JP2007241802A - 基板設計支援装置、プリント基板、基板設計支援プログラムおよび基板設計支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の設計シミュレーション技術では、効率的にバイパスコンデンサの配置を決定することができなかった。
【解決手段】本発明はバイパスコンデンサの実装位置を決定するにあたり、プリント基板に実装される検査対象部品における２つの端子の間の配線を示すデータを取得し、前記配線の複数の位置にバイパスコンデンサの配置候補を設定し、各配置候補にバイパスコンデンサを配置したそれぞれの状態について、前記２つの端子の間の電圧変動を評価するための評価指標を取得し、各配置候補について取得した評価指標を出力する。
【選択図】図６

Description

本発明は、基板設計支援装置、プリント基板、基板設計支援プログラムおよび基板設計支援方法に関し、特に、バイパスコンデンサの実装位置を決定する際の支援を行う技術に関する。

プリント基板上の集積回路等は、プリント基板に形成された電源パターンに対して電源端子を接続し、プリント基板に形成されたグラウンドパターンに対してグラウンド端子を接続することによって実装される。当該集積回路の電流消費等によって前記電源端子からみた電圧は変動するが、この変動については各集積回路について許容量が規定されており、一般的には、当該変動を抑えるためにバイパスコンデンサを実装する。このようにプリント基板に各種の部品を実装する際に、その配置を決定する装置としてＣＡＤによるプリント基板の設計支援システムが知られている。

また、電源パターンとグラウンドパターンとの間の共振を固有値問題として解き、共振周波数と共振モードを求めてバルクキャパシタの挿入必要度を示す表示を行う技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２００１−１０１２５７号公報

携帯電話など、近年の電子機器に内蔵されるプリント基板においては、その小型化、多機能化の要請に伴って、部品数が極めて多く、また、実装密度が極めて高くなっている。この結果、電源パターン、グラウンドパターン、各パターンに接続する端子への配線パターンが複雑になり、単純な予想に基づく部品の配置では所望の特性が得られなくなっている。例えば、電源端子の近傍にバイパスコンデンサを配置すべきであるというような経験的な知見に基づいてバイパスコンデンサの配置を決定するのみでは、電圧の変動を充分に抑えるような効果的な位置にバイパスコンデンサを配置できない状況が生じている。

また、集積回路のクロックや各種信号の高周波化、アナログ回路、ＲＦ回路、ロジック回路等の混在に伴って、前記電圧変動を確実に抑えることが必要になっている。さらに、消費電流が増加すれば、前記電圧変動も増加する。従って、近年、バイパスコンデンサによって確実に電圧変動を許容量に抑える必要性が増加している。

プリント基板の設計に際して、従来は回路および実装部品を決定した後にその回路を実現する配線パターンをプリント基板上に形成し、その後に適切な位置にバイパスコンデンサを配置していた。この設計手法においては、バイパスコンデンサを配置した後に前記電圧の変動が許容範囲内になっているか否かをチェックするが、仮に電圧の変動が許容範囲内にない場合には、バイパスコンデンサの位置を変更したり、配線パターンを変更したりした上での試行錯誤が必要になる。

しかしながら、上述の経験的な知見が機能しなくなっている近年の状況においては、バイパスコンデンサの再配置に際して考慮すべき指針がなく、バイパスコンデンサを再配置した後に電圧の変動が許容範囲内であるか否かをチェックする試行錯誤を繰り返す必要があり、極めて非効率であった。特に、部品数が多く実装密度が高いプリント基板においてはバイパスコンデンサを再配置するための場所を確保することによって、他の実装部品が配置できなくなり、プリント基板上のレイアウトを再度設計し直す必要が生じることがあった。このため、際限なく試行錯誤が必要になっていた。

さらに、上述の特許文献１においては、固有値問題によってバルクキャパシタの挿入必要度を判断するのみであるので、配線パターン上のある位置にバルクキャパシタを回路に挿入した後に集積回路の電源端子における電圧変動がどのようになるのか全く不明である。従って、バイパスコンデンサ挿入後の電圧変動を評価するためにはやはり試行錯誤が必要になる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、効率的にバイパスコンデンサの配置を決定することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明においては、配線データに基づいて２つの端子を備える実装部品の配線を特定し、その配線上に複数の配置候補を設定し、各配置候補にバイパスコンデンサを配置したそれぞれの状態において電圧変動を評価するための評価指標を取得して出力する。従って、プリント基板の設計者は、一度に複数の配置候補についてその位置のバイパスコンデンサが電圧変動を抑えるために充分であるか否かを評価することができ、適切なバイパスコンデンサの位置を極めて容易かつ効率的に決定することができる。

また、配線データは検査対象部品の２つの端子の間の配線を示すデータであり、データに基づいて評価指標を取得可能であるので、実際にプリント基板上に配線を形成する前にこの評価を行うことができる。従って、仮に一旦出力した複数の配置候補の全てにおいてバイパスコンデンサが電圧変動を抑えるために充分に機能しないのであれば、実際にプリント基板上に配線を形成する前に配線を変更することができ、実際に配線を形成する前にバイパスコンデンサが好ましい位置に実装される配線を決定することができる。この結果、試行錯誤の労力が極めて小さくなり、効率的にバイパスコンデンサの配置を決定することができる。

ここで、配線データ取得手段は、検査対象部品における２つの端子の間の配線であって、少なくとも電圧変動に影響を及ぼし得る配線を示すデータを取得することができればよい。従って、このデータに検査対象部品における２つの端子の間の配線と異なる配線のデータ、例えば、プリント基板上の全部品とその配線とを示すデータを含んでいても良い。

また、このデータは、バイパスコンデンサの配置候補を配線上に設定し、前記評価指標を取得することができるように設定されたデータであればよく、例えば、プリント基板の形状や構造を含むデータとプリント基板に形成するパターンを示すデータとプリント基板に実装する部品を示すデータとプリント基板に形成する回路の回路図とのいずれかまたは組み合わせを含むデータを採用することができる。

むろん、配線データ取得手段においては、所定の記憶媒体に記憶されたデータを取得しても良いし、別の機器で作成したデータを取得しても良いし、基板設計支援装置と一体の機器で作成したデータを取得してもよく種々の手法によってデータを取得することができる。

なお、検査対象部品においては少なくとも２つの端子を備えていればよく、例えば、集積回路を本発明の検査対象部品にすることが可能である。すなわち、集積回路においては適正な動作を行うために２つの端子間での電圧変動に許容範囲が決められているときには、適正な動作のために許容範囲を超えた電圧変動を抑える必要があり、本発明における検査対象部品とすることによって、容易に電圧変動を許容範囲内にすることができる。また、集積回路等の検査対象部品は電源端子とグラウンド端子とを備えている場合が多く、これらの端子間の電圧変動を抑えることによって検査対象部品における適正な動作を確保できる場合が多い。そこで、前記２つの端子として、電源パターンとの導通が確保される電源端子とグラウンドパターンとの導通が確保されるグラウンド端子とを採用してもよい。

