配線パタンの
配線ルートが決定された最終段階で、均等割付部６５に
より、部品ピン７１間における配線ルート７３，７４の
間隔ｄが等しくなるように、座標を設定すればよい。な
お、このように配線パタン間隔を部品ピン７１間で均等
に割り付けることにより、配線パタンに対する部品ピン
７１の電気的な影響や配線パタン相互の電気的な影響を
最少に抑えることができるほか、配線パタンの歩留りを
向上させプリント配線板７０での配線パタンの配線コス
トを最小限のものとすることができる。

【００４４】さらに、本実施形態の自動配線装置６０で
は、迷路配線制御部６４により波を隣接する弦７２の間
で伝搬させる際には、通過可否判定部６６にて、当該弦
７２をなす部品ピン７１間の容量に基づいて配線パタン
の通過の可否を判定することにより、部品ピン７１間
（弦７２上）に、配線不可能な数の配線パタンが通過す
るのを防止できるほか、その通過可否の判定を短時間に
行なうことができる。

【００４５】ここで、例えば図６にて前述したように、
新たな配線ルート７４を弦７２上で追加しようとする際
に、図１１にて説明したメッシュを用いた迷路法では、
その新たな配線パタンが部品ピン７１間を通過できるか
どうかを判定する場合、まず、新たな配線ルート７４と
下側の部品ピン７１との間隔を計算し、その間隔が、配
線パタンを通すのに十分な間隔をもたない場合には、既
に配線されている２本の配線ルート７３の位置を上側に
移動させてから、再度、新たな配線ルート７４と下側の
部品ピン７１との間隔を調査する必要があった。さら
に、この時点で、新たな配線ルート７４を通すのに十分
な間隔がないと判定された場合には、上側に移動させた
２本の配線ルート７３の位置を元に戻すなどの操作を必
要としていたため、ルート探査に多大な時間を要してい
た。

【００４６】これに対して、本実施形態の自動配線装置
６０では、前述した通り、通過可否判定部６６におい
て、加算部６６Ａにより今回の波の伝搬により弦７２上
を通過させる配線パタン（新たな配線ルート７４）の線
幅と今回までに弦７２上の通過を許可した配線パタン
（２本の配線ルート７３）の線幅との総合計幅を算出
し、比較部６６Ｂにより総合計幅と弦７２をなす部品ピ
ン７１間の距離（既知）とを比較し、判定部６６Ｃによ
り、不等式〔部品ピン７１間の距離〕＞〔配線パタン７
３，７３の線幅の合計〕を満足するかどうかを調査する
だけで、新たな配線ルート７４の通行可否の判定が可能
となり、部品ピン７１間の距離（弦７２の長さ）を超え
る幅の配線パタンの通過を防止できるため、極めて短時
間で配線ルートの探査を行なうことができる。

【００４７】また、図６により前述した通り、部品ピン
７１間の弦７２上に、既に２本の配線ルート７３が決定
されている状態で、新たな配線ルート７４を挿入して通
過させる際には、図１１にて説明したメッシュを用いた
迷路法では、既存の配線パタンの配線ルート７３をそれ
自身の線幅を考慮して、上側の部品ピン７１からの位置
を決定しなければならない。一般的に、配線ルートの探
査に際しては、試行錯誤的な手法を採るため、ここで探
査された新たな配線ルート７４がそのまま採用されると
は限らず、採用されなかった場合には既存の配線パタン
の位置を元に戻す必要があった。

【００４８】これに対して、本実施形態の自動配線装置
６０では、前述したように、配線データベース６２にお
いて、部品ピン７１間（弦７２上）の図６に示す２本の
配線ルート７３の通過位置は相対的位置として設定して
いるだけであり、新たな配線ルート７４を採用した場合
には、通行データ挿入部６８により、下側の配線ルート
７３と下側の部品ピン７１との間に新たな配線ルート７
４が存在することを相対的位置で登録するだけでよく、
その実際の位置（絶対的な位置）は、最終段階で均等割
付部６５により一度だけ算出すればよい。

【００４９】そして、当該新たな配線ルート７４が不採
用になった場合には、配線データベース６２において、
下側の配線ルート７３と下側の部品ピン７１との間に配
線ルート７４が存在しなくなったと表現するだけでよ
い。従って、既存の配線ルート７３の位置に対して、何
ら影響を与えることはなく、前述した通り、極めて短時
間で配線ルートの探査を行なうことができる。

