JP2922042B2 - 配線パターンの間隙チェック方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板やＬＳＩ
等の配線パターンの導体間の間隙チェック方法、および
この方法を実施するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、設計段階における配線パターンの
間隙チェック方法としては、例えば、特開昭６３−３１
３２７７号公報に記載されているものがある。このチェ
ック方法は、予め定めた許容間隔の１／２の幅を配線パ
ターンの回りに仮想的に描き、この仮想領域が重なり合
う個所を間隙が狭い不良個所として摘出するものであ
る。ところで、この方法では、同電位のパターン要素同
志のチェックを対象外としている。以下、図面を用いて
詳細に説明する。

【０００３】図４に、配線パターンの一例を示す。図４
において、例えば、ランド２０と線分２１とは、相互に
直接接続されているために必ず仮想領域が重なり合う。
また、線分２１の線長が短い場合も仮想領域が重なり合
う。これらは、仮想領域が重なり合ったとしても、不良
個所ではない。したがって、例えば、ランド２０との間
隙チェックを行う場合、これと電気的に接続され同電位
の線分２１、線分２２、線分２３およびランド２４は、
チェックの対象外とし、ランド３０、線分３１、線分３
２、線分３３およびランド３４をチェック対象として、
これらとランド２０との間隙チェックを行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来方法で
は、図５に示すような配線パターンの場合、ランド２０
と線分２６は同電位であるため、間隙チェックの対象と
ならない。仮に、ランド２０と線分２６が接触するよう
な場合であっても、ＴＴＬ(Transistor coupledTransis
tor Logic)等低速な素子を用いた回路であれば、動作上
の問題は特にない。しかし、ＥＣＬ(Emitter Coupled L
ogic)等高速な素子を用いた回路であれば、配線パター
ンによる信号伝達の反射による影響を大きく受けるた
め、図５におけるランド２０と線分２６が接触する場
合、動作不良を起こすことがある。このように、配線パ
ターンの高密度化および素子の高速化が進んでいる昨今
では、間隙チェックの判定が良であったものでも動作不
良を起こすことがあり、同電位のもの同志においても、
間隙チェックする必要が生じている。

【０００５】本発明は、このような背景に着目してなさ
れたもので、同電位のもの同志においても、効率良く間
隙チェックを行うことができる配線パターンの間隙チェ
ック方法、およびこの方法を実行する装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の配線パターンの間隙チェック方法は、各要素ごとに、
予め定められた許容間隔量に基づき間隔チェック領域を
定め、各要素ごとに、前記配線パターンの経路に沿っ
て、その要素に近い要素から、予め定められた数量の要
素を抽出し、複数の前記要素のうち一の要素の間隙チェ
ックをする場合、該一の要素に対して抽出された要素を
除き、該一の要素に対して定められた前記間隙チェック
領域内の要素との間隙をチェックすることを特徴とする
ものである。

【０００７】

【作用】同電位のもの同志、つまり電気的に接続関係に
あるもの同志の間隙をチェックする場合には、まず、あ
る配線パターンを仮想的に分解する必要がある。そこ
で、配線パターンを予め定めたルールに従って、複数の
パターン要素に分解する。そして、各パターン要素ごと
に間隙チェック領域を定める。これは、間隙チェックす
るパターン要素間の距離がある程度大きいと、わざわざ
間隙チェックをする必要がないため、このようなパター
ン要素をチェック対象から外して、チェック効率を高め
るためである。

【０００８】次に、各要素ごとに、前記パターン経路に
沿って、その要素に近い要素から、予め定められた数量
の要素を抽出する。具体的には、着目するパターン要素
に直接接続されている要素、該要素に直接接続されてい
る要素を抽出することになる。これは、着目するパター
ン要素に直接接続されているパターン要素は、着目する
パターン要素との間の間隙が必ず０であるから、これを
チェック対象外とするためのである。また、着目するパ
ターン要素に直接接続されているパターン要素の長さが
非常に短い場合には、そのパターン要素に直接接続され
ているパターン要素が、前記間隙チェック領域内であっ
たとしても、不良ではないので、これをチェック対象外
とするためである。そして、複数の前記要素のうち一の
要素の間隙チェックする際には、該一の要素に対して抽
出された要素を除く、該一の要素に対して定められた前
記間隙チェック領域内の要素との間隙チェックをする。

【０００９】以上のように、間隙チェック領域を定める
と共に、パターン要素間の接続関係を考慮して、間隙チ
ェックを行うので、同電位のパターン要素間の間隙を効
率良くチェックすることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。本実施例の配線パターン設計装置は、図２に示す
ように、各種演算を行うＣＰＵ５１と、各種プログラム
やデータ等が記憶されているＲＯＭ５２およびＲＡＭ５
３と、外部記憶装置であるフロッピーディスク装置５４
と、キーボード５５と、マウス５６と、表示装置５７
と、プリンタ５８とを有して構成されている。