また、前記配線が、当該配線を分布定数回路と見なすべき高周波の信号線であるときには、配線の位置によって電圧変動が異なり得るので、各配置候補に対してバイパスコンデンサを配置したときの影響は、評価指標を取得するまでわからない。例えば、上述の公報のように、配線について固有値問題を解析するのみでは、電圧変動が大きくなる位置を評価しその変動を抑えるためにバイパスコンデンサを実装することができたとしても、この実装によって固有値が変わり、逆に集積回路の電源・グラウンド端子間における電圧変動を大きくしてしまうことがあり得る。

従って、特に、端子間の電圧変動について許容範囲が設定されている集積回路等において、本発明は有効に機能し、容易に電圧変動を抑えるためのバイパスコンデンサの配置を決定することができる。むろん、検査対象部品は集積回路以外であってもよく、少なくとも２つの端子を備え、バイパスコンデンサを配置することで電圧変動を抑えられる部品であれば全ての部品に本発明を適用することが可能である。

配置候補設定手段においては、前記配線データ取得手段が取得したデータに基づいて前記配線を特定し、その配線にバイパスコンデンサを接続可能な複数の位置を配置候補として設定することができればよい。すなわち、プリント基板上には銅などの導体パターンが形成され、検査対象部品に接続された配線を構成するが、この配線においてバイパスコンデンサの一方の端子を接続し得る位置を配置候補とする。

なお、バイパスコンデンサの配置の容易性に鑑みればプリント基板の上面あるいは下面にバイパスコンデンサを表面実装する態様を想定し、当該プリント基板の上面あるいは下面に配置候補を設定する構成とし得るが、プリント基板の内部や上下の面に挟まれた各層における配線にバイパスコンデンサを接続するのであれば、その配線に対して配置候補を設定しても良い。むろん、複数の層を備えるプリント基板においてその層毎にバイパスコンデンサの配置を決定するのであれば、その層毎に配線を特定し、配置候補を設定しても良い。また、複数の基板にわたって検査対象部品における２つの端子の間の配線が形成されているのであれば、複数の基板にわたる配線に配置候補を設定しても良い。

また、配置候補は複数であればよく、そのピッチとしては予め決めておいてもよいし、設計者が所望のピッチを設定してもよく種々の構成を採用可能である。むろん、ピッチは一定でも良いし変動しても良い。さらに、配置候補設定手段においては、任意の配線に対して複数の配置候補を自動で設定するため、予め決められた規則に基づいて任意の配線に対して配置候補を設定する構成が好ましい。

この構成の一例として、複数の配置候補を設定する際に前記電源端子に近い側から順に所定の範囲内で配置候補を設定する構成を採用可能である。すなわち、電源端子に対して最も近くにおいて配置候補とし得る位置をまず特定すれば、その後には、順に（例えば、特定のピッチにて）距離を遠くして配置候補を設定すればよい。バイパスコンデンサは電源端子に近い方が電源端子における電圧変動を抑える効果が高いことが期待されるので、このような規則によって配置候補を設定することにより、電圧変動を抑えるために適切な位置を比較的早く決定できるように配置候補を設定することが可能になる。所定の範囲としては、予め決めておけばよく、例えば、配置候補の上限数や配線上での範囲（例えば、前記電源端子から他の部品の端子まで等）を決めておけばよい。

さらに、配置候補は配線上に複数個設定することができればよく、バイパスコンデンサを配置し得ない位置を含めて配置候補としても良いし、バイパスコンデンサの配置し得る位置のみを配置候補としても良い。ここで、バイパスコンデンサを配置し得ない位置とは、ある位置にバイパスコンデンサを配置しようとしたときに、その位置ではバイパスコンデンサと他の回路部材とが干渉することによって実際にはバイパスコンデンサを配置できないような位置を指す。すなわち、バイパスコンデンサを配置し得ない位置を含めて配置候補としたとき、バイパスコンデンサを配置し得ない配置候補以外の評価指標が良好であれば、その配置候補にバイパスコンデンサを配置すればよい。

一方、バイパスコンデンサを配置し得ない配置候補の評価指標のみが良好であるなら、バイパスコンデンサを配置するために配線を変更する必要があるものの、配線の変更が僅かであれば、変更後の配線にバイパスコンデンサを配置した場合の特性、あるいはバイパスコンデンサの周りの配線を変更した場合の特性を予想しながら配置を行うことが可能である。従って、ほとんどの場合、バイパスコンデンサを有効に機能させることができる範囲で配線を変更することができ、配線の変更を行ったとしても一回の変更で所望の特性が得られる。

なお、前記回路部材は、検査対象部品の電圧変動を抑えるために配置を決定するバイパスコンデンサ以外の部品や配線パターンなど、基板においてバイパスコンデンサを配置する上での障害となる全ての物品を含む。むろん、回路部材が検査対象部品以外に関するバイパスコンデンサであっても良い。また、バイパスコンデンサを配置し得る位置のみを配置候補としたときには、各配置候補の評価指標が良好であるか否かに基づいてバイパスコンデンサの配置を決定すればよい。

さらに、前記回路部材によってバイパスコンデンサを実装することが不可能となっている位置が前記配置候補に含まれ、かつ、この回路部材を移動させようとすると他の回路部材をも移動させなければならない場合には、本発明の効果が特に顕著に現れる。すなわち、高密度に実装を行う基板であって、バイパスコンデンサを配置するためにある回路部材を移動させようとすると、複数の回路部材を移動させる必要が生じてしまう場合、バイパスコンデンサを配置することに伴って連鎖的に回路部材の位置を変更する必要が生じる。

このように回路部材の位置を大きく変動させる作業は、基板の設計工程において工程の進行を止めて大きく後退させることになるので、配線など回路部材の位置を変更する必要があるとしても、その労力をできるだけ抑えるべきである。そこで、前記回路部材によってバイパスコンデンサの実装が不可能となっている配置候補を含めて評価指標を取得しておけば、仮に配線など回路部材の位置を変更する必要が生じたとしても、バイパスコンデンサの配置はほぼ適切な位置を予め特定することができるので、当該適切な位置にバイパスコンデンサを配置することを前提として前記回路部材の位置を変更すれば、一回の設計変更によってほぼ確実に所望の特性を備える基板を設計することが可能になる。

評価指標取得手段は、前記２つの端子の間の電圧変動を評価するための評価指標を取得することができればよく、各配置候補にバイパスコンデンサを配置したときの評価指標を取得すればよい。従って、前記配線における配置候補にバイパスコンデンサを挿入した状態を想定し、シミュレーションによって電圧変動に対応したパラメータを取得すればよい。

ここで、シミュレーション手法としては特に限定されず、ＰＥＥＣ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）法、Ｍｏｍｅｎｔ法、ＦＥＭ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ：有限要素法）、ＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ）法、ＦＩ（有限積分）法、ＴＭＭ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍａｔｒｉｘ Ｍｅｔｈｏｄ：伝達行列法）など、種々の手法を採用可能である。なお、前記配置候補の設定はこれらのシミュレーションにおけるメッシュの設定と関連づけても良い。例えば、一つのメッシュ毎にバイパスコンデンサの配置候補を設定する構成等を採用可能である。

