JP2858652B2

JP2858652B2 - 図形レイアウト圧縮装置及びその方法

Info

Publication number: JP2858652B2
Application number: JP8274366A
Authority: JP
Inventors: 秀雄菊地
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2016-10-17
Also published as: JPH10124546A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は図形レイアウト圧縮
装置及びその方法に関し、特に印刷配線板や集積回路の
部品配置、配線設計についてコンパクション処理を行う
図形レイアウト圧縮装置とその方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】大規模半導体集積回路のレイアウトや印
刷配線板のレイアウトの設計には自動レイアウト装置が
利用されている。そして、この種のレイアウト装置に関
し、従来より各種のコンパクション技術が提案されてい
る。すなわち、第１の従来技術として、特開平２−１６
５６５４号公報の「半導体集積回路の設計変更方法」が
知られている。これは、既存のレイアウトに新たな配線
を追加する場合に、操作者からのレイアウトの修正の指
令を受け取り、コンパクション分離線とその近傍の領域
を指定し、配線をコンパクション分離線を中心とする周
囲に移動させることでコンパクション分離線の近傍に空
間をあけ、そして、その空間に配線を挿入追加するもの
であった。

【０００３】また、第２の従来技術として特開平１−２
７９３７３号公報「ＬＳＩレイアウト圧縮装置」が知ら
れている。これは、ＬＳＩチップ上の各セルと配線のレ
イアウトをより小さな領域に圧縮することを目的とする
ものであって、レイアウトにおける最長の図形要素の序
列を探索しそれを表示部に表示する最長経路探索手段
と、その最長の序列を横切る空間をレイアウトに挿入す
るレイアウト拡大手段を有し、レイアウトの修正指定手
段が操作者の指令を受けて最長の序列を短くするように
その序列から素片を移動させ、そして、修正した結果の
レイアウトを圧縮するコンパクション手段を有するもの
である。

【０００４】更に、第３の従来技術として特開平４−１
５１８５５号公報の「レイアウトコンパクション装置」
が知られている。これは、各配線層毎にブロックセルに
対するコンパクション禁止領域を設定する手段と、該禁
止領域設定手段により設定された禁止領域に基づいてレ
イアウトパターンをコンパクションする手段とを備える
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のコンパ
クション装置及びコンパクション方法では、配線をコン
パクション手段によりコンパクション処理することで配
線同士が寄せ合わせられ、配線間の間隙が少ない密集し
た状態に配置される。そのため、新たに配線を挿入追加
する場合には、第１の従来技術のように、追加される配
線のための空間をあけるコンパクション処理を行う必要
があった。それは多層にわたるスルーホールとその近隣
の多数の配線をコンパクション処理で移動させることに
なり多大の時間を要する欠点があった。したがって、本
発明の解決すべき課題は、可能な範囲で部品端子やビア
ホール間に余裕を持たせて配置し、これにより多大の工
数を要することなく既存のレイアウトに配線を追加でき
るようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題の解決のた
め、本発明によれば、配線、端子及びビアホールを有す
る１乃至複数層のパターンをコンパクションする図形レ
イアウト圧縮装置であって、レイアウトの修正を指示す
るとともに配線、端子及びビアホールを素片に分解し全
素片の上下及び左右の序列データを作成するレイアウト
修正指定手段（５）と、全素片の上下及び左右の順番を
計算しそれらの順位データを作成し、端子及びビアホー
ルとその近隣の端子及びビアホールとの許容間隔を計算
する許容間隔計算手段（９）と、端子及びビアホールを
下又は上詰め、左又は右詰めにて移動配置し、端子及び
ビアホールを余裕ある間隔で配置し直す許容間隔内コン
パクション手段（６）と、配線を下又は上詰め、左又は
右詰めにて配置する配線コンパクション手段（７）と、
配線を近隣の素片から許容間隔以上隔てた位置に配置す
る再配線手段（８）と、レイアウトデータを記憶するレ
イアウトデータ格納手段（１２、１３）と、端子及びビ
アホールの許容間隔を記憶する許容間隔データ格納手段
（１１）と、を有する図形レイアウト圧縮装置、が提供
される。

【０００７】また、本発明によれば、配線、端子及びビ
アホールを有する１乃至複数層のパターンをコンパクシ
ョンする図形レイアウト圧縮方法であって、入力された
レイアウトデータ中の配線、端子及びビアホールを素片
に分解する過程と、全素片の上下及び左右の序列データ
を作成する過程と、全素片の上下及び左右の順位データ
を作成し、端子及びビアホールとその近隣の端子及びビ
アホールとの許容間隔を計算する過程と、端子及びビア
ホールを前過程において求められた許容間隔を置いて下
又は上詰め、左又は右詰めに移動配置する過程と、可能
な場合に端子及びビアホールを余分に１本の配線を通す
幅を目途とする間隙補正量の余裕を持たせて再配置する
過程と、配線を下又は上詰め、左又は右詰めに配置し、
その位置を配線限界位置データとして記憶する過程と、
配線を詰めた方向と反対側に存在する素片から許容間隔
をおいた位置と前記配線限界位置データとして記憶され
ている配線位置との間の空間に最短距離となるように配
線を配置する過程と、を有する図形レイアウト圧縮方
法、が提供される。

