JP2006011684A

JP2006011684A - 多層プリント配線板の配線設計方法およびそのシステム

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Publication number: JP2006011684A
Application number: JP2004185938A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Ito; 克幸伊藤; Tetsuo Sasaki; 哲雄佐々木; Masatomo Baba; 正智馬場
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-24
Also published as: JP4303170B2

Abstract

【課題】
大幅な配線設計工数の低減を可能にした多層プリント配線板の配線設計方法およびそのシステムを提供することにある。
【解決手段】
まず、信号群単位で配線経路を割り当てるようにし、この時点では割り当てた配線経路にある信号群がもっている信号をどの配線層にどの順序でならべるか、信号群に含まれる信号をどの配線層に割り当てるかは決定せず、信号本数を決めてその信号本数が割り当てられる領域を確保する。このとき、他の信号群の配線経路割り当て処理で、配線領域の調整が必要となった場合は、信号本数と配線領域の変更を行う。そして、プリント配線板中の信号全ての配線領域が決定した後、あるいは、重要度の高い信号群の配線領域が決定した時点で、徐々に各信号群にある信号の配線経路割り当ておよび配線層割り当てを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、多層プリント配線板における配線割付等を行なう多層プリント配線板の配線設計方法およびそのシステムに係り、特に高速高密度で同種の信号は同じ特性に揃える必要がある多層プリント配線板の配線設計方法およびそのシステムに関する。

高速高密度なプリント配線板の配線設計では、信号の特性を揃えることによって信号品質を向上させることが必須となっている。そこで、信号の特性をできる限り揃える手段として、特性を揃えるべきバス配線などの信号群に対し、同一信号群の信号の配線経路を適切な間隔を空けて並走させることによって配線経路の長さ及び形状を揃える方法がある。
このような高速高密度なプリント配線板の配線設計を行う手段としては、まず、接続すべき部品間の信号の端点のどちらかの部品を始点と決め、次に始点ピンがばらついているため、配線の端点を一直線上に並べる領域まで、他の信号群の配線との兼ね合いを考えつつ、できる限り多くの信号が出せるようにそれぞれのピンからの引出し配線経路を決定する。そして、終点まで並んで配線できる領域を探しながら、終点部品近くまで引いていく。最後に、終点ピンに配線パターンをつなぎ込むことで配線設計処理を完了する。

また、特開平９−１９８４２３号公報には、配線開始座標と配線目標座標と部品端子の座標とを入力し、配線情報により与えられる配線の両端の部品端子の座標と配線の配線開始座標および配線終了座標とにより、部品端子を配線開始側のグループと配線目標側のグループとに分け、配線開始側の部品端子から配線目標側の部品端子に配線方向を自動決定し、自動配線することが記載されている。

特開平９−１９８４２３号公報

信号の伝送特性を満たすための制約として、ビアをまったく使用しない配線経路を作成する必要がある場合がある。また、一つのバスでも信号本数が多いため、あるいはＬＳＩの多ピン化のため、配線経路はプリント配線板一層では全ての配線経路は入りきらず、複数の配線層に振り分けなければ配線設計を閉じさせることができない場合がある。このような多層プリント配線板に対し、従来技術で配線設計を行うとき、まず、部品内に散在しているピンからの引出し配線経路を生成するため、個々の信号を割り付ける配線層及び並べる順番を最初に決定する必要がある。

しかし、終点となる部品内に散在しているピンに配線パターンをつなぎ込むとき、個々の信号のピンの位置と配線の並び順があっていないと、配線パターンが著しく長くなったり、配線経路が交差してしまい、配線経路が生成できず、未配線となるものが現れる。

また、複数の層への振り分けを考える際は、他の信号群の配線経路を考慮する必要があるため、最適な配線経路を求めるためには、何度も配線経路の割り当てをやり直す必要がある。