【００５０】さらに、本実施形態の自動配線装置６０で
は、前述のように複数の配線パタンの弦７２上の通過位
置を相対的位置として配線データベース６２上に記憶す
ることにより、例えば図７に示すように、隣接する位置
ｐ，ｑの弦７２上を少なくとも２つの配線パタンの配線
ルート７３，７４が通過する場合、迷路配線制御部６４
の交差判定部６７により、位置ｐ，ｑの２つの弦７２上
での各配線ルート７３，７４の相対的位置に基づいて、
複雑な演算等を一切行なうことなく、配線ルート７３と
７４との交差を容易に判定することができる。

【００５１】ここで、図７に示すように、位置ｐ，ｑの
弦７２上の位置Ｐ１，Ｐ４を通過する配線ルート７３が
既に決定されている状態で、位置ｐ，ｑの弦７２上の位
置Ｑ１，Ｑ２を通過する新たな配線ルート７４を追加し
ようとする場合、図１１にて説明したメッシュを用いた
迷路法において、新たな配線ルート７４が既存の他の配
線パタン７３と交差するかどうかを調べるには、プリン
ト配線板７０上に多数存在する配線パタンの中から、位
置Ｐ１〜Ｐ２，Ｐ２〜Ｐ３，Ｐ３〜Ｐ４に到る配線ルー
ト７３の配線パタンを見つけ、それぞれが連続している
ことを確認してから、位置Ｑ１とＱ２とを結ぶ線が既存
の配線パタン７３と交差すると判定し、位置ｐ，ｑ間に
おいては位置Ｑ１からＱ２へ到る配線ルート７４が存在
しないことを判断している。

【００５２】これに対して、本実施形態の自動配線装置
６０では、前述の交差判定部６７により、位置Ｐ１から
Ｐ４へ到る既存の配線ルート７３と位置Ｑ１からＱ２へ
到る新たな配線ルート７４とが、交差するかは以下の２
点によって明確に判定される。位置ｐの弦７２上で位置Ｑ１の上側に位置Ｐ１が存在
すること。

【００５３】既存の配線ルート７３が、弦７２上の位
置Ｐ１から、位置ｑの弦７２上における位置Ｑ２よりも
下側の位置Ｐ４まで連続していること。従って、図７に
おいて、新たな配線ルート７４が、位置ｐの弦７２上の
位置Ｑ１から位置ｑの弦７２上の位置Ｑ２に到達するに
は、位置Ｐ１からＰ４へ到る既存の配線ルート７３と交
差することを直ちに判定でき、配線ルートの探査時間を
短縮することが可能になる。

【００５４】一方、図１０にて説明したラインサーチ法
では、実際には図９（ａ）に示すように、配線パタン８
１〜８４をセグメントと呼ばれる直線で表す。さらに、
この直線に効率的にアクセスすため、プリント配線板７
０を縦または横の帯状に分割してリンクを設定してい
る。配線パタン８１〜８３のように分割した帯と平行す
るパタン（主配線方向のパタンという）は問題にならな
いが、配線パタン８４のように、分割した帯と直交する
方向のパタン（従配線方向のパタンという）はセグメン
トを分割して表す必要があるため、一度、ある層に対し
て主配線方向を決定すると、それと直交する方向のパタ
ンを効率よく表現することができなくなっている。つま
り、従配線方向のパタンは、多数のセグメントに分割し
て表現しなければならない。

【００５５】これに対して、本実施形態の自動配線装置
６０では、図８や図９（ｂ）に示すように、領域を帯状
に分割しないため、主配線方向と従配線方向とを区別す
ることなく、配線パタン（配線ルート７３）を表現する
ことが可能となり、水平，垂直いずれの方向も区別する
ことなく、配線ルートの探査を行なうことができる。こ
のように、本発明の一実施形態によれば、配線ルートの
探査時間を大幅に短縮することができるので、一定時間
内の探査件数も大幅に増加し、極めて高密度の自動配線
を実現することができるのである。