【０００８】また、本発明によれば、配線、端子及びビ
アホールを有する１乃至複数層のパターンをコンパクシ
ョンする図形レイアウト圧縮方法であって、レイアウト
データ中の配線、端子及びビアホールを素片に分解して
記憶するとともに位置変更又は追加された端子及びビア
ホールの素片を開始素片として記憶する過程と、更新さ
れたレイアウトデータに基づく全素片の上下及び左右の
序列データを作成する過程と、端子及びビアホールとそ
の近隣の端子及びビアホールとの許容間隔を計算する過
程と、開始素片及び開始素片が設けられたことにより移
動することになった素片を、近隣の端子及びビアホール
との間に少なくとも前記許容間隔を隔て可能である場合
には前記許容間隔に余分に１本の配線を通すことのでき
る幅を目途とする間隙補正量を加えた間隔を隔てて移動
する過程と、配線を近隣の素片から許容間隔以上隔てた
位置に配置する過程と、を有する図形レイアウト圧縮方
法、が提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による図形レイア
ウト圧縮装置の概略の構成を示すブロック図である。図
１において、表示手段４はＣＲＴディスプレイあるいは
液晶ディスプレイ等からなり、当初のレイアウトパター
ン、変更途中でのレイアウトパターン、最終レイアウト
パターンの外、レイアウトデータの表示を行うものであ
る。レイアウトの修正指定手段５（以下、適宜修正指定
手段５と略す）はコンソールあるいはマウスあるいはタ
ッチパネル等の入力手段を有し、入力結果及び修正結果
を表示手段４に表示する指令を発し、また入力に応じた
所定の機能手段を動作させる指令を出す手段である。修
正指定手段５が動作を指令する機能手段には、部品端子
及びビアホールの許容間隔内コンパクション手段６（以
下、適宜許容間隔内コンパクション手段６と略す）と、
配線コンパクション手段７と、再配線手段８と、部品端
子及びビアホールの許容間隔計算手段９（以下、適宜許
容間隔計算手段９と略す）と、がある。

【００１０】レイアウトの修正指定手段５は、レイアウ
トパターンを構成する部品端子、ビアホール、配線のう
ち、ビアホールを層面ごとに分解し、また配線を曲がり
角ごとに分解して、部品端子、分解されたビアホール、
分解された配線のそれぞれを素片とする素片データを作
成する。そして、隣接する素片同志の上下及び左右の関
係を示す素片の上下序列データと左右序列データを作成
する。修正指定手段５の指示を受けた許容間隔計算手段
９は、全素片を上下及び左右の順番に並べる上下及び左
右順位データを作成し、さらに部品端子とビアホールの
近隣の部品端子及びビアホールとの間の許容間隔を計算
し、これを部品端子及びビアホールの許容間隔データ１
１（以下、適宜許容間隔データ１１と略す）として格納
する。

【００１１】許容間隔内コンパクション手段６は、部品
端子及びビアホールの許容間隔データ１１に基づいて下
（または上）詰めで、また右（または左）詰めで部品端
子及びビアホールの位置を移動させる。そして、これら
の素片を移動させた場合には、許容間隔計算手段９を動
作させ許容間隔データ１１の更新が行われる。この許容
間隔計算手段９−許容間隔内コンパクション手段６を巡
るループは複数回繰り返される。許容間隔内コンパクシ
ョン手段６は、更に位置指定された部品端子及びビアホ
ールを除いた部品端子及びビアホールを隣接する部品端
子、ビアホールとの間隔が可能であれば「間隙補正量」
の余裕のある量になるように移動させる。ここで間隙補
正量は、余分に１本の配線を通すことが可能となる幅程
度、即ち、配線幅に他の素片との必要な間隔を加えた量
程度に設定されるものである。許容間隔内コンパクショ
ン手段６の作成した部品端子及びビアホールのレイアウ
トデータ１３は修正指定手段５に伝達され、この修正指
定手段５を介してレイアウトデータ１２の更新が行われ
る。

【００１２】部品端子及びビアホールの配置が確定した
後、配線コンパクション手段７は、配線を下（または
上）詰め、及び左（または右）詰めにて圧縮するコンパ
クション作業を行う。再配線手段８は、配線コンパクシ
ョン手段７によるコンパクション作業の行われた場合に
は、詰められた側の限界位置データにより決定される位
置とその反対側の素片から許容間隔をおいた位置との間
の空間に配線を再配置する。また、配線コンパクション
手段７によるコンパクション作業の行われない場合に
は、再配線手段８は、近隣の素片との許容間隔以上隔て
た位置に配線の配置を行う。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。［第１の実施例］本発明の第１の実施例について、図１
から図８を参照して説明する。図２は、本実施例にかか
わるコンパクション処理の全体の処理手順の流れ図であ
る。図３と図４は第１の実施例の処理動作を説明するた
めの絵柄を示す平面図であって、図３（ａ）は、本実施
例の処理の対象となる印刷配線板の初期のレイアウトを
示す。また、図４（ｂ）、（ｃ）は、本実施例による処
理の終了した状態のレイアウトを示す平面図である。図
３、図４において、１は部品の端子、２は配線、３は層
間を接続するビアホールである。