本発明の目的は、上記課題を解決すべく、大幅な配線設計工数の低減を可能にした多層プリント配線板の配線設計方法およびそのシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、配線経路を割り当てるとき、ひとまとまりである複数の信号の集合体（バスなどの束信号）として扱う信号群単位で経路を決める。このときは、割り当てた配線経路にある信号群がもっている信号をどの順序でならべるか、信号群に含まれる信号をどの配線層に割り当てるかは決定しないで、信号本数を決めてその信号本数が割り当てられる領域を確保する。そして、他の信号群の配線経路割り当て処理で、配線領域の調整が必要となった場合は、信号本数と配線領域の変更を行う。そして、プリント配線板中の信号群全ての配線領域が決定した後、あるいは、重要度の高い信号群の配線領域が決定した時点で、徐々に各信号群にある信号の配線経路割り当ておよび配線層割り当てを行う。これによって最適なＬＳＩ等の電子部品からの引出しおよび電子部品への引き込み経路を求めることが可能である。

また、本発明は、多層プリント配線板における電子部品間の配線経路を割り付ける多層プリント配線板の配線設計方法であって、前記電子部品間において複数の信号の集合体として扱う信号群を選択する信号群選択ステップと、該信号群選択ステップにより選択された信号群において電子部品の端子群から引き出す複数の配線層とそれぞれの配線層における引き出す信号本数とを割当てて決定する配線層及び信号本数決定ステップと、該配線層及び信号本数決定ステップにおいて割当てて決定されたそれぞれの配線層における信号本数に基づいてそれぞれの配線層において必要な配線領域幅を算出し、それぞれの配線層において所定の信号群の始点となる端子群から終点となる端子群までの配線経路を仮定することによって前記算出された配線領域幅分の配線領域を確保する配線領域確保ステップと、該配線領域確保ステップにおいて確保されたそれぞれの配線層における所定の信号群の配線領域と他の信号群の配線領域との重なりを調べ、重なりが発生した場合には重なり領域に相当する信号本数を求めて他の配線層に再割当てすることによって前記所定の信号群の配線領域を修正して決定する配線領域決定ステップと、該配線領域決定ステップにより決定されたそれぞれの配線層における配線領域を基に、それぞれの配線層における電子部品の端子群間を接続する各信号の配線経路を決定する信号配線経路決定ステップとを有することを特徴とする。

また、本発明は、前記信号配線経路決定ステップにおいて、前記電子部品間の各々において一つあるいは複数の電子部品を該電子部品の周辺領域で切り出して仮想配線板上において前記周辺領域で切り出された対なる配線領域の境界面が正対するように配置し、該正対するように配置された配線領域の境界面の間に仮想配線領域を生成し、該生成された仮想配線領域に仮想配線を生成することによってそれぞれの電子部品の端子群から配線領域の境界面まで各信号の引き出し配線を決定して周辺領域内の配線経路を得るステップと、該ステップで得られた周辺領域内の配線経路を元のプリント配線板にある前記配線領域に戻して前記配線領域の境界面間の配線領域内での配線の接続を行なうステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、何度も繰り返し配線設計を行う必要がなくなるため、大幅な配線設計工数の低減が可能になる効果を奏する。

本発明に係る配線割付方法およびそのシステムの実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係る配線割付システムのシステム構成図である。配線割付システム１０１は、配線割付の操作および指示を行う操作端末１０３からのデータ入力指示により、基板設計データベース１０２を入力し、ＬＳＩ等の電子部品間の信号または信号群の接続情報（端子間の信号の接続情報も含む）を持つ信号情報テーブル１０５と、基板に搭載される電子部品に関する情報（電子部品の種類に応じた形状や大きさ並びに端子位置および端子数等の情報）を持つ部品情報テーブル１０６と、基板に関する情報（基板の形状や大きさ並びに電子部品の搭載位置や配線層等の情報）を持つ基板情報テーブル１０７と、同一特性に揃える信号であるバス情報を持つバス情報テーブル１０８と、既配線経路などの配線経路情報を持つ配線情報テーブル１０９とを生成するデータ入力処理部１０４を備えて構成される。さらに、配線割付システム１０１は、まず、操作端末１０３から配線領域を割り当てたい信号群の指示に対し、信号情報テーブル１０５とバス情報テーブル１０８を用いて信号群に含まれる情報（電子部品間の接続情報やバス情報）を取得する配線処理対象信号指示部１１０と、操作端末１０３からの指示により信号群に配線経路を割り付けるのに用いる配線層情報を基板情報テーブル１０７から取得することや、操作端末による配線条件を設定する配線条件指示部１１１と、上記配線処理対象信号指示部１１０で指示した配線処理対象信号と前記配線条件指示部１１１で指示した配線条件と配線情報テーブル１０９から取得される既配線経路や割付済み配線経路の情報とを基に、信号群毎に各配線層に配線領域を割り付け、その後詳細な配線経路を割り付け、該割り付けた情報を配線情報テーブル１０９に保存する配線割付処理部１１２とを備えて構成される。

