JP2009110094A

JP2009110094A - プリント配線板の回路設計システム及び回路設計方法

Info

Publication number: JP2009110094A
Application number: JP2007279239A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Matsuzaka; 好樹松阪
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2009-05-21

Abstract

【課題】プリント配線板の回路設計に多大な手間と時間を要することなく、自動的に最もコストの低いプリント配線板の回路設計を行うことができるようにする。
【解決手段】回路図作成装置１で回路図を作成する際、回路図上の電子部品について識別情報を入力すると、この識別情報を回路図と共に部品レイアウト装置３に送信してプリント配線板を設計する際、部品レイアウト装置３が識別情報に基づいて部品情報ＤＢ２から部品群情報を取得し、低下価格順に部品を選択してプリント配線板の実装面積内に配置すると共に、各部品毎に指定された部品間隔が確保されているか否かにより部品変更の要否を判断して、変更の必要がある場合、変更前の部品より占有面積が小さくかつ価格が低い順に部品を選択して変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板上に電子部品を実装するための回路を設計する回路設計システム装置及び回路設計方法に関する。

プリント配線板の回路設計においては、回路図により指定された実装部品と配線パターンを、予め決められた面積、仕様のプリント配線板上に収容し切らなければならないという絶対条件がある。
一方、プリント配線板上に実装する部品としては、例えば、パッケージサイズの異なるチップ抵抗、あるいはＳＯＰ方式やＳＳＯＰ方式のＩＣ等のように、ほぼもしくはまったく同一の性能で大きさの異なる部品つまりプリント配線板上での占有面積が異なる部品が多数存在する。

そのため、回路設計の段階でプリント配線板の部品収容性を見極め、それに応じた実装部品を選定する必要があるが、設計者自身の判断でそれを行うことはかなり困難であるので、コンピュータを利用してプリント配線板の回路設計を行う回路設計システムが導入されている。
従来のプリント配線板の回路設計システムとして、設計者が入力手段でプリント配線板上に実装する電子部品を入力する毎にプリント配線板に対する当該部品の占有面積率と部品形状（部品記号）、及び占有面積率の総和をＣＲＴの画面に表示すると共に、占有面積率の総和とプリント配線板の基準値（１００％）とを比較して、占有面積率の総和がプリント配線板の基準値を上回った場合、作業者に使用部品を変更させたり削除させたりするという処理を繰返すことで回路図を作成するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−６６１２８号公報

しかしながら、上述した従来の技術においては、すべての部品がプリント配線板上に実装できるように回路図を作成できるため、回路図作成後にそのデータに基づいてプリント配線板上へ部品を配置して実装できるかどうかを確かめる必要がないという利点を有するものの、回路図の作成においては、作業者が１つの実装部品を入力する毎に占有面積率の総和とプリント配線板の基準値と比較して、占有面積率の総和がプリント配線板の基準値を上回った場合、設計者に使用部品を変更させる等の処理を行わせるため、実際には占有面積率の総和がプリント配線板の基準値を上回ったときの部品を代えるだけでなく、それ以前に遡っていくつもの実装部品を代えるなどの処理も必要となり、設計に多大な手間と時間を要するという問題がある。

また、上述した従来の技術においては、実装部品の選択は設計者により任意に行われるが、実装部品を変更する場合、小さいものを優先的に選ぶことが多いため、コストアップを招くという問題もある。
すなわち、プリント配線板上に実装する部品は、同一性能の部品であれば、一般的にサイズが小さくなる程価格は高くなるので、上述したように占有面積率の総和がプリント配線板の基準値を上回ったことによる部品の変更に際して、面積の一番小さい部品が多用される結果、コスト高になるという問題がある。

本発明は、このような問題を解決することを課題とする。

そのため、本発明のプリント配線板の回路設計システムは、回路図設計装置と、部品データベースと、部品レイアウト装置とより成り、プリント配線板上に実装する実装部品の種類毎に、同一の性能で大きさの異なる部品の部品名と、それぞれの部品のプリント配線板上における占有面積、隣接する部品との間に必要な間隔、部品毎の価格により構成される部品群情報と各部品群情報を指定する識別情報とを前記部品情報データベースに登録しておき、前記回路図作成装置で回路図を作成する際、回路図上の電子部品について識別情報を入力させて、この識別情報を回路図と共に前記回路図作成装置から前記部品レイアウト装置に送信し、前記部品レイアウト装置は、前記識別情報に基づいて部品情報ＤＢから部品群情報を取得し、各部品群情報のうち低下価格順に部品を選択してプリント配線板の実装面積内に配置すると共に、各部品毎に指定された部品間隔が確保されているか否かにより部品変更の要否を判断して、変更の必要がある場合、変更前の部品より占有面積が小さくかつ価格が低い順に部品を選択して変更することを特徴とする。