シミュレーションに際しては、基板上の配線やその構造、回路を構成する部品等の特性を示すモデルを予め用意してもよい。このようなモデルを利用すれば、モデルを組み合わせることによって２つの端子の間の構成を極めて容易に再現することができ、かつ、任意の配線について汎用的に適用することができる。むろん、モデルとしては、Ｓパラメータ等のパラメータであっても良いし、配線等の物理的形状を示すデータであってもよく、シミュレーション手法に応じたモデルを適宜採用可能である。

さらに、このモデルとしてバイパスコンデンサの特性を示すモデルを利用する場合に、配線の幅に収まる極小の大きさ（例えば、大きさ０）のバイパスコンデンサを想定すると好ましい。すなわち、上述のように、バイパスコンデンサを配置し得ない配置候補も含めて複数の配置候補についてのシミュレートを行う場合、配線の幅に収まる極小の大きさのモデルを利用する。

より具体的には、前記配置候補における配線上に極小の大きさのバイパスコンデンサを実装したモデルでシミュレートを実施できるように、バイパスコンデンサや配線等のモデルを作成しておく。この結果、各配置候補において、バイパスコンデンサと配線の周りに存在する回路部材との干渉を考慮することなく配線における任意の位置に配置候補を設定し、シミュレートすることが可能になる。

また、このようなモデルにおいて大きさが極小であるとしても、バイパスコンデンサを実装する際の配線を含んだモデルを作成することも可能である。例えば、バイパスコンデンサを実装する際に、前記２つの端子の間の配線に配置候補を設定してバイパスコンデンサの一方の端子を接続し、バイパスコンデンサの他方の端子に他の配線を接続し、当該他の配線をビアによって前記２つの端子の間の配線における他の点（例えば、グラウンドライン上の一点）に接続する態様はバイパスコンデンサを実装する際の典型例である。従って、この接続における特性を示すモデルを作成すれば、上述のように極小の大きさのモデルであっても実際の実装に近い評価指標を取得することが可能である。

また、評価指標取得手段においては配置候補にバイパスコンデンサを配置した場合の評価指標を取得することができればよく、バイパスコンデンサは１種類であっても良いし、複数の種類であっても良い。すなわち、１種類のバイパスコンデンサについて評価指標を取得して電圧変動を抑えられるか否かを評価する構成であれば検討すべき事項が少なく、極めて高い効率でバイパスコンデンサの配置を決定することができる。一方、複数の種類のバイパスコンデンサについて評価指標を取得する構成であれば、多くの条件について容易に試行錯誤を行うことができ、極めて高い設計自由度のもとで効率的にバイパスコンデンサの配置を決定することができる。

評価指標は、前記２つの端子の間の電圧変動を評価するための指標であればよく、例えば、前記２つの端子の間のインピーダンスに相当する値をこの評価指標とすることができる。むろん、Ｓパラメータ、Ｔパラメータなど、各種のパラメータからインピーダンスを算出することは可能であるため、これらのパラメータを取得することと評価指標を取得することとは実質的に等価であるといえる。

なお、インピーダンスに相当する値としては、インピーダンスの逆数など実質的にインピーダンスと等価な値や多端子パラメータのいずれかまたは組み合わせであっても良い。後者のより具体的な例としては、前記２つの端子とバイパスコンデンサを接続する他の２つの端子によってインピーダンスを４端子パラメータ（Ｚ₁₁，Ｚ₁₂，Ｚ₂₁，Ｚ₂₂）として表現し、電圧変動に対する寄与度の高いパラメータを評価指標としたり、任意の複数のパラメータの絶対値を加え合わせた値を評価指標とすることが可能である。

評価指標出力手段においては、評価指標を出力することによって各配置候補の評価指標を明示することができればよく、その態様は限定されない。従って、ディスプレイ等の表示装置に出力する構成や、プリンタ等によって評価指標を出力する構成等、種々の構成を採用可能である。むろん、ここでは各配置候補における評価指標が明示されればよいので、配置候補や評価指標を文字や図によって示すことが可能である。

その構成例として、前記配線を明示し、この配線における各候補にその評価指標を対応付ける構成を採用可能である。この構成においては、配線を図示し、当該配線の図において各配置候補を明示し、各配置候補に評価指標を対応付ける。例えば、評価指標の大きさに対応した色を予め決めておき、配線を示す図において各配置候補に対応する部分を着色する構成や、評価指標の数値を各配置候補に対応付けて示す構成等を採用可能である。なお、配線を図示する際にその図を２次元的に表示しても良いし、３次元的に表示しても良い。

なお、本発明にかかる基板設計支援装置は、各配置候補にバイパスコンデンサを配置し、それぞれの状態について評価指標を取得することによってバイパスコンデンサの位置を決定する際の支援を行う装置であり、他の機能を有する装置と一体であっても良い。例えば、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）等によってプリント基板を設計するシステムに本発明が組み込まれていても良い。この構成においては、ＣＡＤ等によってプリント基板、プリント基板に形成する配線、プリント基板に実装する部品等をデザインし、これらを示すデータをメモリ等の記憶手段に記憶する。

そして、このデータから前記検査対象部品における２つの端子の間の配線を決定可能なデータ（レイアウトデータ）を抽出すれば、上述の各手段による処理を行うことでバイパスコンデンサの配置を極めて容易に決定することが可能になる。また、配線の変更を行う場合であっても、極めて容易かつ少ない回数で配線の変更を完了することができる。

さらに、本発明によってバイパスコンデンサの評価指標を算出し、この評価指標が前記電圧変動を抑えるための所定の基準を満たすか否かを判定することでバイパスコンデンサの配置を決定し、この決定後には、基板の設計が完了している。従って、この設計の結果に基づいて作成した基板は本発明によって作成された基板であり、本発明を利用していると言える。

以上においては、本発明が装置として実現される場合について説明したが、かかる装置を実現する方法においても本発明を適用可能である。むろん、その実質的な動作については上述した装置の場合と同様である。また、以上のような基板設計支援装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、発明の思想としてはこれに限らず、各種の態様を含むものである。従って、ソフトウェアであったりハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。

発明の思想の具現化がソフトウェアとなる場合には、かかるソフトウェアあるいはソフトウェアを記録した記録媒体も本発明の一形態であるといえる。また、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。一次複製品、二次複製品などの複製段階についても同等である。その他、供給装置として通信回線を利用して行う場合でも本発明が利用されていることにはかわりない。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記憶しておいて必要に応じて適宜読み込まれるような形態であってもよい。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）本発明の構成：
（１−１）評価指標の算出：
（２）基板の設計作業：
（３）他の実施形態：
（１）本発明の構成：
図１は、本発明にかかる基板設計支援装置をコンピュータ１０によって実現した実施形態の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、コンピュータ１０は、ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，ＨＤＤ１４を備えている。また、コンピュータ１０は図示しないインタフェースによってディスプレイ１５、キーボード１６、マウス１７と接続されており、ＣＰＵ１１は当該インタフェースを介して各種の表示を行わせるためのデータをディスプレイ１５に対して出力する。ディスプレイ１５はこのデータを取得して各種の表示を行う。また、ＣＰＵ１１は前記インタフェースを介してキーボード１６およびマウス１７からの信号を取得して当該キーボード１６およびマウス１７による操作内容に応じた処理を行う。

ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３をワークエリアとしてＲＯＭ１２，ＨＤＤ１４に記録されたプログラムを実行可能である。本実施形態においては、このプログラムの一つとして基板設計支援プログラム２０を実行可能である。本実施形態において、基板設計支援プログラム２０は、携帯電話等の機器に内蔵するプリント基板の設計を支援する機能を備えており、ＨＤＤ１４に記録されるレイアウトデータ３０を利用して基板に形成するプリントパターン、基板に実装する各種部品等のレイアウトを決定する作業を支援する。

レイアウトデータ３０は、基板データ３１と回路データ３２と部品データ３３とを含んでいる。基板データ３１は設計対象となっている基板の大きさや構造、材料、プリントパターンを示すデータであり、回路データ３２は基板に形成する回路を示すデータである。部品データ３３は、前記回路を構成する各種部品の特性を示すデータであり、本実施形態において検査対象部品となる集積回路を含めて基板に実装し得る全ての部品についてのデータを含む。また、当該部品データ３３の一部として、本実施形態において配置を決定すべきバイパスコンデンサの特性を示すバイパスコンデンサデータ３３ａも含まれている。これらのデータは後述するシミュレートで使用できるように各部品をモデル化し、特性を記述したデータである。

基板設計支援プログラム２０は、予め作成されたこれらのデータあるいは設計過程で生成したこれらのデータに基づいて所望の基板を設計する際の支援を行う。このため、基板設計支援プログラム２０は、基板レイアウト決定部２１と配置候補設定部２２とシミュレート部２３とＺパラメータ出力部２４とを備えている。基板レイアウト決定部２１は、基板において検査対象部品の電圧変動を抑えるためのバイパスコンデンサの配置以外を決定するための処理を行うモジュールであり、基板データ３１と回路データ３２と部品データ３３とを取得して基板のレイアウトを示す図を表示する。すなわち、基板データ３１と回路データ３２と部品データ３３とを取得して基板のレイアウトを示す画像データを生成し、ディスプレイ１５に出力する。この結果、ディスプレイ１５上には基板のレイアウトが表示される。

また、基板レイアウト決定部２１は、基板のレイアウトを作成あるいは変更するための指示を受け付けて基板データ３１と回路データ３２と部品データ３３とを生成あるいは修正する。すなわち、キーボード１６やマウス１７等の入力機器における入力を受け付けて、その入力に応じてレイアウトを新たに作成しあるいは変更し、その結果をディスプレイ１５に表示させるとともにそのレイアウトを示すデータをレイアウトデータ３０としてＨＤＤ１４に記録する。すなわち、基板の設計者は、基板レイアウト決定部２１の機能を利用して、検査対象部品の電圧変動を抑えるために挿入されるバイパスコンデンサ以外の全ての構成要素についてレイアウトを決定することができる。

基板データ３１と回路データ３２と部品データ３３とは、以上のようにして決定されたレイアウトを示すデータである。従って、検査対象部品の電圧変動を抑えるために挿入されるバイパスコンデンサ以外のレイアウトを決定した後に基板データ３１と回路データ３２と部品データ３３とを参照すれば、このバイパスコンデンサを除く任意の部品の端子および各端子に接続された配線（プリントパターンと部品との構成）を特定することができる。

そこで、本実施形態における基板レイアウト決定部２１は、検査対象部品となり得る部品およびその電源端子とグラウンド端子との指定を受け付けて、これらの端子の間の配線を特定する処理を行うようになっている。すなわち、基板レイアウト決定部２１は、キーボード１６やマウス１７等の入力機器における入力を受け付けて、その入力に応じた部品を特定し、その電源端子とグラウンド端子を特定する。そして、基板データ３１と回路データ３２と部品データ３３とを参照し、これらの端子の間の配線を特定する。

配置候補設定部２２は、以上のようにして特定された配線を示すデータを取得し、この配線の複数の位置にバイパスコンデンサの配置候補を設定する。これらの配置候補は、予め決められた規則に従って、前記電源端子に近い側から順に設定されるようになっており、本実施形態においては、配線の周りに実装される他の回路部材（プリントパターンや他の部品等の構成要素）との干渉を考慮することなく、配線上に配置候補が設定される。この処理の詳細は後述する。

（１−１）評価指標の算出：
シミュレート部２３は、以上のようにして設定された配置候補のそれぞれに所定のバイパスコンデンサを配置した状態についてＰＥＥＣ法によるシミュレートを行い、Ｚパラメータ（インピーダンスパラメータ）を取得する。図２は、Ｚパラメータの取得を説明する説明図である。同図２において、ｎは任意の自然数であり、配置候補の番号を示している。また、Ｐ_nはバイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源ライン、Ｇ_nはバイパスコンデンサの他方の端子が接続されるグラウンドラインを示しており、Ｓ_nは配置を決定すべきバイパスコンデンサ以外の回路に対応したＳパラメータ、Ｚ_nは電源端子とグラウンド端子との間のＺパラメータである。

すなわち、シミュレート部２３は、基板データ３１と回路データ３２と部品データ３３とを参照して、ｎ番目の配置候補について、配置を決定すべきバイパスコンデンサ以外の部分に相当する回路のモデルを構築する。また、前記電源端子とグラウンド端子とをＳパラメータにおける一方のポートとし、ｎ番目の配置候補に対応した電源ラインとグラウンドラインとをＳパラメータにおける他方のポートとする。そして、このモデルにおいてＳパラメータを算出して前記Ｓ_nとする（図２Ａ）。

さらに、シミュレート部２３は、バイパスコンデンサデータ３３ａを参照し、ｎ番目の配置候補において、端子Ｐ_nと端子Ｇ_nとにバイパスコンデンサを接続した状態のモデルを構築し（図２Ｂ）、回路解析を実施してＺパラメータ（Ｚ_n）を算出する（図２Ｃ）。以上のように、本実施形態においては、バイパスコンデンサの特性を示すバイパスコンデンサデータ３３ａと他の配線を示すデータとが分かれているので、任意の配置候補についてのＺパラメータを極めて容易に算出することができる。

シミュレート部２３は、ｎの値を変更しながら以上の処理を各配置候補について繰り返すことによってそれぞれの配置候補にバイパスコンデンサを配置した場合のＺパラメータを取得する。Ｚパラメータは前記電源端子とグラウンド端子との間のインピーダンスを示すので、これらの端子の間の電圧変動を評価する評価指標である。

Ｚパラメータ出力部２４は、シミュレート部２３によって取得された各配置候補についてのＺパラメータを取得し、各配置候補に対応付けながらディスプレイ１５に表示させる。本実施形態においては、４端子パラメータの各要素として算出されるＺパラメータ（Ｚ₁₁，Ｚ₁₂，Ｚ₂₁，Ｚ₂₂）のうち、検査対象の電源端子からみたインピーダンスを示すパラメータ（Ｚ₁₁）を取得し、パラメータの値に対応させて予め決められた色で表現するようになっている。