【００１４】以下に、図３（ａ）のレイアウトを本発明
の図形レイアウト圧縮装置がコンパクション処理する動
作を、図２の処理手順の流れ図に添って説明する。本実
施例においては、このコンパクション処理の終了後に、
端子Ａと端子Ｂを接続する配線２が挿入される。ここ
で、この図３（ａ）の印刷配線板の初期のレイアウト
は、隣接する配線２及び端子１及びビアホール３の間隙
が設計ルールの最小間隙を守らず配置された場合であっ
ても適用可能である。設計ルールの最小寸法以下の間隙
は、本実施例による処理の過程において、是正されるか
らである。

【００１５】先ず、修正指定手段５は、レイアウトデー
タ１２について以下のようにしてレイアウトの認識を行
う（ステップＳ１１）。すなわち、レイアウトデータ１
２を解析し、部品の端子１各々を１つの素片とし、ビア
ホール３を各層面に分割し各々を１つの素片とし、各配
線は曲がり角および分岐点で分割し各々を１つの素片と
した素片データを作成する。例えば、図３（ａ）におい
て、端子１ａ、１ｂ、…、配線素片２ａ、２ｂ、…、ビ
アホール３ａ、…にそれぞれ素片番号が付される。図５
（ａ）、（ｂ）は、作成された素片データ１４のデータ
構造を示す図であって、端子１及びビアホール３の素片
データ１４のデータ構造を図５（ａ）に示し、配線２の
素片データ１４のデータ構造を図５（ｂ）に示す。素片
データ１４では、１つの部品に係る端子の全素片を同じ
移動集合とし、また１つのビアホール３の全層面の素片
を同じ移動集合とした移動集合番号１５が記録される。
また、端子１あるいはビアホール３に接続される配線２
の素片データ１４は、配線の端に対応して、配線の端が
接続される端子１あるいはビアホール３と同じ移動集合
番号１５が記録される。素片データ１４には、更に座標
値が記録される。以上がステップＳ１１である。

【００１６】次に、層面ごとに上下（ここで、上下とは
図３等の紙面上における上下を意味し、紙面に対し垂直
方向を意味するものではない）に重なる素片を探索し、
図５（ｃ）に示すデータ構造で、上に重なる素片の素片
番号と下に重なる素片の素片番号を記録する素片上下序
列データ１６を作成する（ステップＳ１２）。図３にお
いて、例えば、端子素片１ａは、端子素片１ｂと１ｃと
の間に上下序列データが作られ、配線素片２ａは、端子
素片１ａ、配線素片２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ及び
ビアホール素片３ａとの間に素片上下序列が付けられ
る。なお、素片上下序列データ１６の最下位に、これら
の素片の配置領域の最下位の境界線Ｘを記録する。この
境界線Ｘは例えば印刷配線板の縁端部を示している。ま
た、同様に、左右方向について素片左右序列データ１
６′が作成される。そして、本発明においては、上下方
向と同様の処理が左右方向について行われるが、説明を
簡単にするため、以下主として上下方向について説明す
るが、同様の処理が左右方向についても行われるものと
理解されたい。

【００１７】次に、許容間隔計算手段９が、層面毎に、
素片上下序列データ１６により作られる網構造を整列し
て再下位の素片から再上位の素片までの素片に関し図５
（ｄ）にデータ構造を示す上下順位データ１７を作成す
る（ステップＳ１３）。この上下順位データ１７の順番
は、図３（ａ）に示されるように、下から順に、、
…と付けられる。なお、この順位付けは一意的に決定さ
れるものではなく、例えば番が付された端子素片を
番としこれから順に左へ、、と順位付けしてもよ
い。次に、許容間隔計算手段９が、素片上下序列データ
１６により作られる網構造を端子１あるいはビアホール
３から始めて下から上にたどり、上に存在する端子１あ
るいはビアホール３を探索する。また、それに至るまで
に経由する配線２を記憶する。その経由する配線２の幅
とその上下端の素片の半径とそれらの間の必要最小間隙
の合計を計算し二つの素片の上下方向の許容間隔１０を
求める。許容間隔１０は左右の許容間隔１０と上下の許
容間隔１０と斜め４５度方向の許容間隔１０を計算す
る。図６（ａ）に上の素片Ａと下の素片Ｂ間に２本の配
線が介在している場合を示し、図６（ｂ）に上の素片Ａ
を下の素片Ｂに対して上下に許容間隔１０離した位置を
破線で示す。また、図６（ｃ）に上の素片Ａを下の素片
Ｂに対して左右に許容間隔１０離した位置を破線で示
す。上の素片と下の素片の左右の間隔が左右の許容間隔
１０未満の場合に、即ち、上の素片と下の素片とが上下
に重なる関係にある場合に、図７（ａ）のデータ構造で
示す、上の素片番号と下の素片番号を記録する端子・ビ
アホール上下序列データ１８を作成する。ここで、上の
素片の上下方向の座標値から下の素片の上下方向の座標
値を引き、更に上下の許容間隔１０を引いた値を計算
し、それを上の素片の下の素片に対する相対的限界移動
量１９として端子・ビアホール上下序列データ１８に記
録する（ステップＳ１４）。図６（ａ）の位置関係にあ
る素片Ａ、Ｂについて、図６（ｂ）に示すように許容間
隔１０を求めた場合、相対的限界移動量１９は図６
（ｂ）に示すものとなる。