このようにした本発明によれば、部品レイアウト装置は、回路図設計装置から受信した識別情報に基づいて部品情報データベースから部品群情報を取得し、各部品群情報のうち低下価格順に部品を選択してプリント配線板の実装面積内に配置すると共に、各部品毎に指定された部品間隔が確保されているか否かにより部品変更の要否を判断して、変更の必要がある場合、変更前の部品より実装面積が小さくかつ価格に低い順に部品を選択して変更する設計者が実装部品の変更する処理を行う必要がなくなり、回路設計に多大な手間と時間を要することなく、自動的に最もコストの低いプリント配線板の回路設計を行うことができるという効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明によるプリント配線板の回路設計システム装置及び回路設計方法の実施例を説明する。

図１は第１の実施例を示すブロック図である。
図において１は回路図設計装置、２は部品情報データベース（部品ライブラリ：以下部品情報ＤＢ）、３は部品レイアウト装置で、これらは相互に接続されて情報の授受を行えるものとなっている。
回路図設計装置１は、通常のＰＣと同様にＬＣＤ等の表示部、マウスやキーボードによる入力部、及び制御部等からなり、制御部は所定の記憶部に格納された回路図設計プログラムに基づいて表示部及び入力部を制御して回路設計者書による回路図設計を遂行させる機能を有している。

部品情報ＤＢ２は回路図設計に必要な実装部品（電子部品）の種類を示す図記号、及び実装部品（電子部品）の種類毎に予め作成された部品群情報が登録されている。
この部品群情報は、チップ抵抗やＩＣ等の実装部品の種類毎に、ほぼもしくはまったく同一の性能で大きさの異なる部品の部品名と、それぞれの部品のプリント配線板上における占有面積、隣接する部品との間に必要な間隔、部品毎の価格により構成されており、各部品群情報にはその識別情報が付与されている。

部品レイアウト装置３は、所謂ＣＡＤであるが、本実施例における部品レイアウト装置３の制御部は、所定の記憶部に格納された部品実装プログラムに基づいて、部品群情報を利用し、プリント配線板に対する電子部品の配置を自動的に行う機能を有している。
次に、上述した構成の作用について説明する。
図２はプリント配線板の回路図作成から設計完了までの一連の工程を示すフローチャートである。

まず、始めに回路設計者が回路図設計装置１の入力部を操作して回路設計用の画面の表示を指示すると、制御部は回路設計用の画面を回路図設計装置１の表示部に表示すると共に、部品情報ＤＢ２にアクセスして実装部品の図記号を取得し、その図記号を回路設計用の画面の特定部分、例えば画面の周辺部分に並べて表示する（Ｓ１）。
回路設計者は回路図設計装置１の入力部を操作し、必要な電子部品の図記号を順次選択して回路設計用の画面上に配置してプリント配線板設計の大元となる回路設計を行い、そして実装部品同士を接続する配線パターンを書込んで回路図を作成する（Ｓ２）。

続いて回路設計者は回路図設計装置１の入力部を操作し、前記回路図上の各実装部品について単一部品に限定されるものついてはその部品を指定する情報を、単一部品に限定されない部品の場合は部品群情報を指定する識別情報を入力し（Ｓ３）、最後にプリント配線板上における部品の実装面積を指定する実装面積情報（外形寸法情報）を入力する（Ｓ４）。

これらの入力情報は回路図上に表示され、回路設計者が入力内容を確認して、作業終了の情報を入力すると、回路図設計装置１の制御部は作成された回路図と部品指定情報や各識別情報、及びプリント配線板の外形情報と実装面積情報を部品レイアウト装置３に送信する（Ｓ５）。
部品レイアウト装置３の制御部は、回路図と各識別情報、及びプリント配線板の外形情報と実装面積情報を受信すると、部品情報ＤＢ２にアクセスし、単一部品についてはその面積と部品間隔情報を、単一部品に限定されない実装部品についてはその識別情報を用いて部品情報ＤＢ２から回路図上の各実装部品に対する部品群情報を取得する（Ｓ６）。