すなわち、各配置候補におけるＺパラメータからパラメータＺ₁₁の値を取得し、その色を特定してその配置候補の配線をこの色で着色した図を示す画像データをディスプレイ１５に出力する。この結果、ディスプレイ１５においては、電源端子とグラウンド端子との配線がインピーダンスパラメータに対応した色で着色された図が表示される。

なお、Ｚパラメータ出力部２４は、さらに、電源端子とグラウンド端子との電圧変動を所望の範囲に抑えられる配置候補が得られたか否かを前記入力装置によって受け付け、このような配置候補が得られている場合には、その配置候補をバイパスコンデンサの実装位置であるとして基板の設計を終了する。このとき、バイパスコンデンサの実装位置を含むデータをレイアウトデータ３０としてＨＤＤ１４に記録する。

また、前記電圧変動を所望の範囲に抑えられる配置候補が得られない場合や前記電圧変動を所望の範囲に抑えられる配置候補にバイパスコンデンサを配置すると他の部品と干渉する場合には、再度、基板レイアウト決定部２１によって基板のレイアウトを変更する処理を行い、バイパスコンデンサの配置を決定する。但し、前記電圧変動を所望の範囲に抑えられる配置候補が得られているものの、この配置候補にバイパスコンデンサを配置すると他の部品と干渉してしまう場合であれば、電圧変動を抑える配置候補が得られていることになる。

この場合、基板のレイアウトを変更するとしてもその段階では好ましいバイパスコンデンサの実装位置がすでに得られているので、この実装位置にバイパスコンデンサを配置できるように配線の周りに実装される他の回路部材の位置を変更することができる。従って、配線の直近に実装される回路部材の位置を変更することに伴ってこの回路部材に隣接する他の部品の位置をさらに変更するような連鎖的な変動の必要が生じたとしても、その変更作業の結果、高い確率で適切な位置にバイパスコンデンサを配置した基板を設計することができる。

すなわち、何ら指針を持たずに前記連鎖的な回路部材の位置の変更を行った場合には、その後のバイパスコンデンサの配置によっても、再度、電圧変動を充分に抑えられないような状況が発生し得る。この場合、何度となく基板レイアウトの再設計を繰り返す必要があり、特に高密度基板のように回路部材の移動の自由度が少ない基板においては、極めて作業が困難になってしまう。しかし、本実施形態においては、ほとんどの場合、一度の再設計によって所望の電圧変動になるようにバイパスコンデンサを配置することができるので極めて高い効率で基板を設計することが可能になる。
（２）基板の設計作業：
次に、上述の構成における基板の設計作業を具体例とともに詳細に説明する。ここでは、携帯電話を設計する作業の一部として当該携帯電話に内蔵するプリント基板を設計する作業について説明する。携帯電話は小さな電子機器であり近年小型化および高機能化が進んでおり、当該携帯電話に内蔵するプリント基板においては、各種部品やプリント配線を高密度に実装している。本実施形態においては、高密度実装の要請により、ある配線の周りにレイアウトされた回路部材をバイパスコンデンサのために移動させる場合に複数の回路部材を連鎖的に移動することを余儀なくされる部位が含まれる基板について説明する。

図３は、携帯電話の設計の流れを示すフローチヤートである。携帯電話の設計には、仕様設計ステップ（Ｓｌ００）、回路設計ステップ（Ｓ１１０）、レイアウト設計ステップ（Ｓ１２０〜Ｓ１６０）、試作・評価ステップ（Ｓ１７０）がある。仕様設計ステップ（Ｓ１００）においては携帯電話の機能など仕様を作成し、回路設計ステップ（Ｓ１１０）においてはこの仕様を実現するための回路を設計する。本実施形態においては、当該回路の設計が終了した時点で携帯電話の回路が特定され、この回路を示すデータが回路データ３２としてＨＤＤ１４に記録される。

次に基板レイアウト決定部２１は、部品配置設計ステップ（Ｓ１２０）を実施する。すなわち、ディスプレイ１５にて図示しない所定のＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示し、当該ＵＩ上で回路データ３２が示す回路を示すとともに、前記入力機器によってこの回路を構成する各部品の指定を受け付ける。回路データ３２が示す回路を実現するための部品が特定されると、各部品の特性を示す部品データ３３がＨＤＤ１４に記録される。むろん、ここでは、各部品を示すデータベースを予め作成しておくなど種々の構成を採用可能である。

以上のようにして部品配置設計ステップを終えると、基板レイアウト決定部２１は、配線設計ステップ（Ｓ１３０）を実施する。すなわち、自由に基板を編集可能なＵＩをディスプレイ１５に表示する。設計者はディスプレイ１５を視認しながら前記入力機器にて基板の大きさや構造等を作成するとともに、ＵＩ上で前記回路データ３２が示す回路を実現するための配線を基板に形成していく。こうして基板の配線等が特定されるとその内容を示すデータが基板データ３１としてＨＤＤ１４に記録される。

図４は、以上のようにして作成された基板のレイアウトを示すＵＩの一例である。同図４に示すように、ディスプレイ１５には基板のイメージが表示される。同図４の中央にはこの基板の一部を拡大して模式的に示している。上述のように携帯電話に内蔵する基板では高密度の実装が行われており、図４の中央に示す例においても特定の部品を移動させるために他の部品を連鎖的に移動させる必要がある場所を含んでいる。

例えば、部品Ｃ₁と配線Ｗ₁との間にバイパスコンデンサを配置するために部品Ｃ₁を図の右側に移動させる場合には、この移動に伴って部品Ｃ₂を右側に移動させる必要がある。同様に部品Ｃ₃と配線Ｗ₁との間にバイパスコンデンサを配置するために部品Ｃ₃を図の左側に移動させる場合には、この移動に伴って部品Ｃ₄を左側に移動させる必要がある。このように、高密度実装が行われている基板においては、部品を配置する際の移動の自由度が極めて低い位置が存在し得る。むろん、図４の中央においては基板上面の一部の部品を示しているので、連鎖的に移動させる必要のある部品は２つに限られず、より多数の部品を連鎖的に移動させる必要があることも多い。

なお、図４に示すディスプレイ１５では基板の最上面を示しているが、むろん、基板の一面に表示されている部品やプリントパターン以外に他の部品が実装されていてもよい。例えば、基板の裏面に部品やプリントパターンを形成することもできるし、基板を多層基板とし、グラウンドパターンと電源パターンを特定の層に形成することもできる。本実施形態においては、基板の内部にグラウンドパターンと電源パターンとが形成されている例について説明する。

以上の配線設計ステップ（Ｓ１３０）までの処理によって、基板レイアウトが仮決定されたことになる。すなわち、検査対象部品の電圧変動を抑えるために挿入されるバイパスコンデンサであって、その配置を慎重に決定すべきバイパスコンデンサ以外の部品を含む全ての部品や配線が決定された状態となっている。

そこで、次にバイパスコンデンサの配置を決定するため、バイパスコンデンサ配置設計ステップ（Ｓ１４０）を実施する。図５は、当該バイパスコンデンサ配置設計ステップにおける処理の詳細を示すフローチャートである。基板レイアウト決定部２１は、まず、検査対象部品の解析ノード設定を受け付ける（ステップＳ２００）。すなわち、前記入力機器を介して、バイパスコンデンサの配置を決定すべき配線が接続された検査対象部品の指定を受け付け、さらに、この検査対象部品における電源端子およびグラウンド端子の指定を受け付ける。