【００１８】次に、部品及びビアホールの許容間隔内コ
ンパクション手段６が、配線２を除いた端子１とビアホ
ール３のみを以下のステップＳ１５からステップＳ１７
までの手順により配置する。ステップＳ１５では、先
ず、素片の配置領域の境界線Ｘの位置を固定し、位置を
指定した部品についてはその端子素片の移動集合の移動
量２１を指定値に固定し、それ以外の部品及びビアホー
ル３の移動集合は移動量２１の初期値を無限大に設定す
る。ここで、図７（ｂ）にデータ構造が示される移動集
合データ２２が作成される。移動量は位置が固定された
移動集合番号については更新されないがそれ以外のもの
については初期値の無限大からより小さい値に順次更新
される。端子１とビアホール３を素片の上下順位データ
１７の下から上の順に選定し、それを処理素片として以
下の手順で配置する。すなわち、処理素片を上の素片と
して含む端子・ビアホール上下序列データ１８を抽出
し、下の素片の属する移動集合の移動量２１に相対的限
界移動量１９を加えた値を処理素片の移動集合の最大限
界移動量２０とする。例えば、図８に示されるように、
処理素片である素片Ａに対し、下の素片Ｂの属する移動
集合の移動量２１が図示されたように与えられていると
き、素片Ａの属する移動集合の最大限界移動量２０は図
示のように与えられる。この最大限界移動量が処理素片
の属する移動集合の既存の移動量２１未満の場合には既
存の移動量２１はこの最大限界移動量２０により更新さ
れる。

【００１９】この処理が下から上に向かって行われた
後、すなわち、ステップＳ１５が行われた後、そのサイ
クルにおいて移動量２１の更新が行われたか否かがチェ
ックされる（ステップＳ１６）。更新が行われた場合に
は再度ステップＳ１５が繰り返される。こうしてステッ
プＳ１５、Ｓ１６を複数サイクル繰り返すことにより端
子及びビアホールの下詰めが行われ、移動量の更新が行
われなくなった場合には、全ての移動集合の移動量２１
が適正値に更新されたことになる。図３（ｂ）に以上の
手順で端子１とビアホール３を移動し配置した際の位置
を示す。図３（ｂ）で、端子１あるいはビアホール３の
みが移動され、配線２は許容間隔１０の影に隠されてい
るが、許容間隔１０を定める配線２の存在を破線にて示
される。

【００２０】次に、位置を指定した部品を除き、部品の
端子１とビアホール３を以下のように再配置する（ステ
ップＳ１７）。ここで、小部品以外の部品をステップＳ
１６で得た位置に固定する位置指定も行うことができ、
その場合にはそれ以外のビアホール３と小部品を再配置
する。ステップＳ１７では、先ず、位置指定されたもの
を除く素片の移動集合の移動量２１を、ステップＳ１５
で得た値以下の任意の初期値に設定する。次に、位置が
固定されない部品の端子１及びビアホール３の素片を素
片の上下順位データ１７の上から下の順に選び処理素片
とする。処理素片毎にそれを含む端子・ビアホール上下
序列データ１８を抽出し、それらに関して以下の優先順
位の条件を満たして再配置する。

【００２１】（優先順位１）処理素片が端子・ビアホー
ル上下序列データ１８における下の素片の場合、その移
動集合の移動量２１は、上の素片の移動量２１から相対
的限界移動量１９を引いた値以上にする。（優先順位２）処理素片が端子・ビアホール上下序列デ
ータ１８における上の素片の場合、処理素片の属する移
動集合の移動量２１を、その最大限界移動量２０以下に
する。すなわち、その移動集合の移動量２１を、下の素
片の初期値あるいはその後に定めた移動量２１に相対的
限界移動量１９を加えた値以下にする。（優先順位３）処理素片が端子・ビアホール上下序列デ
ータ１８における下の素片の場合、その移動集合の移動
量２１は、上の素片の移動量２１から相対的限界移動量
１９を引き間隙補正量を加えた値以上にする。この間隙
補正量は配線２の幅と配線間の必要最小間隔の和に設定
する。この値は、通常の印刷配線板では０．３１７５ｍ
ｍあるいは０．５０８ｍｍ程度である。（優先順位４）処理素片が端子・ビアホール上下序列デ
ータ１８における上の素片の場合、その移動集合の移動
量２１は、下の素片の移動集合の移動量２１に相対的限
界移動量１９を加え間隙補正量を引いた値以下にする。

【００２２】上記の優先順位は、順位の高いもの程優先
される。（優先順位１）は必ず満たされなければならな
いが、他のものは必ずしも満たされなくてもよい。（優
先順位１）が満たされ、（優先順位２）以降を満たすこ
とができない場合、処理素片の属する移動集合の移動量
２１は、（優先順位２）の条件にできるだけ近づくよう
に選定される。同様に、（優先順位１）、（優先順位
２）が満たされ、（優先順位３）以降を満たすことがで
きない場合、処理素片の属する移動集合の移動量２１
は、（優先順位３）の条件にできるだけ近づくように選
定される。また、全ての優先順位が満たされるとき、移
動量２１はそれらの条件を満たす範囲内の任意の値に決
定される。以上の結果、優先順位２の条件が満たされな
いものがある場合、再びステップＳ１７を繰り返し、優
先順位２の条件が満たされるまで続ける。こうして部品
の端子１とビアホール３は、図３（ｃ）に示されるよう
に、間隙補正量の間隙の余裕を持って配置される（ステ
ップＳ１７）。