【００５６】また、上述した各実施形態は、プリント配
線板上で自動配線および自動配置を行なう場合について
説明したが、本発明は、これに限定されるものではな
く、半導体（ＬＳＩ），マルチチップモジュール（ＭＣ
Ｍ）などの設計時にも適用することができ、この場合も
上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の自動配線
方法及びその装置によれば、隣接する部品ピン間を結ん
だ直線が弦として定義され、その弦の位置情報が部品ピ
ンの位置情報に基づいて作成され、このような弦を対象
に迷路法による配線制御を行なうことで配線パタンの配
線ルートを決定することができるので、短時間で配線パ
タンの配線ルートを決定することができ、一定時間内の
探査件数が大幅に増加し、極めて高密度の自動配線を実
現できる効果がある。

【００５８】また、迷路法配線用の波を隣接する弦の間
で伝搬させる際には、当該弦をなす部品ピン間の容量に
基づいて配線パタンの通過の可否を判定することによ
り、部品ピン間に、配線不可能な数の配線パタンが通過
するのを防止できるほか、その通過可否の判定を極めて
短時間に行なえ、自動配線のさらなる高密度化に寄与し
うる効果が得られる。

【００５９】この場合、今回の波の伝搬により弦上を通
過させる配線パタンの線幅と今回までに当該弦上の通過
を許可した配線パタンの線幅との総合計幅を算出し、そ
の総合計幅と弦の長さとを比較するだけで、配線パタン
の通過の可否を判定でき、配線パタンの通過可否判定が
簡略化され、配線ルートの探査時間の短縮化に大きく寄
与する。

【００６０】さらに、弦上を複数の配線パタンが通過す
る場合、各配線パタンの当該弦上の通過位置を、当該弦
上の相対的位置として記憶することで、既に通過を許容
している配線パタンの位置を弦上の相対的位置として扱
うことができるので、部品ピン間に新たな配線パタンの
通過を許容する場合等に、既存の配線パタンの位置の移
動を容易に行なえ、新たな配線パタンの挿入を容易に行
なうことができ、配線ルートの探査を極めて短時間で行
なうことができる。

【００６１】また、隣接する弦上を少なくとも２つの配
線パタンが通過する場合、隣接する弦上での各配線パタ
ンの相対的位置に基づいて、複雑な演算等を一切行なう
ことなく、配線パタンの交差を容易に判定できるほか、
迷路配線処理が行なわれている途中段階で、新たな配線
ルートの通過が決定された時点では、その配線ルートの
通過位置を、既存の配線ルートに対する相対的位置とし
てに記憶して新たな配線ルートの追加登録を行なうだけ
でよく、配線板上における配線ルートを全て決定した最
終段階で、弦上を通過する配線パタンを自動的に部品ピ
ン間で均等に配線してその絶対的な位置を算出・決定す
ることにより、配線ルートの探査時間をさらに短縮化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の原理ブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態としての自動配線装置を示
すブロック図である。

【図４】本実施形態の動作を説明するための図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は本実施形態の動作を説明する
ための図である。