データ出力処理部１１３は、上記配線割付処理を繰り返し行った後、配線情報テーブル１０９から割り付けた配線情報を取得し、基板情報データベース１０２を更新する。

図５は、本発明に係る配線割付システムの操作端末１０３から入力指示を取得する画面の一実施例を示す。配線割付システムにおいて、例えば操作端末１０３の画面には、図５（ａ）に示すプリント配線板の外形および電子部品の配置等を表示する外形ウィンドウ５０１と、図５（ｂ）に示すプリント配線板に搭載されている電子部品がもつ信号情報ウィンドウ５０２及びバス情報ウィンドウ５０３とを基本画面として持つ。信号情報ウィンドウ５０２及びバス情報ウィンドウ５０３は、信号あるいはバスが配線済みか、配線処理対象か、未配線かを表示する属性ボタン情報５０４をもつ。

図１で示した配線割付処理対象信号指示部１１０では、前記信号情報ウィンドウ５０２あるいはバス情報ウィンドウ５０３に表示している信号名あるいはバス名を選択することにより、配線割付処理対象信号を指示する。指示された配線割付処理対象信号は、図５（ｃ）に示す割付指示ウィンドウ５０５に配線割付処理対象信号一覧５０６して表示される。配線割付指示ウィンドウ５０５は、配線割付処理対象信号一覧５０６と、配線割付対象層／配線割付制約指示５０７とからなる。配線割付対象層／配線割付制約指示５０７は、外形ウィンドウ５０１に表示されているプリント配線板で使用できる配線層名リスト５０８と、配線割付対象層を指示するための配線割付対象層指示ボタン５０９と、配線割付対象層それぞれの割付信号本数を指示する割付本数指示５１０と、配線割付制約を指示する配線割付制約指示ウィンドウ５１２を表示させるための配線割付制約指示ボタン５１１とからなる。

配線割付対象層は配線割付対象層指示ボタン５０９で指示されており、割付本数は割付本数指示５１０により指示され、割付本数指示５１０により指示されない場合は配線割付システム内で自動的に決定する。配線割付処理対象信号に対し、配線割付制約を指示する必要がある時、配線割付制約指示ボタン５１１を押下することによって、図５（ｃ）に示す如く、配線割付制約指示ウィンドウ５１２を表示させることで、配線幅や信号間の距離や信号グループ（信号群）間の距離やビア数（配線層の間を渡り合う回数）やスルーホールを用いた配線禁止情報等を配線割付処理の条件として指示する。

図６は、本発明に係る配線割付システムの配線割付処理対象信号として指定したときに作成するデータ構造について説明する図である。図１の配線割付処理対象信号指示部１１０は、操作端末１０３から、図５（ｂ）に示す画面の信号情報ウィンドウ５０２あるいはバス情報ウィンドウ５０３を介して指示された信号およびバス名を基に、信号情報テーブル１０５を参照して、図６（ａ）に示す配線割付処理対象表６０１と、図６（ｂ）に示す信号対応表６０２とを生成する。該生成された配線割付処理対応表６０１は、信号情報ウィンドウ５０２あるいはバス情報ウィンドウ５０３で指示された指示区分（例えば単一、バス１〜３）と、指示された信号あるいはバスに含まれている信号数と、信号対応表６０２の先頭アドレスと、図６（ｃ）に示す配線条件テーブル６０３の先頭アドレスと、図６（ｄ）に示す使用層指示テーブル６０４のアドレスとを格納して形成される。なお、使用層指示テーブル６０４において、アドレス３（Ｌａｙｅｒ１）の次のアドレスは４（Ｌａｙｅｒ２）、アドレス４の次のアドレスは５（Ｌａｙｅｒ３）となっている。また、アドレス６の次のアドレスは７、アドレス７の次のアドレスは８、アドレス８の次のアドレスは９となっている。