続いて制御部は、各部品群情報のうちの一番価格の低い実装部品を選定し、選定した実装部品を配線パターンと共にプリント配線板の実装面積情報から得られる面積内に配置する（Ｓ７）。
その後、制御部は配置した各実装部品について隣接する部品との間隔が部品群情報に含まれる部品間隔を確保できているか否かにより部品変更の有無を判断する（Ｓ８）。

隣接する部品との間隔が部品群情報に含まれる部品間隔を確保できない実装部品の場合、その実装部品については部品群情報のうちの変更前の部品の次に占有面積が小さくかつ低価格の部品を選定して部品を変更し、変更後再び部品変更の要否を前記と同様に判断する。
このような部品の変更の要否の判断、部品の変更を繰返すことで、実装部品と配線パターンが予め決められた面積、仕様のプリント配線板上に収容しきれるようにプリント配線板の回路設計を行い、制御部が部品の変更を行う必要がないと判断した段階で回路設計処理を終了する。

以上説明した実施例によれば、プリント配線板上に実装する実装部品の種類毎に、同一の性能で大きさの異なる部品の部品名と、それぞれの部品のプリント配線板上における占有面積、隣接する部品との間に必要な間隔、部品毎の価格により構成される部品群情報と各部品群情報を指定する識別情報とを部品情報ＤＢに登録しておき、回路図作成装置で回路図を作成する際、回路図上の電子部品について識別情報を入力すると、この識別情報を回路図と共に部品レイアウト装置に送信してプリント配線板を設計する際、部品レイアウト装置が識別情報に基づいて部品情報ＤＢから部品群情報を取得し、低下価格順に部品を選択してプリント配線板の実装面積内に配置すると共に、各部品毎に指定された部品間隔が確保されているか否かにより部品変更の要否を判断して、変更の必要がある場合、変更前の部品より占有面積が小さくかつ価格に低い順に部品を選択して変更するようにしているため、設計者が実装部品の変更する処理を行う必要がなくなり、回路設計に多大な手間と時間を要することなく、自動的に最もコストの低いプリント配線板の回路設計を行うことができるという効果が得られる。

発明の実施例を示すブロック図実施例の作用を示すフローチャート

符号の説明

１回路図設計装置
２部品情報データベース
３部品レイアウト装置

Claims

回路図設計装置と、部品データベースと、部品レイアウト装置とより成り、
プリント配線板上に実装する実装部品の種類毎に、同一の性能で大きさの異なる部品の部品名と、それぞれの部品のプリント配線板上における占有面積、隣接する部品との間に必要な間隔、部品毎の価格により構成される部品群情報と各部品群情報を指定する識別情報とを前記部品情報データベースに登録しておき、
前記回路図作成装置で回路図を作成する際、回路図上の電子部品について識別情報を入力させて、この識別情報を回路図と共に前記回路図作成装置から前記部品レイアウト装置に送信し、
前記部品レイアウト装置は、前記識別情報に基づいて前記部品情報データベースから部品群情報を取得し、各部品群情報のうち低下価格順に部品を選択してプリント配線板の実装面積内に配置すると共に、各部品毎に指定された部品間隔が確保されているか否かにより部品変更の要否を判断して、変更の必要がある場合、変更前の部品より占有面積が小さくかつ価格が低い順に部品を選択して変更することを特徴とするプリント配線板の回路設計システム。
回路図設計装置と、部品データベースと、部品レイアウト装置とより成るプリント配線板の回路設計システムで実行する回路設計方法であって、
プリント配線板上に実装する実装部品の種類毎に、同一の性能で大きさの異なる部品の部品名と、それぞれの部品のプリント配線板上における占有面積、隣接する部品との間に必要な間隔、部品毎の価格により構成される部品群情報と各部品群情報を指定する識別情報とを前記部品情報データベースに登録しておき、
前記回路図作成装置で回路図を作成する際、回路図上の電子部品について識別情報を入力させて、この識別情報を回路図と共に前記回路図作成装置から前記部品レイアウト装置に送信し、
前記部品レイアウト装置は、前記識別情報に基づいて前記部品情報データベースから部品群情報を取得し、各部品群情報のうち低下価格順に部品を選択してプリント配線板の実装面積内に配置すると共に、各部品毎に指定された部品間隔が確保されているか否かにより部品変更の要否を判断して、変更の必要がある場合、変更前の部品より占有面積が小さくかつ価格が低い順に部品を選択して変更することを特徴とする回路設計方法。