【００２３】これらの部品の端子１とビアホール３をそ
の移動位置に確定した後、配線コンパクション手段７が
配線２を素片上下順位データ１７の順番に下から上に配
置する。この際に配線を下に詰めて配置し、その位置を
配線下限位置データ２３として記憶する（ステップＳ１
８）。この配線下限位置データ２３を図４（ａ）に示
す。次に、再配線手段８が、配線２の素片を、素片の上
下順位データ１７の逆の順に上から下の順に選び処理素
片として以下のように配置する。すなわち、処理素片を
下の素片として持つ素片上下序列データ１６を抽出し、
その上の素片の位置を読み出す。また、配線下限位置デ
ータ２３を読み出し、配線２をその上の素片から許容間
隔を置いた位置と配線下限位置データ２３の間の空間に
最短距離に配置する（ステップＳ１９）。この配線結果
を図４（ｂ）に示す。

【００２４】このようにして作成した図４（ｂ）に示す
レイアウトに対し新たに端子Ａと端子Ｂを連結する配線
２を追加する必要が生じた場合は、図４（ｃ）に破線で
示す配線２のように、ビアホール３も配線２も移動せず
に新配線２を挿入できる。図３、図４に図示した例は単
純なパターンの場合であったが、より複雑な場合であっ
ても、以上の手順でレイアウトを形成するならば、間隙
補正量の余裕があるため、多くの場合に端子１やビアホ
ール３を移動させずにそのままであるいは新配線を挿入
する層面のみで周囲の配線２を移動させるのみのレイア
ウト変更で新配線２を追加できる。

【００２５】以上の実施例において、各ステップ毎の処
理結果であるレイアウトを表示手段４に表示させること
ができるが、自動配置・配線手段で初期のレイアウトを
形成し、その内容を表示せずにステップＳ１１からステ
ップＳ１９までを実行し、その結果のみを表示するよう
にすることもできる。

【００２６】［第２の実施例］次に、本発明の第２の実
施例について図１、図５から図１３を参照して説明す
る。図９は、本実施例にかかわるコンパクション方法の
全体の処理手順を示す流れ図であり、図１０と図１１は
第２の実施例の処理例の絵柄を示す平面図で、図１０
（ａ）は印刷配線板の初期のレイアウトを示す。先ず、
レイアウトの修正指定手段５へ操作者から、端子１ある
いはビアホール３を移動するか、あるいは部品の端子
１、ビアホール３、配線２を追加する指令を受ける。図
１０（ｂ）に初期レイアウトに対しビアホールＢを追加
する場合の例を示す。この指令により、修正指定手段５
は、変更したレイアウトの素片データ１４を更新するか
あるいは新規に作成する。端子１およびビアホール３の
素片データ１４は第１の実施例の場合と同様に図５
（ａ）のデータ構造に作成される。配線については、デ
ータ構造が図１３（ａ）、（ｂ）に示される素片データ
１４と副素片データ１４′とが作成される。第２の実施
例における副素片データ１４′は、図５（ｂ）にデータ
構造が示される第１の実施例における素片データ１４と
同等のものであり、配線の曲がり角および分岐点で分割
して各々を副素片としたものである。これに対し、第２
の実施例において、配線の素片データ１４では、各配線
を分岐点あるいはビアホールあるいは端子との接続点ま
でを１つながりの素片とする。例えば、図１０（ａ）に
おいて、一番下の配線は、一つの素片を構成し、２ｇ、
２ｈ、２ｉの３つの副素片に分割されている。図１３
（ａ）に示されるように、素片データ１４には、その素
片に含まれる副素片群の先頭の記憶番地と副素片データ
の数が記憶される。また、変更した端子１あるいはビア
ホール３に結合された素片データ１４には同じ移動集合
番号１５を記録し、同じ移動集合番号１５の素片は最終
的に同じ移動量だけ移動する。その移動集合データ２２
のデータ構造は図１３（ｃ）に示されており、移動集合
番号１５とその移動量２１と上下、左右方向の各最大限
界移動量２０が記憶されている。こうして変更あるいは
追加した素片は開始素片として記憶される（ステップＳ
２１）。図示した例ではビアホールＢが開始素片とな
る。

【００２７】次に、第１の実施例のステップＳ１２と同
様に、修正指定手段５により、更新した素片データ１４
の上下に重なる素片を探索し、素片上下序列データ１６
〔図５（ｃ）〕を作成する（ステップＳ２２）。次に、
許容間隔計算手段９により、素片上下序列データ１６に
より作られる網構造を変更あるいは追加した素片から姶
めて上下にたどり、上下に存在する端子１あるいはビア
ホール３を探索し、第１の実施例のステップＳ１４と同
様に上下のビアホール３あるいは端子１の素片の間の上
下の許容間隔１０と左右の許容間隔１０と斜め４５度方
向の許容間隔１０を計算する。そして図１２（ａ）にデ
ータ構造を示す許容間隔データ１１に、この上の素片番
号と、下の素片番号と、各許容間隔１０と、両端の素片
間に挟まれる配線２の素片番号を記録する。ここで、新
規に配線２の素片を追加する場合はその配線２を間に挟
む端子１あるいはビアホール３の許容間隔データ１１を
作成する。