さらに、図１の配線条件指示部１１１は、操作端末１０３から、図５（ｃ）に示す画面の配線割付処理対象層／配線割付制約指示５０７を介して指示された配線割付処理対象層および配線割付制約指示を基に、基板情報テーブル１０７を参照して配線条件テーブル６０３と、使用層指示テーブル６０４とを生成する。

配線割付処理する信号あるいはバスに含まれている信号すべての名前は、上記配線割付処理対応表６０１の信号対応表先頭アドレスと信号数によって、上記の如く生成された信号対応表６０２から求めることができる。また、配線割付処理する配線条件は、上記配線割付処理対応表６０１の配線条件テーブルアドレスによって、上記の如く生成された配線条件テーブル６０３から求めることができる。また、配線割付対象層は、上記配線割付処理対応表６０１の使用層指示によって、上記の如く生成された使用層指示テーブル６０４から求めることができる。

以上説明したように、配線割付処理部１１２は、配線割付処理対応表６０１で指示された信号に対して操作端末１０３を用いて順次配線割付の処理を実施していく。

図２は、本発明に係る操作端末１０３を用いた配線割付処理部１１２での順次配線割付処理のフローチャートを示す図である。まず、ステップＳ２０１において、配線処理対象として指示された一部あるいは全ての信号群に対して、配線経路を割り当てたい信号群の一つを選択する。次に、ステップＳ２０２において、上記選択された信号群に対して、引き出す配線層を決定する。配線層の指示がある場合は指示された層とし、指示がない場合は使用可能な配線層から選択する。次に、ステップＳ２０２で決定した配線層のそれぞれに対し、引き出す信号の本数を決定する（Ｓ２０３）。引き出し本数の指示がある場合は指示本数とし、そうでない場合は等分配する。次に、ステップＳ２０４において、配線のそれぞれに対し、ステップＳ２０３で決定した信号本数から必要な配線領域幅を算出する。次に、ステップＳ２０５において、配線処理対象の信号群の始点となるピン群から終点となるピン群までの配線経路（配線形状）を仮定し、ステップＳ２０４で決定した配線領域幅分の配線領域を確保する処理を行う。次に、ステップＳ２０６において、ステップＳ２０５で確保した配線領域が他の配線領域と重なっているかどうかを判定する。他の配線領域と重なっていないときは、ステップＳ２１５からの処理を続行する。他の配線領域と重なっているときは、ステップＳ２０７に進み、重なり部の配線領域形状を変更する。そして、ステップＳ２０８において、領域の重なりが解消できたかどうかを判定し、解消できた場合は、ステップＳ２１５から処理を続行する。重なりが解消できない場合は、ステップＳ２０９にすすむ。ステップＳ２０９では、重なっている配線領域に相当する信号本数を求める。次に、ステップＳ２１０で、自信号群のほかの配線層に重なっている分の信号本数を再割当てできるかどうかを判定する。再割当てができるときは、ステップＳ２１１に進む。ステップＳ２１１で、重なっている分の信号本数を再割当てし、配線領域を変更する。再割当てができないときは、ステップＳ２１２に進み、配線領域が重なっている相手の信号群の信号を、他の配線層に再割当てできるかどうかを判定する。再割当てできる場合は、ステップＳ２１３で信号本数を再割当てする。ステップＳ２１２で再割当てできない場合、ステップＳ２１４に進み、重なり本数分を未割付とし、ステップＳ２１５からの処理を続行する。

