JP2713969B2 - 自動配線パターン設定方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はプリント板やLSI（大規模集積回路）など
の自動配線パターン設定方式に関し、さらに詳しくは、
上記自動配線の設定時における人手配線や電源線などの
禁止帯の取扱い処理の改良に関する。

（従来の技術） この種のプリント板やLSIなどのパターン自動配線に
あっては、配線工程の自動化及び簡素化、並びに配線パ
ターンの設定の自動化により、人手による処理を減らし
て処理工程の高速化が計られ、かつ配線及びその設定に
おける誤り等の減少が目指されている。

ところが、V/G線等の電源線のパターンや、プリント
板における人手配線などが存在すると、その領域におい
ては上記の自動配線が実施できないという問題があっ
た。

従来は、このような問題に対し、電源線や人手配線な
どを自動配線の禁止帯として、この禁止帯がある特定の
領域全体を配線パターンの設定対象から除外し、それ以
外の領域でのみ配線パターンの設定を行なっていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、プリント板やLSIなどにおける配線パ
ターンの設定経路はその対象各領域において通常は複数
通りあり、従来のように、電源線や人手配線などの禁止
帯のある特定の領域全体を配線パターンの設定対象から
除外していたのでは、設定可能なはずの配線パターンも
設定できなくなるという問題が発生していた。

この発明は、このような従来の事情に鑑みなされたも
のであり、電源線や人手配線などの禁止帯のある特定の
領域についても、配線パターンが設定できない経路だけ
を除いて、自動配線の設定処理が実施できるような自動
配線パターン設定方式を提供することをその目的とする
ものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、この発明に係る自
動配線パターン設定方式では、配線対象上に設定した配
線パターンの始点、終点、経路等を表わす形態情報と配
線変更可とした種類情報とを保持手段に格納するととも
に、人手配線、電源線等の自動配線禁止帯を上記配線パ
ターンと同形式の形態情報として配線変更不可とした種
類情報とともに上記保持手段にあらかじめ格納してお
き、未設定の配線パターンの始・終点情報を上記保持手
段に格納されている形態情報を比較してこの未設定の配
線パターンと交差する配線の有無を判別し、交差する配
線が有ればその各配線の経路変更の可不可を上記種類情
報および上記形態情報により判定し、すべて経路変更可
であるか、あるいは交差する配線が無ければ、利用可能
な空き配線経路数を算出してこの未設定の配線パターン
の設定が可能か否かを判断し、設定可能ならばこの未設
定の配線パターンの形態情報および種類情報を上記保持
手段に格納する一方、設定不可能であるか、もしくは交
差する配線がありかつ変更不可であれば、配線不可と判
定することを特徴としている。

（作用） このような自動配線パターン設定方式であれば、配線
設定状態を格納・保持する保持手段に、既設定の配線パ
ターンの始点、終点、経路等の形態情報とともに、人手
配線、電源線等の自動配線禁止帯を上記配線パターンと
同形式の形態情報として格納し、さらに配線変更の可・
不可を示す種類情報も上記既設定の配線パターンと禁止
帯とにそれぞれ対応させて格納するようにしたため、未
設定の配線パターンに対する配線可能か不可能かの判定
が、上記禁止帯をも配線経路の判別処理に含めながら、
かつ複数の配線経路がある場合にその中の配線可能な経
路は配線の設定対象に含めて探査した上で行ない得るよ
うになり、従来のような、電源線や人手配線などの禁止
帯があると自動配線が実施できなかったり、このような
禁止帯がある特定の領域全体を配線パターンの設定対象
から全て除外して配線可能な経路を実際よりも少なく仮
想したりするような問題を解決して、自動配線処理にお
ける結線率（配線率）が向上し、配線パターンの設定及
び配線の自動化をより効果的に進展させることが可能に
なる。

（実施例） 以下に、この発明に係る自動配線パターン設定方式の
実施例について、図面に基づき詳細に説明する。

先ず、以下の実施例において用いている、チャネルテ
クニックを使ったチャネルルータまたは２段階配線法と
呼ぶ、プリント板やLSIのパターン自動配線手法につい
て、第６図ないし第８図に基づき説明する。