【００２８】また、その配線２を間に挿入する既存の許
容間隔データ１１がある場合は、従来の許容間隔１０を
新規の配線２の幅と必要間隙を加えた値に修正し、両端
の素片に挟まれる配線２の素片番号リストに新規の配線
２の素片番号を追加し許容間隔データ１１を更新する。
開始素片が追加された素片の場合で、近接する素片との
間で必要最小間隙を満足せずに接近する場合、その開始
素片と近隣の端子１あるいはビアホール３の素片との間
の許容間隔データ１１内に含まれる配線２の素片番号を
変更素片として記憶する。変更素片の場合は、その配線
の素片データ１４は、副素片データを未定にして記憶す
る。また、開始素片が移動素片の場合、その開始素片と
開始素片の移動方向に位置する端子１あるいはビアホー
ル３の素片との間の許容間隔データ１１内に含まれる配
線２の素片番号を変更素片として記憶する。図１０
（ｂ）でビアホールＢを挿入した際には、ビアホール
Ａ、Ｂに挟まれた、端子Ｅと端子Ｆを結ぶ配線と端子Ｇ
と端子Ｈを結ぶ配線、及び、ビアホールＢ、Ｃに挟まれ
た、二本の配線が変更素片になる。図１０（ｂ）におい
て、変更素片として記憶された配線２を破線にて示す。
これ以降の処理で素片が移動する場合も同様に、その素
片に関する許容間隔データ１１に記録した配線２の素片
番号を変更素片として記憶する（ステップＳ２３）。

【００２９】次に、部品及びビアホールの許容間隔内コ
ンパクション手段６が、以下の優先順位で端子１あるい
はビアホール３の処理素片を選び以下の処理を行う（ス
テップＳ２４）。［第１の選択］（優先順位１）開始素片の端子１あるいはビアホール３
があれば、それを処理素片として選択する。処理素片と
しての処理の終了後、その開始素片の登録を解除する。
開始素片が配線２の場合は、それを要素として含む許容
間隔データ１１の端子１あるいはビアホール３を処理素
片として選択する。（優先順位２）処理予約されている素片があれば、それ
を選ぶ。選んだ後にその処理予約を解除する。この処理
素片を第１の素片番号あるいは第２の素片番号とした許
容間隔データ１１を抽出し、この処理素片とともに記録
されているもう一方の素片を選び、近隣素片とする。そ
して、処理素片の配置位置が近隣素片から上下左右に許
容間隔１０以上離れていない場合には、許容間隔１０を
満足するまで離す位置を計算する。ここで、処理素片の
位置を計算する際に、以下の優先順位により優先度の高
い近隣素片との許容間隔１０を満足させることを優先し
処理素片の位置を計算する。

【００３０】［第２の選択］（優先順位１）位置が指定された近隣素片との許容間隔
を満足させることを優先。このために処理素片が移動す
る場合、その移動集合データ２２には、その近隣素片に
それ以上近付かせないような最大限界移動量２０を記憶
する。（優先順位２）処理素片が開始素片である場合、その当
初の位置を優先。（優先順位３）最近に配置した近隣素片との許容間隔を
満足させることを優先。その近隣素片の移動集合データ
２２の移動量２１が、処理素片から遠ざかる方向の最大
限界移動量２０と等しい場合（すなわち、その近隣素片
がそれ以上処理素片から遠ざかることができない場合）
には、処理素片の移動集合データ２２には、その近隣素
片にはそれ以上近付かせないような最大限界移動量２０
を記憶する。（優先順位４）近隣素片との間に許容間隔１０に間隙補
正量を加えた間隔を満足させる。

【００３１】こうして処理素片を移動させる。そして、
処理素片を移動させた場合に、同じ移動集合に属する他
の素片を処理予約する。また、それらの移動した素片毎
に近隣素片を抽出し、その近隣素片と許容間隔１０を満
足しない場合は、その近隣素片も処理予約する。以上が
ステップＳ２４である。この処理の後、開始素片あるい
は処理予約され未だ処理されていない素片の存在を判定
し、存在する場合は再びステップＳ２４の最初に戻り処
理を続ける。処理予約されている素片がなく、全ての開
始素片の記憶も既に解除されている場合には、ステップ
Ｓ２６へ進む。

【００３２】以上のステップＳ２４、Ｓ２５の処理につ
いて図１０を参照してより具体的に説明する。図１０
（ｂ）のように、ビアホールＢを追加した場合、これが
開始素片となるため、ステップＳ２４において、第１の
選択ではビアホールＢが処理素片として選択される。こ
の場合、ビアホールＡ、Ｃが近隣素片となる。ここで、
ビアホールＡ、Ｂ、Ｃの何れもが位置指定された素片で
はないものとし、端子Ｄは位置が指定されているものと
する。また、ビアホールＡ、Ｂ間に許容間隔１０が満た
されておらず、ビアホールＢ、Ｃ間に許容間隔１０に間
隙補正量を加えた以上の間隔があけられているものとす
る。