ステップＳ２１５で、配線経路を割り当てたい信号群全てで未配線がないかどうかを判定する。未配線がない場合はステップＳ２１６に進む。未配線がある場合は、ステップＳ２１７で次の未割付信号をもつ信号群（配線グループ）を選択し、ステップＳ２０２から処理を繰り返す。さらに、図２中のＡ〜Ｄ（Ａ…途中経過表示／割り込み点、Ｂ…途中経過表示／割り込み点、Ｃ…途中経過表示／割り込み点、Ｄ…途中経過表示／割り込み点。）において、操作端末１０３上に途中経過を表示し、操作端末上で配線領域の修正を行い、残りの未処理の信号に対して、再度配線割付処理を実行することも可能とする。

最後にステップＳ２１６で、配線に必要な領域が確保されている各信号群に対して含まれる各々の信号の配線経路を決定し、配線割付処理を終了する。

即ち、本発明に係る多層プリント配線板の配線割付方法は、電子部品間において、ひとまとまりの複数の信号の集合体（バスなどの束信号）として扱う信号群を選択する信号群選択ステップＳ２０１と、該信号群選択ステップＳ２０１により選択された信号群において電子部品の端子群（ピン群）から引き出す複数の配線層とそれぞれの配線層における引き出す信号本数とを割当てて決定する配線層及び信号本数決定ステップＳ２０３と、該配線層及び信号本数決定ステップＳ２０３において割当てて決定されたそれぞれの配線層における信号本数に基づいてそれぞれの配線層において必要な配線領域幅を算出し、それぞれの配線層において所定の信号群の始点となる端子群から終点となる端子群までの配線経路（配線形状）を仮定することによって上記算出された配線領域幅分の配線領域を確保する配線領域確保ステップＳ２０４、Ｓ２０５と、該配線領域確保ステップＳ２０４、Ｓ２０５において確保されたそれぞれの配線層における所定の信号群の配線領域と他の信号群の配線領域との重なりを調べ、重なりが発生した場合には重なり領域に相当する信号本数を求めて他の配線層に再割当てすることによって前記所定の信号群の配線領域を修正して（変更して）決定する配線領域決定ステップＳ２０６〜Ｓ２１１と、該配線領域決定ステップＳ２０６〜Ｓ２１１により決定されたそれぞれの配線層における配線領域を基に、電子部品の端子群間を接続する各信号の配線経路を決定する信号配線経路決定ステップＳ２１６とを有することになる。

図３は、配線割付処理のフローチャートを示す図２のＳ２１０及びＳ２１２での配線層割当て変更例を示す図で、プリント配線板３０１には、配線層Ｓ１とＳ２とＳ３があり、プリント配線板３０１上には、ＬＳＩ等の電子部品３０２と３０３と３０４と３０５が搭載されている。電子部品３０２と３０３は接続要求があり、配線層Ｓ１とＳ２とＳ３を用いて配線を行おうとしている。そこで、ステップＳ２０５において、配線層Ｓ１には配線領域３０６を確保し、配線層Ｓ２には配線領域３０７を確保し、配線層Ｓ３には配線領域３０９を確保した。しかしながら、配線層Ｓ２において、電子部品３０４と電子部品３０５との間を接続するための配線領域３０８があるため、ステップＳ２０６において、配線領域３０７と配線領域３０８が重なっていると判断される。このとき、ステップＳ２０９において、配線領域が重なっている領域に相当する信号本数を算出し、該算出された信号本数を配線領域３０７から減らし、配線領域３１２にする。そして、ステップＳ２１０及びＳ２１１において、減らした信号は、配線層Ｓ１およびＳ３にある配線領域に割り振り、配線層Ｓ１の配線領域３１０と配線層Ｓ３の配線領域３１３のように変更する。図３には図示していないが、もし、ステップＳ２１０において、上記減らしたい信号本数（重なっている領域に相当する信号本数）を他の配線層に再割当が不可能の場合にはステップＳ２１２に進み、ステップＳ２１２において、相手の信号群（配線領域３０７）の信号を他の配線層に再割当て可能かどうか調べ、可能な場合にはステップＳ２１３において相手の信号本数について再割付を行ない、不可能な場合にはステップＳ２１４において重なり本数分を未割付とする。