【００１１】ＲＯＭ５２やＲＡＭ５３には、配線パター
ンを作成するためのプログラムや図１に示すようなフロ
ーを実行するためのプログラム等が記憶されている。し
たがって、パターン作成手段、パターン取得手段、要素
設定手段、領域設定手段、要素抽出手段、および間隙判
定手段は、各種プログラムが記憶されているＲＯＭ５２
およびＲＡＭ５３と、記憶されているプログラムを実行
するＣＰＵ５１とで構成される。なお、ＲＡＭ５３内の
データやプログラムは、フロッピーディスク装置５４に
記憶されているものが、そのデータおよびプログラムと
して用いられる。

【００１２】次に、本実施例の配線パターン設計装置の
動作について説明する。まず、表示装置５７の表示画面
を見ながら、キーボード５５やマウス５６を用いて、配
線パターンデータを作成する。配線パターンデータが作
成されると、このデータは、フロッピーディスク装置５
４に格納させると共に、配線パターンの間隙チェック機
能が起動する。

【００１３】間隙チェック機能の動作について、図１に
示すフローチャートに従って、以下に説明する。

【００１４】ステップ１で、配線パターンデータをフロ
ッピーディスク装置５４から取得し、ステップ２で、配
線パターンを予め定めたルールに従って複数のパターン
要素に分解する。ここでは、図３に示すように、配線パ
ターンの外周縁が屈曲している位置を分解箇所２１ａ，
２２ａ，…として、分解する。したがって、図３に示す
配線パターンでは、ランド２０，２４，２８、および線
分２１，２２，…のパターン要素に分解される。なお、
複数のパターン要素に分解するルールとしては、この
他、長さ単位ごとに分解、予め定められた極率以下の個
所で分解する等が考えられる。

【００１５】次に、ステップ３で、複数の要素のうち、
一のパターン要素ｉに着目する。ここでは、以下の説明
を簡略化するためにランド２０に着目したとする。ステ
ップ４で、配線パターンの経路に沿って、一のパターン
要素ｉであるランド２０に近いパターン要素を順にｎ番
目まで求める（ここでは２番目までとする）。この結果
としては、１番目のパターン要素として線分２１、２番
目のパターン要素として線分２２が求められる。この
際、着目するパターン要素ｉがランド２４である場合に
は、求められるパターン要素は、線分２３、線分２２、
および線分２５、線分２６となる。なお、このパターン
要素の求め方としては、着目パターン要素がランドの場
合は２番目の接続順序のパターン要素までとし、着目パ
ターン要素が線分の場合は１番目の接続順序のパターン
要素までとするような、着目パターン要素の種類によっ
て異なる手法としてもよい。さらに別の求め方として
は、着目パターンからの接続順にたどったパターン要素
のうち、着目パターンからのある一定の距離内にあるパ
ターン要素までを、求めるパターン要素とする手法をと
してもよい。

【００１６】ステップ５では、ランド２０の間隙チェッ
ク領域４１を求める。間隙チェック領域４１の設定で
は、図３に示すように、着目するランド２０の径と、予
め定められた許容間隙量Ａと、存在しうるパターン要素
の最大径Ｂ（ここではランド２４の径）とを加算した値
を径とし、ランド２０の中心位置を中心とする領域が、
間隙チェック領域４１として設定される。このような間
隙チェック領域４１の設定は、明らかに離れているパタ
ーン要素との間隙計算処理を行うことの無駄を省くため
のものである。

【００１７】ステップ６で、ランド２０に対する間隙チ
ェック領域４１内の複数のパターン要素から、一のパタ
ーン要素ｊを取り出す。なお、ここでは、図３に示すよ
うに、間隙チェック領域４１内には、線分２１、線分２
２、線分２６が存在するものとし、ステップ６では、線
分２６を取り出したものとする。

【００１８】ステップ７では、一のパターン要素ｊがス
テップ４で求めた線分２１または線分２２と同一のパタ
ーン要素であるか否かを判断し、一のパターン要素ｊが
線分２１または線分２２と同一であればステップ１１に
進み、同一でなければステップ８に進む。ここでは、一
のパターン要素ｊが線分２６で、線分２１、線分２２と
は、同一のパターン要素ではないので、ステップ８に進
む。