第８図は、配線対象としてのプリント板の特定層上の
配線パターン例を示したものである。

プリント板の特定層上を、特定方向およびこれに垂直
な方向にそれぞれ所定のピッチで平行に配列した複数の
線で表わす。これを主格子10と称する。

次に、隣接する同方向の主格子10の間の領域をチャネ
ル11と呼ぶ。

そして、１つのチャネル11内に、配線パターンを割付
けるべきトラック14と呼ぶ複数の補助格子を想定する。

ただしプリント板上を実装される各部品のピンや層間
等の接続用の貫通穴であるホール12は、上述の主格子10
上に一致している。

このような設定条件の下で、２個のホール12間の配線
認識を次のようにして行なう。

先ず概略配線としてチャネル割付けを行なう。チャネ
ル11において、２個のホール12間のトラック14に空きが
あり、かつこのホール12間でここに設定すべき配線と交
差するような他の配線パターンが無いかどうかを調査す
る。無ければ、概略配線パターン13を発生する。

次に詳細配線としてトラック割付けを行なう。上記概
略配線パターン13を２個のホール12間のトラック14の空
きトラックを使った配線パターンに変更する。

このようなチャネルテクニックを使用すると、結線率
の高い自動配線を行ない得るが、このときチャネル11内
に、第７図に示すような、障害物となるV/G線等の禁止
帯21が存在しないことが条件になっている。

そのため、第７図に示すような禁止帯21を、第６図に
示したような禁止線22で代用するとともに、第３図およ
び第４図に示すようなパターンの形態および種類分けを
行なって記憶しておく。この第３図および第４図の例で
は、一般の配線パターンである信号線については、その
とき着目している主格子10に対して上側にあるときは０
を、下側にあれば１を、そして斜めであれば２を、それ
ぞれ割当てて記憶するようにしている。また、禁止線に
ついては、同じく上側は３を、下側は４を、そして斜め
のときは５を割当てている。

このようにして禁止帯21を禁止線22として一般の配線
パターンとともに登録しておくことにより、配線経路を
探査することが可能になり、禁止帯21が存在するような
プリント板等においても、上述したチャネルテクニック
を利用することができるようになる。

次に、この発明による自動配線パターン設定方式を適
用した一実施例としての自動配線パターン設定装置につ
いて説明する。

第１図は、この一実施例の自動配線パターン設定装置
のブロック図を示したものである。

人手配線による信号線やV/G線などの禁止帯に関する
位置等の情報を保持する禁止帯情報保持部１と、配線対
象のプリント板等に設定すべき未設定配線の位置等の情
報を保持する未設定配線情報保持部２がある。また、配
線済の各配線パターンについての始点、終点、経路等の
形態情報を格納・保持する配線形態情報保持部３と、同
じく配線済の各配線パターンの配線経路変更可もしくは
不可の種類情報を格納・保持する配線種類情報保持部４
とがある。そして、未設定配線情報保持部２に保持され
る未設定配線の本数などに従い、この装置全体を制御す
る制御部５と、禁止帯情報保持部１および未設定配線情
報保持部２に保持される位置等の情報を基に、禁止線お
よび設定した各配線の形態および種類の各情報を作成
し、その各保持部３および４に登録する配線情報登録部
６と、設定しようとする配線パターンと交差する既存の
配線等を抽出する交差配線抽出部７と、上記交差する配
線等が禁止線であるか否かを判別する禁止線判別部８
と、配線可能な経路を探査する配線経路探査部９とが設
けられている。