図４は、配線割付処理部１１２での図２の配線経路決定Ｓ２１６の説明図である。次に、配線層毎に、各信号群に含まれる信号に対し配線経路を決定する一実施例について説明する。プリント配線板４０１上に電子部品４０２〜４０５と、配線領域割付を行った一つあるいは複数の電子部品４０４と一つあるいは複数の電子部品４０５との間にある信号群に対する配線領域４０８がある。このとき、一つあるいは複数の電子部品４０４を含む部品周辺の領域４０６と、一つあるいは複数の電子部品４０５を含む部品周辺の領域４０７を切り出して抽出する。つぎに、仮想基板（仮想配線板）４０９を作成し、その上に抽出した領域４０６と領域４０７を配置する。このとき、各配線層毎の配線領域４０８を領域４０６と領域４０７とで切断し、各配線層毎に、領域４０６の中にある配線領域４１０の切断面と、領域４０７の中にある配線領域４１２の切断面とが正対するように配置させる。そして、各配線層毎に、配線領域４１０と配線領域４１２の間に仮想配線領域４１１を生成する。その後、信号群に含まれる信号の電子部品４０４と電子部品４０５それぞれの端子点から配線領域４１０の切断面（部品周辺の境界）までと配線領域４１２の切断面（部品周辺の境界）までの配線（引出し配線）の配線経路を、各電子部品４０４、４０５の向きや端子群の並びが適切な状態になるように考える。配線経路探索前の信号の接続関係はそれぞれ４１３と４１４のようになっている。さらに、仮想配線領域４１１内に仮想配線４１５を生成する。配線経路の探索は、接続関係４１３の信号および接続関係４１４の信号と仮想配線４１５の組合わせを考えることで行うことができる。そして、配線領域４１０の端子点から切断面までと配線領域４１２の端子点から切断面までの配線経路が各領域で矛盾しないような経路（配線割付制約条件（配線条件）を満たす経路）を探索し、配線経路４１６と配線経路４１７を得る。次に、得られた配線経路４１６と配線経路４１７を元のプリント配線板４０１にある配線領域に戻し、各電子部品４０４、４０５から各切断面（各部品周辺の境界）まで引き出し配線処理を完了したプリント配線板４１８を得る。最後に、両端を切断した切断面間の配線領域内での配線の接続を配線条件を満たすように行うことで、詳細な配線経路４１９を得て処理を完了する。

また、本発明に係る配線割付システム（多層プリント配線板の配線設計システム）は、電子部品間において複数の信号の集合体として扱う信号群を選択する信号群選択部と、該信号群選択部により選択された信号群において電子部品の端子群から引き出す複数の配線層とそれぞれの配線層における引き出す信号本数とを割当てて決定する配線層及び信号本数決定部と、該配線層及び信号本数決定部において割当てて決定されたそれぞれの配線層における信号本数に基づいてそれぞれの配線層において必要な配線領域幅を算出し、それぞれの配線層において所定の信号群の始点となる端子群から終点となる端子群までの配線経路を仮定することによって前記算出された配線領域幅分の配線領域を確保する配線領域確保部と、該配線領域確保部において確保されたそれぞれの配線層における所定の信号群の配線領域と他の信号群の配線領域との重なりを調べ、重なりが発生した場合には重なり領域に相当する信号本数を求めて他の配線層に再割当てすることによって前記所定の信号群の配線領域を修正して決定する配線領域決定部と、該配線領域決定部により決定されたそれぞれの配線層における配線領域を基に、それぞれの配線層における電子部品の端子群間を接続する各信号の配線経路を決定する信号配線経路決定部とを備えて構成される。操作端末１０３を含めた配線割付処理対象信号指示部１１０は、上記信号群選択部と上記配線層及び信号本数決定部とを備えて構成される。