【００３３】第２の選択において、優先順位２によりビ
アホールＢの位置が優先されるため、近隣素片であるビ
アホールＡが移動候補になり処理予約される。そしてス
テップＳ２５で処理予約されたビアホールＡの素片を検
出し再びステップＳ２４に戻り、ビアホールＡを処理素
片とし処理を継続する〔図１０（ｃ）〕。しかし今度
は、処理素片Ａの位置は、位置が指定された近隣素片Ｄ
との許容間隔１０を満足させることが優先されるため
（優先順位１）、図１０（ｃ）に示す位置に設置される
ことになる。そのため、ビアホールＡ、Ｂ間の許容間隔
１０を満足させるために、近隣素片となったビアホール
Ｂを処理予約する。次に、ステップＳ２５で処理予約さ
れたビアホールＢを検出し、再びステップＳ２４に戻
り、ビアホールＢを処理素片として処理を行い、図１１
（ａ）に示すように移動させ、近隣素片であるビアホー
ルＣを処理予約する。そして、再びステップＳ２５を介
してステップＳ２４に戻りビアホールＣが近隣素片と許
容間隔１０を満足していることが判明すれば、許容間隔
内コンパクション手段６によるステップＳ２４、Ｓ２５
の処理を終了する。

【００３４】こうして端子１とビアホール３の位置が確
定した後に、ステップＳ２６へ進み修正指定手段５は操
作者からの指令を待つ状態に移る。修正指定手段５が操
作者から配線を形成する指令を受けると、再配線手段８
を動作させステップＳ２６の処理が実行される。ステッ
プＳ２６では、変更素片として記憶された配線２の素片
の１つ毎に、それを処理素片とし以下の処理を行う。そ
の配線２の処理素片を記録した許容間隔データ１１を抽
出し、そして、その処理素片の配線２から端の端子１あ
るいはビアホール３まで、あるいは位置が確定した配線
の副素片までの間の配線２の幅と必要最小間隙の和と端
の端子１あるいはビアホール３の素片あるいは配線の副
素片の半径の合計を計算し、それを端子１あるいはビア
ホール３あるいは配線の副素片から配線２までの許容間
隔１０とする。この許容間隔１０は、上下の許容間隔１
０と左右の許容間隔１０と斜め４５度方向の許容間隔１
０である。そして図１２（ｂ）にデータ構造を示す配線
近隣データ２４にこれらの素片番号あるいは副素片番号
と、配線２までの間の許容間隔１０を記録する。図１１
（ｂ）に端子Ｅと端子Ｆを結ぶ配線２の配線近隣データ
２４の許容間隔１０以内の領域を破線にて示す。

【００３５】次に、図１１（ｂ）の端子Ｅと端子Ｆを結
ぶ配線２のように、配線２の経路を配線近隣データ２４
の素片から許容間隔１０以上隔てた位置に配線する。こ
れにより、配線２の素片データ１４の副素片が確定され
る。このように、配線２は未処理の配線２の幅と間隙の
余裕を設けて配線経路を確定するため、後に図１１
（ｃ）で端子Ｇと端子Ｈを結ぶ配線２の経路を探索する
場合に備えその配線２の配線可能性を保証できる。以上
がステップＳ２６である。このように、本実施例は、操
作者が修正指定手段５で端子１またはビアホール３を追
加若しくは移動すると、端子１とビアホール３同士の間
隔が許容間隔１０以上になるように、関連する端子１及
びビアホール３を自動的に移動する。また、こうして素
片を許容間隔１０以上に隔てて配置するため、配置した
素片が後の配線形成を妨げない間隔を保つことができ
る。

【００３６】本実施例は、配線下限位置データ２３が不
要になり本発明に記憶装置の容量を少なくできるととも
にそれを作成する配線コンパクション手段７を使用する
必要がなくなり処理時間を短くできる。また、素片の配
置位置が他の素片と干渉する場合にのみ素片の配置位置
を計算するため、素片の配置位置を計算する処理時間を
短縮することができる。そして、位置を変える素片を限
定しそれ以外の素片の位置を変えずに部分的に配置の変
更を行うことで位置変更箇所を少なくでき、処理時間を
更に少なくでき、また、配線形状に伴う伝送線路シミュ
レータの結果やノイズシミュレータの結果のデータの改
変も少なくできる利点がある。

【００３７】本実施例は、ステップＳ２５を経由してス
テップＳ２６に至った後、操作者からの配線形成の指令
を待つものであったが、ステップＳ２６における操作者
からの指令を自動配線手段からの指令に置き換え、ステ
ップＳ２５の確認の後、ステップＳ２６に移り、自動的
に配線処理を行わせるようにすることができる。また、
本発明において、ビアホールは印刷配線板の全層を貫通
するものであってもよいが、部分的に貫通するものであ
ってもよい。また、実施例では、印刷配線板について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、半
導体集積回路に適用することも可能である。この場合、
端子にはセル乃至ブロックに設けられる端子が対応する
ことになる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の図形レイ
アウト圧縮装置及びその方法は、端子や配線をコンパク
ション処理して密集させると同時に可能である場合には
端子及びビアホールの間隙を間隙補正量の余裕を設けて
配置するため、後の配線修正の際に、それらの間に配線
を通す余裕がある可能性が高くなり、後の修正性のよい
レイアウトを設計できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の図形レイアウト圧縮装置の構成を示
すブロック図。