また、第２図は、この実施例装置における自動配線パ
ターン設定処理の各ステップを示すフローチャートであ
る。

そして第５図は、自動配線パターン設定の対象のプリ
ント板の特定層上の配線状態例を示したものである。

第５図において、水平方向の主格子１ないし４と、垂
直方向の主格子ａないしｇがある。そして、既に設定さ
れた配線パターン;P1、P3、P5があり、また禁止線とし
てP2がある。さらに、新たに設定されようとしている配
線パターンが主格子ｆと２の交点（以下、（f,2）のよ
うに記す）から（b,3）までの区間（以下、（（f,2）−
（B,3））のように記す）に表されている。

これら第１図、第２図、および第５図を用いて、この
実施例装置の動作を説明する。

あらかじめ、制御部５の制御の下で、配線情報登録部
６により、禁止帯情報保持部１に保持されている各禁止
帯の位置等の情報から各禁止線の始点、終点、経路等の
形態情報および配線の経路変更不可とした種類情報が作
成され、配線の形態および種類情報保持部３および４に
格納・保持される。

そして制御部５により、未設定配線情報保持部２か
ら、設定すべき配線パターンの情報が取出され、その始
点（f,2）と終点（b,3）が位置する配線対象行である水
平方向チャネルの主格子２と３の間の領域（以下、（２
−３）のように記す）が抽出される（第２図のステップ
101）。

同様に上記配線パターンの情報から、配線区間（（f,
2）−（b,3））と始点（f,2）および終点（b,3）情報、
並びに配線パターンの形態として斜め（２）が抽出され
る（ステップ103）。

次に交差配線抽出部７により、配線の形態および種類
情報保持部３および４に保持される既設定配線および禁
止線の位置、経路情報が順次取出され、上記配線区間
（（f,2）−（b,3））と比較されて、この区画と交差す
るチャネル（２−３）内の配線パターンとその本数ｎと
が抽出される（ステップ105）。第５図の例では、配線
パターンP3が該当し、その本数ｎは１となる。このと
き、上記配線区間（（f,2）−（b,3））内にある線P2は
禁止線であるが、その経路等はこの新しく設定しようと
するパターン（（f,2）−（b,3））と交差しないため、
その設定を妨げてはいない。

制御部５は、繰返しカウンタｉを１に初期設定する
（ステップ107）。

禁止線判別部８は、このカウンタの値ｉ番目の配線パ
ターン、即ちパターンP3（（a,3）−（d,3））の形態お
よび種類情報を両情報の保持部３および４から取出し
（ステップ109）、この配線パターンが移動できないも
のか否か、即ち禁止線（種類＝３〜５）か一般の配線
（種類＝０〜２）かを判別する（ステップ111）。

もし、この配線パターンが禁止線（種類＝３〜５）で
なければ（ステップ111否定）、この配線パターンが斜
め（種類＝2;パターン移動できないもの）であるか否か
判断される（ステップ113）。

そして、この配線パターンが斜め（種類＝２）でもな
ければ（ステップ113否定）、次に配線経路探査部９に
おいて、この配線パターンを移動させる余地があるかど
うか、この場合であればその経路が下側（種類＝１）で
あるのを上側（種類＝０）に変更できるか否かが探査さ
れる（ステップ115）。即ち、チャネル（３−４）の区
間（（A,4）−（d,3））に空きトラックが有るか、さら
にこの区間（（A,4）−（d,3））においてパターン
（（A,3）−（d,3））と交差する配線パターンが有るか
否かが調査され、いずれも無ければ移動可と判定され
る。

こうしてｉ番目の該当配線パターンP3が経路変更可と
判定されれば（ステップ115肯定）、制御部５におい
て、全ての交差する該当配線パターンについて終了した
かが検討され（ステップ117）、終了していなければ
（ステップ117否定）、制御部５は繰返しカウンタｉに
１を加算し（ステップ119）、次の該当配線パターンの
抽出（ステップ109）に戻る。

このようにして、全ての交差する配線パターンについ
て移動可能と判断されると（ステップ117肯定）、配線
情報登録部６において、区間（（f,2）−（b,3））の空
きトラック数ｊを抽出する（ステップ121）。この例の
場合には、配線パターンP3がチャネル（３−４）のパタ
ーンP4に移動されたので、ｊ＝１となっている。