また、操作端末１０３を含めた配線割付処理部１１２は、上記配線領域確保部と上記配線領域決定部と上記信号配線経路決定部とを備えて構成される。また、上記信号配線経路決定部は、前記電子部品間の各々において一つあるいは複数の電子部品を該電子部品の周辺領域で切り出して仮想配線板上において前記周辺領域で切り出された対なる配線領域の境界面が正対するように配置し、該正対するように配置された配線領域の境界面の間に仮想配線領域を生成し、該生成された仮想配線領域に仮想配線を生成することによってそれぞれの電子部品の端子群から配線領域の境界面まで各信号の引き出し配線を決定して周辺領域内の配線経路を得る第１の部分と、該第１の部分で得られた周辺領域内の配線経路を元のプリント配線板にある前記配線領域に戻して前記配線領域の境界面間の配線領域内での配線の接続を行なう第２の部分とを有して構成される。

また、前記配線領域確保部により確保され、前記配線領域決定部により決定されたそれぞれの配線層における配線領域を画面表示するように構成したことを特徴とする。

以上説明した実施の形態によれば、信号の伝送特性を満たすための制約としてビアをまったく使用しない配線経路を作成する必要があるものや、一つのバスでも信号本数が多いため、あるいはＬＳＩの多ピン化のため、配線経路はプリント配線板一層では全ての配線経路は入りきらず、複数の配線層に振り分けなければならないような多層プリント配線板の配線設計を行うときにも、最適な電子部品からの引出しおよび電子部品への引き込み経路を提供することができ、何度も繰り返し配線設計を行う必要がなくなるため、大幅な配線設計工数の低減が可能になる。

本発明に係る配線割付方法を実現するシステム構成の一実施の形態を示す図である。本発明に係る配線割付方法の一実施の形態を示すフローチャートである。本発明に係る配線領域修正の一実施例について説明した図である。本発明に係る配線領域から配線割付の一実施例について説明した図である。本発明に係る配線割付システムの表示画面の一実施例について説明した図である。本発明に係る配線割付指示から配線割付対象となる信号名を管理する一実施例を示した図である。

符号の説明

１０１…配線割付システム、１０２…基板設計データベース、１０３…操作端末、１０４…データ入力処理部、１０５…信号情報テーブル、１０６…部品情報テーブル、１０７…基板情報テーブル、１０８…バス情報テーブル、１０９…配線情報テーブル、１１０…配線割付処理対象信号指示部、１１１…配線条件指示部、１１２…配線割付処理部、１１３…データ出力処理部、３０１…プリント配線板、３０２〜３０５…電子部品、３０６〜３１３…配線領域、４０１…プリント配線板（元のプリント配線板）、４０２〜４０５…電子部品、４０６、４０７…部品周辺の領域、４０９…仮想基板（仮想配線板）、４１０、４１２…配線領域、４１１…仮想配線領域、４１５…仮想配線、４１３、４１４…接続関係、４１６、４１７…配線経路、４１８…プリント配線板、４１９…詳細な配線経路、５０１…外形ウィンドウ、５０２…信号情報ウィンドウ、５０３…バス情報ウィンドウ、５０４…属性ボタン情報、５０５…配線割付指示ウィンドウ、５０６…配線割付処理対象信号一覧、５０７…配線割付対象層／配線割付制約指示、５０８…配線層名リスト、５０９…配線割付対象層指示ボタン、５１０…割付本数指示、５１１…配線割付制約指示ボタン、５１２…配線割付制約指示ウィンドウ、６０１…配線割付処理対応表、６０２…信号対応表、６０３…配線条件テーブル、６０４…使用層指示テーブル。