【図２】本発明の第１の実施例の処理手順を示す流れ
図。

【図３】本発明の第１の実施例の処理例の絵柄を示す
平面図（その１）。

【図４】本発明の第１の実施例の処理例の絵柄を示す
平面図（その２）。

【図５】本発明の実施例におけるデータ構造を示す
図。

【図６】本発明の実施例において計算する許容間隔を
示す平面図。

【図７】本発明の実施例における端子上下序列データ
のデータ構造を示す図。

【図８】本発明の実施例において用いられる移動量及
び最大限界移動量を示す平面図。

【図９】本発明の第２の実施例の処理手順を示す流れ
図。

【図１０】本発明の第２の実施例の処理例の絵柄を示
す平面図（その１）

【図１１】本発明の第２の実施例の処理例の絵柄を示
す平面図（その２）。

【図１２】本発明の第２の実施例におけるデータ構造
を示す図。

【図１３】本発明の第２の実施例におけるデータ構造
を示す図。

【符号の説明】

１端子２配線３ビアホール４表示手段５レイアウトの修正指定手段６部品端子及びビアホールの許容間隔内コンパクショ
ン手段７配線コンパクション手段８再配線手段９部品端子及びビアホールの許容間隔計算手段１０許容間隔１１部品端子及びビアホールの許容間隔データ１２レイアウトデータ１３部品端子及びビアホールのレイアウトデータ１４素片データ１４′ 副素片データ１５移動集合番号１６素片上下序列データ１６′ 素片左右序列データ１７素片の上下順位データ１８端子・ビアホール上下序列データ１９相対的限界移動量２０最大限界移動量２１移動量２２移動集合データ２３配線下限位置データ２４配線近隣データ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】配線、端子及びビアホールを有する１乃
至複数層のパターンをコンパクションする図形レイアウ
ト圧縮装置であって、レイアウトの修正を指示するとと
もに配線、端子及びビアホールを素片に分解し全素片の
上下及び左右の序列データを作成するレイアウト修正指
定手段と、全素片の上下及び左右の順番を計算しそれら
の順位データを作成し、端子及びビアホールとその近隣
の端子及びビアホールとの許容間隔を計算する許容間隔
計算手段と、端子及びビアホールを下又は上詰め、左又
は右詰めにて移動配置し、端子及びビアホールを余裕あ
る間隔で配置し直す許容間隔内コンパクション手段と、
配線を下又は上詰め、左又は右詰めにて配置する配線コ
ンパクション手段と、配線を近隣の素片から許容間隔以
上隔てた位置に配置する再配線手段と、レイアウトデー
タを記憶するレイアウトデータ格納手段と、端子及びビ
アホールの許容間隔を記憶する許容間隔データ格納手段
と、を有することを特徴とする図形レイアウト圧縮装
置。
【請求項２】配線、端子及びビアホールを有する１乃
至複数層のパターンをコンパクションする図形レイアウ
ト圧縮方法であって、入力されたレイアウトデータ中の
配線、端子及びビアホールを素片に分解する過程と、全
素片の上下及び左右の序列データを作成する過程と、全
素片の上下及び左右の順位データを作成し、端子及びビ
アホールとその近隣の端子及びビアホールとの許容間隔
を計算する過程と、端子及びビアホールを前過程におい
て求められた許容間隔を置いて下又は上詰め、左又は右
詰めに移動配置する過程と、可能な場合に端子及びビア
ホールを余分に１本の配線を通す幅を目途とする間隙補
正量の余裕を持たせて再配置する過程と、配線を下又は
上詰め、左又は右詰めに配置し、その位置を配線限界位
置データとして記憶する過程と、配線を詰めた方向と反
対側に存在する素片から許容間隔をおいた位置と前記配
線限界位置データとして記憶されている配線位置との間
の空間に最短距離となるように配線を配置する過程と、
を有することを特徴とする図形レイアウト圧縮方法。
【請求項３】配線、端子及びビアホールを有する１乃
至複数層のパターンをコンパクションする図形レイアウ
ト圧縮方法であって、レイアウトデータ中の配線、端子
及びビアホールを素片に分解して記憶するとともに位置
変更又は追加された端子及びビアホールの素片を開始素
片として記憶する過程と、更新されたレイアウトデータ
に基づく全素片の上下及び左右の序列データを作成する
過程と、端子及びビアホールとその近隣の端子及びビア
ホールとの許容間隔を計算する過程と、開始素片及び開
始素片が設けられたことにより移動することになった素
片を、近隣の端子及びビアホールとの間に少なくとも前
記許容間隔を隔て可能である場合には前記許容間隔に余
分に１本の配線を通すことのできる幅を目途とする間隙
補正量を加えた間隔を隔てた位置に移動する過程と、配
線を近隣の素片から許容間隔以上隔てた位置に配置する
過程と、を有することを特徴とする図形レイアウト圧縮
方法。