そして配線情報登録部６は、空きトラックがあるか否
か、即ちｊ≧１かどうか判断し（ステップ123）、空き
トラックがある（ｊ≧１）場合にはこの新しく設定しよ
うとする配線パターン（（b,3）−（f,2））は設定可能
であると判定し（ステップ123肯定）、この配線パター
ン（（b,3）−（f,2））の形態および種類の各情報をそ
の保持部３および４に登録する。

さらに制御部５において、未設定の配線パターンが他
にあるか否かを判別し、あれば第２図のフローチャート
の先頭（ステップ101）に戻り、なければ配線設定の完
了とする（不図示）。

また、設定しようとする配線パターンと交差する既設
定の配線が禁止線であるか（ステップ111肯定）、斜め
であるか（ステップ113肯定）、経路変更不可であるか
（ステップ115否定）、あるいは空きトラックが無けれ
ば（ステップ123否定）、この配線は設定不可と判定す
る。

このようにして、自動配線パターン設定が、禁止帯の
存否に関わらず、チャネルテクニックを利用し、また他
の配線パターンを変更して未接続パターンを結線するRI
P−UP処理を用いて、常に実行できるようになる。

なお、この発明の自動配線パターン設定方式は上述の
実施例の説明に示した適用方法だけに限るものではな
く、適宜の変更等により他の形態でも実施可能である。

例えば、配線種類情報の割当てにおいても、上述の数
値に限定する必要はなく、また斜めのパターンについて
も、例えば右斜めと左斜めに分けて交差判定等を行なう
ようにしても勿論構わない。

またプリント板に限らず、例えばLSI等の配線パター
ン設定に適用する等も可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に関る自動配線パター
ン設定方式を適用すれば、従来のような、電源線や人手
配線などの禁止帯があると自動配線が実施できなかった
り、このような禁止帯がある特定の領域全体を配線パタ
ーンの設定対象から全て除外して配線可能な経路を実際
よりも少なく仮想したりするような問題が解決され、自
動配線における結線率（配線率）が向上し、配線パター
ンの設定の自動化をより効果的に進展させることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る一実施例の自動配線パターン設
定装置のブロック図、第２図は同実施例における配線設
定処理のフローチャート、第３図は同じくパターンの形
態及び種類情報保持例を示した図、第４図は第３図の情
報保持例の説明図、第５図は同じく空き配線認識処理を
示した図、第６図はプリント板特定層上の禁止帯を禁止
線に変換した図、第７図は同じく変換前の禁止帯を示す
図、第８図はプリント板特定層上の配線パターン例を示
す図である。 １……禁止帯情報保持部、２……未設定配線情報保持
部、３……配線形態情報保持部、４……配線種類情報保
持部、５……制御部、６……配線情報登録部、７……交
差配線抽出部、８……禁止線判別部、９……配線経路探
査部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配線対象上に設定した配線パターンの始
   点、終点、経路等を表わす形態情報と配線変更可とした
   種類情報とを保持手段に格納するとともに、人手配線、
   電源線等の自動配線禁止帯を上記配線パターンと同形式
   の形態情報として配線変更不可とした種類情報とともに
   上記保持手段にあらかじめ格納しておき、 未設定の配線パターンの始・終点情報を上記保持手段に
   格納されている形態情報を比較してこの未設定の配線パ
   ターンと交差する配線の有無を判別し、交差する配線が
   有ればその各配線の経路変更の可不可を上記種類情報お
   よび上記形態情報により判定し、すべて経路変更可であ
   るか、あるいは交差する配線が無ければ、利用可能な空
   き配線経路数を算出してこの未設定の配線パターンの設
   定が可能か否かを判断し、設定可能ならばこの未設定の
   配線パターンの形態情報および種類情報を上記保持手段
   に格納する一方、設定不可能であるか、もしくは交差す
   る配線がありかつ変更不可であれば、配線不可と判定す
   ることを特徴とする自動配線パターン設定方式