ここでは、部品Ｃ₀（集積回路）を検査対象部品とする例を説明する。図６は当該部品Ｃ₀の電源端子Ｐ_pとグラウンド端子Ｐ_g付近を拡大して示しており、部品Ｃ₀および電源端子Ｐ_pとグラウンド端子Ｐ_gを破線で示し、各端子に接続されるプリントパターンを実線で示している。前記ステップＳ２００における指定を受け付けると、基板レイアウト決定部２１は電源端子Ｐ_pとグラウンド端子Ｐ_gとの間の配線を特定する。この例においてバイパスコンデンサを実装するのは基板の上面のみであり、基板レイアウト決定部２１は電源端子Ｐ_pとグラウンド端子Ｐ_gとの間、かつ基板の上面におけるプリントパターンを特定し、配線を示すデータとして配置候補設定部２２に受け渡す。

配置候補設定部２２は前記入力機器による解析条件の入力を受け付けており、当該解析条件に基づいて配置候補を設定する（ステップＳ２０５）。本実施形態において、解析条件は、解析周波数の範囲と配置候補の設定ピッチとバイパスコンデンサを配置する際の始点とであり、配置候補設定部２２は、当該設定ピッチに応じた大きさのメッシュを設定し、前記基板の上面におけるプリントパターン上で当該始点から設定ピッチ毎に配置候補を設定する。

図６Ａは当該配置候補の設定を示しており、同図における配線Ｗ₁と配線Ｗ₂とにはメッシュの境界を配線の幅方向の実線で示している。本実施形態におけるシミュレーションはＰＥＥＣ法であることから、各境界で区切られるメッシュの中央の位置Ｐ₁〜位置Ｐ_nが配置候補となる。位置Ｐに併記する数値は配置候補の番号であり、本実施形態においては数値の小さい順に配置候補が設定されることを示している。なお、配置候補の番号は１〜ｎ_maxとする。また、グラウンド端子に対応したメッシュの中央は位置Ｐ₀としてある。

以上のようにして配置候補を設定したら、シミュレート部２３がＰＥＥＣ法によるシミュレートを実施する（ステップＳ２１０〜Ｓ２３５）。このために、まず、シミュレート部２３は配置候補の番号を初期化（ｎ＝１）し（ステップＳ２１０）、ｎ番目の配置候補にバイパスコンデンサを配置したものとする（ステップＳ２１５）。すなわち、シミュレート部２３は基板データ３１と回路データ３２と部品データ３３とを参照し、ｎ番目の配置候補Ｐ_nについて、その直下のグラウンド（端子Ｇ_n）と配置候補Ｐ_nとの間をバイパスコンデンサの挿入位置とする。

そして、電源端子Ｐ_pとグラウンド端子Ｐ_gとを一方のポート、配置候補Ｐ_nと端子Ｇ_nとを他方のポートとした回路モデルを構築してシミュレーション処理を行い、Ｚパラメータを算出する（ステップＳ２２０，Ｓ２２５）。すなわち、前記電源端子Ｐ_pとグラウンド端子Ｐ_gとを一方のポート、配置候補Ｐ_nと端子Ｇ_nとを他方のポートとしたＳパラメータ（Ｓ_n）を取得する。さらに、バイパスコンデンサデータ３３ａからバイパスコンデンサの特性を取得して配置候補Ｐ_nと端子Ｇ_nとの間にバイパスコンデンサを挿入したモデルを想定してＺパラメータ（Ｚ_n）を算出する。

以上の処理によって、ｎ番目の配置候補についてＺパラメータが取得されたので、シミュレート部２３は、番号ｎが最大値ｎ_max以上であるか否かを判別し（ステップＳ２３０）、番号ｎが最大値ｎ_maxを超えていると判別されなければ番号をインクリメント（ステップＳ２３５）してステップＳ２１５以降の処理を繰り返す。

ステップＳ２３０にて番号ｎが最大値ｎ_max以上であると判別されたときには、番号１〜ｎ_maxまでの配置候補についてＺパラメータが算出されたことになるので、Ｚパラメータ出力部２４はこれらの値に基づいてディスプレイ１５上にＺパラメータを表示する（ステップＳ２４０）。

図６Ｂは、Ｚパラメータの表示例を示している。同図においては、前記メッシュ毎にＺパラメータに対応した色を表示している。すなわち、本実施形態においては、前記パラメータＺ₁₁の値に予め色が対応付けられており、その値に対応した色を表示する。この結果、図６Ｂに示すように配置候補に対応したメッシュが着色され（図中では、メッシュに対応した矩形にハッチングを付して着色を示している）、基板の設計者はこの色によって電圧変動を抑えるために必要なＺパラメータの上限値（Ｚ_max）が存在するか否かを容易に把握することができる。

本実施形態において、Ｚパラメータ出力部２４は各配置候補のＺパラメータとその上限値（Ｚ_max）とを比較し（ステップＳ２４５）、上限値以下のＺパラメータが含まれる場合には前記入力機器を介して配置候補の選択を受け付ける（ステップＳ２５０）。このとき、基板の設計者は、ディスプレイ１５上のＵＩによって図４に示すような基板上の配線等を視認し、配線の周りの回路部材と干渉せずにバイパスコンデンサを実装でき、かつＺパラメータが上限値以下である配置候補が存在する場合には、その配置候補の中から所望の位置を選択する。

配線の周りの回路部材と干渉せずにバイパスコンデンサを実装できる位置が存在しない場合には、配置候補を選択しない。このとき、配置未定という設定になる。前記ステップＳ２４５において上限値以下のＺパラメータが含まれると判別されない場合も配置未定という設定をする（ステップＳ２５５）。

以上の処理により、配置候補が選択されている状態、あるいは配置未定の状態となり、この状態で図５に示す処理フローから図３に示すフローに復帰する。すなわち、Ｚパラメータ出力部２４は、配置候補が選択済であるか否かを判別し（ステップＳ１５０）、配置候補が選択済ではない（すなわち、配置未定の状態）場合は、基板レイアウトを再設計するため、ステップＳ１２０あるいはステップＳ１３０以降の処理を繰り返す。むろん、バイパスコンデンサの種類に選択肢がある場合など、部品配置設計と配線設計とを実施し直すことなく電圧変動を抑える可能性がある場合には、ステップＳ１４０以降の処理を繰り返しても良い。

ステップＳ１５０にて、配置候補が選択済であると判別されたとき、Ｚパラメータ出力部２４は当該選択済の位置にバイパスコンデンサを配置することとし（ステップＳ１６０）、その配置を示すデータをレイアウトデータ３０に追加する。この場合、検査対象部品の電源端子とグラウンド端子との間の電圧変動を抑えるようなバイパスコンデンサの配置が決定しているので、基板の設計を終了し、携帯電話の試作・評価ステップを行う（Ｓ１７０）。このステップは携帯電話等の電子機器にて通常行われる機能、性能の評価であり、公知の評価を行えばよい。