【図６】本実施形態の動作を説明するための図である。

【図７】本実施形態の動作を説明するための図である。

【図８】本実施形態の動作を説明するための図である。

【図９】（ａ），（ｂ）は本実施形態の動作を説明する
ための図である。

【図１０】一般的なラインサーチ法を説明するための図
である。

【図１１】メッシュを用いた一般的な迷路法を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１２配線板１３部品ピン１３Ａ始点（部品ピン）１３Ｂ終点（部品ピン）１４弦１５配線ルート２０自動配線装置２１弦情報作成手段２２迷路配線制御手段６０自動配線装置６１データベース６２配線データベース６３弦情報作成部６４迷路配線制御部６５均等割付部６６通過可否判定部６６Ａ加算部６６Ｂ比較部６６Ｃ判定部６７交差判定部６８通行データ挿入部７０プリント配線板７１部品ピン７１Ａ始点（部品ピン）７１Ｂ終点（部品ピン）７２弦７３，７４配線ルート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯田一幸神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者岩原和史神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者岡野光伸神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者折原広幸神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者勝又章神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者坂田寿康神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者西村正治神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者浜村博史神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者村上直樹神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者安田満神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者山下裕寛神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者山田亮二神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 5B046 AA08 BA06 5F064 DD24 DD25 EE02 EE09 EE12 EE14 EE16 EE17 HH06 HH10 HH11 HH12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の部品ピンを有する配線板上に配線
パタンを自動的に配線すべく、該配線パタンの配線ルー
トを決定する自動配線方法であって、隣接する該部品ピン間を結んだ直線を弦として定義し、該配線ルートの始点から終点へ向けて迷路法配線の波を
発生し、該波を隣接する前記弦の間で伝搬させ、該波が該始点から該終点に到達するまでに通過した前記
弦の位置を順に記憶し、該波が該終点に到達すると、該終点から該始点に向け該
波の通過した前記弦の位置を逆行して、該配線パタンの
配線ルートを決定することを特徴とする、自動配線方
法。
【請求項２】該波を隣接する前記弦の間で伝搬させる
際に、当該弦をなす該部品ピン間の容量に基づいて該配
線パタンの通過の可否を判定することを特徴とする、請
求項１記載の自動配線方法。
【請求項３】今回の該波の伝搬により当該弦上を通過
させる配線パタンの線幅と今回までに当該弦上の通過を
許可した配線パタンの線幅との総合計幅を算出し、該総合計幅と当該弦をなす該部品ピン間の距離とを比較
し、前記距離よりも前記総合計幅の方が小さい場合に、該配
線パタンの通過を許可することを特徴とする、請求項２
記載の自動配線方法。
【請求項４】前記弦上を複数の配線パタンが通過する
ことを許可した場合、各配線パタンの当該弦上の通過位
置を、当該弦上の相対的位置として記憶することを特徴
とする、請求項２または請求項３記載の自動配線方法。
【請求項５】隣接する前記弦上を少なくとも２つの配
線パタンが通過する場合、隣接する前記弦上での各配線
パタンの相対的位置に基づいて、配線パタンの交差を判
定することを特徴とする、請求項４記載の自動配線方
法。
【請求項６】該配線板上における該配線パタンの配線
ルートを全て決定した後、前記弦上を通過する該配線パ
タンを該部品ピン間で均等に配線することを特徴とす
る、請求項４または請求項５に記載の自動配線方法。
【請求項７】多数の部品ピンを有する配線板上に配線
パタンを自動的に配線すべく、該配線パタンの配線ルー
トを決定するための自動配線装置であって、隣接する該部品ピン間を結んだ直線である弦の位置情報
を、該部品ピンの位置情報に基づいて作成する弦情報作
成手段と、該配線ルートの始点から終点へ向けて迷路法配線の波を
発生し、該弦情報作成手段により作成された前記弦の情
報に基づいて該波を隣接する前記弦の間で伝搬させ、該
波が該始点から該終点に到達するまでに通過した前記弦
の位置を順に記憶し、該波が該終点に到達すると、該終
点から該始点に向け該波の通過した前記弦の位置を逆行
して、該配線パタンの配線ルートを決定する迷路配線制
御手段とがそなえられていることを特徴とする、自動配
線装置。
【請求項８】該迷路配線制御手段により該波を隣接す
る前記弦の間で伝搬させる際に、当該弦をなす該部品ピ
ン間の容量に基づいて該配線パタンの通過の可否を判定
する通過可否判定手段がそなえられていることを特徴と
する、請求項７記載の自動配線装置。
【請求項９】該通過可否判定手段が、今回の該波の伝搬により当該弦上を通過させる配線パタ
ンの線幅と今回までに当該弦上の通過を許可した配線パ
タンの線幅との総合計幅を算出する加算手段と、該加算手段により算出された該総合計幅と当該弦をなす
該部品ピン間の距離とを比較する比較手段と、該比較手段による比較の結果、前記距離よりも前記総合
計幅の方が小さい場合に、該配線パタンの通過を許可す
る判定手段とから構成されていることを特徴とする、請
求項８記載の自動配線装置。
【請求項１０】該通過可否判定手段により前記弦上を
複数の配線パタンが通過することを許可した場合、各配
線パタンの当該弦上の通過位置を、当該弦上の相対的位
置として記憶することを特徴とする、請求項８または請
求項９に記載の自動配線装置。
【請求項１１】隣接する前記弦上を少なくとも２つの
配線パタンが通過する場合、隣接する前記弦上での各配
線パタンの相対的位置に基づいて、配線パタンの交差を
判定する交差判定手段がそなえられていることを特徴と
する、請求項１０記載の自動配線装置。
【請求項１２】該配線板上における該配線パタンの配
線ルートを該迷路配線制御手段により全て決定した後、
前記弦上を通過する該配線パタンを該部品ピン間で均等
に配線する均等割付手段がそなえられていることを特徴
とする、請求項１０または請求項１１に記載の自動配線
装置。