Claims

多層プリント配線板における電子部品間の配線経路を割り付ける多層プリント配線板の配線設計方法であって、
前記電子部品間において複数の信号の集合体として扱う信号群を選択する信号群選択ステップと、
該信号群選択ステップにより選択された信号群において電子部品の端子群から引き出す複数の配線層とそれぞれの配線層における引き出す信号本数とを割当てて決定する配線層及び信号本数決定ステップと、
該配線層及び信号本数決定ステップにおいて割当てて決定されたそれぞれの配線層における信号本数に基づいてそれぞれの配線層において必要な配線領域幅を算出し、それぞれの配線層において所定の信号群の始点となる端子群から終点となる端子群までの配線経路を仮定することによって前記算出された配線領域幅分の配線領域を確保する配線領域確保ステップと、
該配線領域確保ステップにおいて確保されたそれぞれの配線層における所定の信号群の配線領域と他の信号群の配線領域との重なりを調べ、重なりが発生した場合には重なり領域に相当する信号本数を求めて他の配線層に再割当てすることによって前記所定の信号群の配線領域を修正して決定する配線領域決定ステップと、
該配線領域決定ステップにより決定されたそれぞれの配線層における配線領域を基に、それぞれの配線層における電子部品の端子群間を接続する各信号の配線経路を決定する信号配線経路決定ステップとを有することを特徴とする多層プリント配線板の配線設計方法。
前記信号配線経路決定ステップにおいて、前記電子部品間の各々において一つあるいは複数の電子部品を該電子部品の周辺領域で切り出して仮想配線板上において前記周辺領域で切り出された対なる配線領域の境界面が正対するように配置し、該正対するように配置された配線領域の境界面の間に仮想配線領域を生成し、該生成された仮想配線領域に仮想配線を生成することによってそれぞれの電子部品の端子群から配線領域の境界面まで各信号の引き出し配線を決定して周辺領域内の配線経路を得るステップと、該ステップで得られた周辺領域内の配線経路を元のプリント配線板にある前記配線領域に戻して前記配線領域の境界面間の配線領域内での配線の接続を行なうステップとを含むことを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板の配線設計方法。
多層プリント配線板における電子部品間の配線経路を割り付ける多層プリント配線板の配線設計システムであって、
前記電子部品間において複数の信号の集合体として扱う信号群を選択する信号群選択部と、
該信号群選択部により選択された信号群において電子部品の端子群から引き出す複数の配線層とそれぞれの配線層における引き出す信号本数とを割当てて決定する配線層及び信号本数決定部と、
該配線層及び信号本数決定部において割当てて決定されたそれぞれの配線層における信号本数に基づいてそれぞれの配線層において必要な配線領域幅を算出し、それぞれの配線層において所定の信号群の始点となる端子群から終点となる端子群までの配線経路を仮定することによって前記算出された配線領域幅分の配線領域を確保する配線領域確保部と、
該配線領域確保部において確保されたそれぞれの配線層における所定の信号群の配線領域と他の信号群の配線領域との重なりを調べ、重なりが発生した場合には重なり領域に相当する信号本数を求めて他の配線層に再割当てすることによって前記所定の信号群の配線領域を修正して決定する配線領域決定部と、
該配線領域決定部により決定されたそれぞれの配線層における配線領域を基に、それぞれの配線層における電子部品の端子群間を接続する各信号の配線経路を決定する信号配線経路決定部とを備えたことを特徴とする多層プリント配線板の配線割付システム。
前記信号配線経路決定部において、前記電子部品間の各々において一つあるいは複数の電子部品を該電子部品の周辺領域で切り出して仮想配線板上において前記周辺領域で切り出された対なる配線領域の境界面が正対するように配置し、該正対するように配置された配線領域の境界面の間に仮想配線領域を生成し、該生成された仮想配線領域に仮想配線を生成することによってそれぞれの電子部品の端子群から配線領域の境界面まで各信号の引き出し配線を決定して周辺領域内の配線経路を得る第１の部分と、該第１の部分で得られた周辺領域内の配線経路を元のプリント配線板にある前記配線領域に戻して前記配線領域の境界面間の配線領域内での配線の接続を行なう第２の部分とを有することを特徴とする請求項３記載の多層プリント配線板の配線設計システム。
前記配線領域確保部により確保され、前記配線領域決定部により決定されたそれぞれの配線層における配線領域を画面表示するように構成したことを特徴とする請求項３記載の多層プリント配線板の配線設計システム。