以上のように、本実施形態によれば、実際に基板上にプリントパターンによる配線を形成し、バイパスコンデンサを含む部品を実装することなく、バイパスコンデンサの適切な位置を決定することができる。従って、バイパスコンデンサの配置を効率的に決定することができる。また、複数の配置候補についてＺパラメータを一度に比較することができるので、試行錯誤を行うことなく効果的なバイパスコンデンサの配置を決定することができる。

さらに、基板のレイアウトを再設計する必要が生じた場合であっても、適切なバイパスコンデンサの配置は決定済であるので、バイパスコンデンサを配置することに伴って際限なく他の回路部材を移動させる必要はない。従って、極めて効率的に基板のレイアウトを再設計することができる。
（３）他の実施形態：
本発明においては、複数の配置候補についてバイパスコンデンサを配置したそれぞれの状態について前記電圧変動を評価する評価指標を取得することができればよく、上述の実施形態以外にも種々の構成を採用可能である。例えば、上述の実施形態においては、電源端子とグラウンド端子との間の電圧変動を評価するための評価指標としてパラメータＺ₁₁を表示していたが、他のインピーダンスパラメータＺ₁₂，Ｚ₂₁，Ｚ₂₂を表示しても良いし、インピーダンスパラメータの合計値を表示しても良い。インピーダンスパラメータの合計値としては、各パラメータの絶対値の和や２乗の和、その平方根等を採用可能である。むろん、バイパスコンデンサを挿入する影響を評価するためにＳパラメータなど、解析過程で得られる値やその値から算出される他の値を表示しても良い。

さらに、配置候補や評価指標の出力態様も上述の態様に限定されない。例えば、典型的なバイパスコンデンサの配置イメージを示す画像データを予め保持しておき、図６Ｂのように配置候補を着色して表示した後、前記入力機器にて配置候補を選択したときに、その配置候補に前記画像データが示す画像を表示する構成等を採用可能である。この構成によれば、選択した配置候補にバイパスコンデンサを配置できるか否かを容易に評価することができる。むろん、Ｚパラメータが上限値を下回っている配置候補を自動で抽出しても良い。

さらに、前記シミュレート部２３においては、指定された検査対象部品の電源端子とグラウンド端子との間の電圧変動を評価する評価指標を取得することができればよく、ＰＥＥＣ法以外にも上述の種々の方法を採用可能である。むろん、シミュレート手法によってメッシュの作成法や各メッシュ内で配置候補を定義する手法が上述の実施例と異なっていても良い。

さらに、上述の実施形態においては、始点を指定して特定のピッチ毎に配置候補を設定していたが、配置候補の設定手法は上述の携帯に限られない。例えば、人為的に始点を指定せずに、電源端子の近くの所定位置に自動で配置候補を設定し、この配置候補から遠ざかるように自動で複数の配置候補を設定しても良い。

このとき、所定の数や配線の特定位置まで配置候補を設定した段階で配置候補の設定処理を終了するが、この手順で配置候補を設定すれば、比較的容易に電圧変動を抑えるためのＺパラメータを得ることが可能な配置候補を設定することができる。すなわち、一般には電源端子の近くにバイパスコンデンサを配置する方が遠くに配置する場合と比較して電圧変動を抑える効果が高いので、上述の構成により、電圧変動を抑える効果が高いことが期待される配置候補について確実に評価することができる。

また、配置候補を設定するためのピッチとしては一定であっても良いし、位置によってピッチが変わっても良い。さらに、配置候補のピッチを指定するのではなくシミュレート部２３における解析条件としてメッシュの精度（メッシュの大きさ）を指定し、このメッシュに対応して配置候補を設定するように構成してもよい。

さらに、検査対象部品としては、集積回路が一つの好ましい例となるが、集積回路以外の部品について本発明を適用しても良い。すなわち、集積回路であれば電源端子の電圧変動に許容範囲が決められており、この電圧変動を抑えるためにバイパスコンデンサを実装するので、当該バイパスコンデンサの配置を決定するために本発明を適用するのが好ましい。しかし、集積回路以外の部品であっても特定の端子間の電圧変動を抑える必要があれば、本発明を適用することによって効果的にバイパスコンデンサの配置を決定することができる。むろん、本発明を携帯電話の基板以外の設計に使用しても良いし、電源端子とグラウンド端子以外の２つの端子を設定し、当該２つの端子の間の電圧変動を抑えるための評価を行っても良い。

さらに、上述の基板設計フローにおいては、他の任意のステップを追加することが可能である。例えば、部品配置設計ステップ（Ｓ１２０）と配線設計ステップ（Ｓ１３０）との間に電磁波解析ステップを挿入し、不要輻射を抑えるように部品、配線を決定した後にバイパスコンデンサの配置設計を行っても良い。むろん、バイパスコンデンサの配置設計を行った後に電磁波解析ステップを行っても良い。

さらに、上述の部品データ３３におけるモデルは各種のモデルを採用することが可能である。図７Ａはバイパスコンデンサを基板上に実装する際の典型的な例を示している。同図７Ａにおいては、基板の一部を分解斜視図によって示しており、破線は仮想的に基板を切断した場合の境界を示している。当該図７Ａは、プリント基板Ｐ_cに配線Ｗ₃が形成されており、この配線Ｗ₃にバイパスコンデンサＣ_bを実装する例であり、バイパスコンデンサＣ_bの一方の端子が配線Ｗ₃に接続されている。配線Ｗ₃は電源ライン、配線Ｗ₆は電源パターンであり、図示しないビアによって両配線が接続されている。

バイパスコンデンサＣ_bの他方の端子は配線Ｗ₄に接続され、配線Ｗ₄はビアＶを介してグラウンドパターン（配線Ｗ₅）に接続されている。このようなバイパスコンデンサＣ_bの実装において、本発明では配線Ｗ₃の周りの回路部材を考慮することなく配置候補を設定して評価指標を算出することができればよい。従って、バイパスコンデンサＣ_bの実装に際して大きさ０のモデルを設定し、配線Ｗ₃と配線Ｗ₅の間に設定された端子（大きさ０の点）にバイパスコンデンサＣ_bを接続するモデルを構築すればよい。

このようなモデルとしては、種々のモデルを採用可能であり、簡易的には図７Ｂのようにバイパスコンデンサの容量成分を示すモデルとすることが可能である。このモデルはバイパスコンデンサのメーカーが提供する情報等に基づいて極めて容易に作成することができる。むろん、図７Ｃのように容量成分以外にもインダクタンス成分や抵抗成分を考慮したモデルを使用しても良い。

さらに、図７ＤのようにバイパスコンデンサＣ_bの特性を示すモデルと配線Ｗ₄の特性を示すモデルとビアＶの特性を示すモデルとを作成し、基板の構造を考慮してバイパスコンデンサに関する総合的なモデルを使用しても良い。むろん、ランド等を考慮したモデルを使用しても良い。以上のモデルは、解析を行う周波数、解析に必要とされる精度等に応じて適宜変更可能である。むろん、モデルはシミュレーションの手法に応じて、回路を構成する容量、抵抗、インダクタンス成分等の等価回路以外の特性から作成しても良い。例えば、回路を構成する各部のＳパラメータを利用しても良い。

また、シミュレーションの手順としては上述の手順に限定されず、例えば、各配置候補について、番号１〜ｎ_maxで特定されるｎ_max個のポートを備えた回路を想定してＳパラメータを算出しておき、番号ｎのインピーダンスを算出する際には番号ｎのポートにバイパスコンデンサを接続し、他のポートをオープンとしてインピーダンスを算出する処理を繰り返しても良い。この構成によれば、Ｓパラメータの算出回数を抑えることができ、高速に処理を行うことができる。

さらに、上述の実施形態においては、コンピュータ１０にてレイアウトデータ３０を作成する構成を採用していたが、レイアウトデータ３０の一部または全てを他のコンピュータ等で作成し、このデータを使用してバイパスコンデンサの配置を決定する構成を採用しても良い。この構成においては、例えば、部品のメーカーが作成した各部品のデータベースを利用可能であり、また、基板の一部を設計変更する際に、作成済みのデータを流用してバイパスコンデンサの配置を決定することが可能であり、基板設計上の労力が低減される。

さらに、上述のコンピュータ１０においては、予め基板設計支援プログラム２０を示すデータをＨＤＤ１４等に記録し、実行できるように構成していたが、バイパスコンデンサの配置を決定するためのプログラムモジュールを既存のＣＡＤソフトウェア等に追加して実行できるように構成してもよい。

さらに、上述のコンピュータ１０においては、基板の設計者が利用するコンピュータ１０にて基板設計支援プログラム２０を実行し、バイパスコンデンサの配置を決定する構成としていたが、異なるコンピュータの連携によって本発明を実現しても良い。例えば、第１のコンピュータからネットワークを通じてレイアウトデータ３０等を第２のコンピュータに送信し、各配置候補にバイパスコンデンサを配置した状態についてのＺパラメータを第２のコンピュータから第１のコンピュータに送信する。この構成によれば、第１のコンピュータにおいては、基板設計支援プログラム２０の一部、例えば、データの入力や解析結果を表示するモジュールを備えるのみで本発明を利用することが可能になる。

基板設計支援装置のブロック図 Ｚパラメータの取得を説明する説明図 携帯電話の設計の流れを示すフローチャート 基板のレイアウトを示すＵＩの一例を示す図 バイパスコンデンサ配置設計処理の詳細を示すフローチャート 配置候補の設定とＺパラメータの表示を示す図 バイパスコンデンサのモデルを示す図

符号の説明

１０ コンピュータ
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ ＨＤＤ
１５ ディスプレイ
１６ キーボード
１７ マウス
２０ 基板設計支援プログラム
２１ 基板レイアウト決定部
２２ 配置候補設定部
２３ シミュレート部
２４ Ｚパラメータ出力部
３０ レイアウトデータ
３１ 基板データ
３２ 回路データ
３３ 部品データ
３３ａ バイパスコンデンサデータ

Claims (14)

1. プリント基板に実装される検査対象部品における２つの端子の間の配線を示すデータを取得する配線データ取得手段と、
   前記配線の複数の位置にバイパスコンデンサの配置候補を設定する配置候補設定手段と、
   各配置候補にバイパスコンデンサを配置したそれぞれの状態について、前記２つの端子の間の電圧変動を評価するための評価指標を取得する評価指標取得手段と、
   各配置候補について取得した評価指標を出力する評価指標出力手段とを備えることを特徴とする基板設計支援装置。
2. 前記検査対象部品は、集積回路であることを特徴とする請求項１に記載の基板設計支援装置。
3. 前記２つの端子は電源端子とグラウンド端子であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の基板設計支援装置。
4. 前記配置候補設定手段は、前記電源端子との距離が最短の配置候補を設定するとともにその距離を徐々に長くしながら配置候補を設定し、所定の範囲内で複数の配置候補を設定することを特徴とする請求項３に記載の基板設計支援装置。
5. 前記配線データには前記配線を示すデータと当該配線の周りに配置される回路部材を含み、前記配置候補は前記回路部材によってバイパスコンデンサの実装が不可能となっている位置を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の基板設計支援装置。
6. 前記評価指標は、前記２つの端子の間のインピーダンスに相当する値であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の基板設計支援装置。
7. 前記評価指標は、各配置候補にバイパスコンデンサを配置した状態でのＳパラメータを算出して前記インピーダンスに相当する値を取得することを特徴とする請求項６に記載の基板設計支援装置。
8. 前記評価指標取得手段は、予め決められたバイパスコンデンサの特性を示す極小の大きさのモデルを前記配置候補に実装したモデルで前記評価指標を取得することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の基板設計支援装置。
9. 前記モデルは、前記配線の配置候補にバイパスコンデンサの一方の端子を接続し、他の配線に当該バイパスコンデンサの他方の端子を接続し、当該他の配線を前記配線上の一点に接続した場合の特性を示すモデルであることを特徴とする請求項８に記載の基板設計支援装置。
10. 前記評価指標出力手段は、所定の表示装置に前記配線を表示するとともにこの配線における各配置候補にその評価指標を対応付けて表示することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の基板設計支援装置。
11. プリント基板に形成される配線を特定するためのレイアウトデータを記憶するレイアウトデータ記憶手段と、
    前記レイアウトデータに基づいて、プリント基板に実装される検査対象部品における２つの端子の間の配線を決定する配線決定手段と、
    前記配線の複数の位置にバイパスコンデンサの配置候補を設定する配置候補設定手段と、
    各配置候補にバイパスコンデンサを配置したそれぞれの状態について、前記２つの端子の間の電圧変動を評価するための評価指標を取得する評価指標取得手段と、
    各配置候補について取得した評価指標を出力する評価指標出力手段とを備えることを特徴とする基板設計支援装置。
12. 請求項１〜請求項１１のいずれかに記載した基板設計支援装置が出力する前記評価指標が所定の基準を満たす配置候補にバイパスコンデンサを実装したプリント基板。
13. バイパスコンデンサの実装位置の決定を支援する基板設計支援プログラムであって、
    所定の記憶媒体に記憶された、プリント基板に実装される検査対象部品における２つの端子の間の配線を示すデータを取得する配線データ取得機能と、
    前記配線の複数の位置にバイパスコンデンサの配置候補を設定する配置候補設定機能と、
    各配置候補にバイパスコンデンサを配置したそれぞれの状態について、前記２つの端子の間の電圧変動を評価するための評価指標を取得する評価指標取得機能と、
    各配置候補について取得した評価指標を出力する評価指標出力機能とをコンピュータに実現させることを特徴とする基板設計支援プログラム。
14. バイパスコンデンサの実装位置の決定を支援する基板設計支援方法であって、
    プリント基板に実装される検査対象部品における２つの端子の間の配線を示すデータを取得する配線データ取得工程と、
    前記配線の複数の位置にバイパスコンデンサの配置候補を設定する配置候補設定工程と、
    各配置候補にバイパスコンデンサを配置したそれぞれの状態について、前記２つの端子の間の電圧変動を評価するための評価指標を取得する評価指標取得工程と、
    各配置候補について取得した評価指標を出力する評価指標出力工程とを含むことを特徴とする基板設計支援方法。

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