【００１９】ステップ８では、着目するランド２０と間
隙チェック領域４１内の線分２６との間隙計算を行う。
パターン要素データとしては、ランド２０に関しては、
その中心位置座標と径、線分２６に関しては、その始点
および終点の座標と線幅が与えられるので、これらのデ
ータに基づき、両パターン要素の間隙計算を行う。ステ
ップ９では、求められた間隙が、予め定められた許容間
隙値（規定値）以上であるか否かを判断し、許容間隙値
以上であればステップ１１に進み、許容間隙値未満であ
ればステップ１０に進む。仮に、ランド２０と線分２６
との間隙が許容値未満であれば、ステップ１０では、ラ
ンド２０と線分２６との位置関係が間隙エラーであると
判断して、これを表示装置５７に表示する。

【００２０】ステップ１１では、着目するランド２０に
対する間隙チェック領域４１のパターン要素を全てチェ
ックしたか否かを判断し、全てをチェックしていなけれ
ばステップ６に戻り、全てをチェックしていればステッ
プ１２に進む。ここで、間隙チェック領域４１内の線分
２１および線分２２に関してチェックしていない段階で
は、ステップ６に戻る。この場合、ステップ６で、線分
２１と線分２２を順次取り出し、これらの要素パターン
がステップ４で求めた要素パターンと同一であるか否か
を判断する（ステップ７）。この際、取り出した要素パ
ターンがステップ４で求めた要素パターンと同一である
ので、間隙計算を行わず、ステップ１１に進むことにな
る。このように線分２１に関して間隙計算を行わないの
は、着目するランド２０と線分２１とは直接接続されて
いるものであり、線分２１は間隙チェック領域４１内に
必ず存在するもので、間隙エラーではないからである。
また、線分２２に関しても間隙計算を行わないのは、線
分２１の線長が許容間隙値未満であるときには、線分２
２は間隙エラーでないもかかわらず、間隙エラーとなっ
てしまうからである。

【００２１】ステップ１２では、全てのパターン要素を
チェックしたか否かを判断し、チェックしてないパター
ン要素があればステップ３に戻り、全てのパターン要素
をチェックしていれば、この配線パターンに関する間隙
チェック機能の動作が終了する。

【００２２】このように、本実施例では、同電位のラン
ド２０と線分２６との間隙チェックが可能であると共
に、線分２１や線分２２が不当に間隙エラーになること
もなく、効率良く間隙チェックを行うことができる。

【００２３】なお、以上の動作では、着目するパターン
要素の間隙チェックを行う場合、このパターン要素に対
して同電位のパターン要素、すなわち、電気的に接続さ
れているパターン要素のみを間隙チェックの対象とした
が、電気的に接続されていない他の配線パターンのパタ
ーン要素についても同時に間隙チェックの対象としても
よい。

【００２４】また、間隙チェック領域内のパターン要素
を取り出す際（ステップ６）において、間隙チェックの
対象となるパターン要素のデータとして、そのパターン
要素の外周縁の全ての点の座標データがなく、例えば、
間隙チェックの対象がランドであれば、その中心座標と
径のデータしか所有していないため、中心座標が間隙チ
ェック領域内に入っているか否かで、このパターン要素
が間隙チェック領域内に入っているか否かを判断しなけ
ればならない。このため、間隙チェック領域の径は、前
述したように、着目するパターン要素の径と、予め定め
られた許容間隙量Ａと、存在しうるパターン要素の最大
径Ｂ（ここではランド２４の径）とを加算した値とな
る。しかし、後述するように、配線パターンが画像デー
タとして取得できる場合のように、パターン要素の外周
縁の全ての点の座標データがある場合には、間隙チェッ
ク領域の径を、着目するパターン要素の径と許容間隙量
とをのみ加算した値とすることが好ましい。これは、こ
のように間隙チェック領域を設定すると、間隙チェック
領域内のパターン要素が全て間隙エラーとなるため（ス
テップ４で求めたパターン要素は除く）、ステップ８や
ステップ９の処理が不要になるからである。

【００２５】また、以上の実施例では、間隙エラーに関
しては、これを表示するのみに留まるが、間隙エラーと
なったパターン要素について、その間隙値に基づき、位
置等を変更するようなプログラムを追加してもよい。ま
た、以上の実施例は、設計段階における配線パターンの
間隙チェックに関するものであるが、本発明を、製造さ
れたプリント配線基板等の配線パターンの間隙チェック
に適用することも可能である。すなわち、製造された配
線パターンをカメラ等で撮像して画像処理し、配線パタ
ーンデータを取得し、パターン要素の接続関係を認識し
て、図１に示すフローを実行することにより、製造され
た配線パターンの間隙チェックも実行することができ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、同電位のもの同志にお
いても、その接続関係を踏まえて、間隙チェックを行う
ので、効率良く間隙チェックを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の間隙チェック手順を示
すフローチャートである。

【図２】本発明に係る一実施例の配線パターン設計装置
の回路ブロック図である。

【図３】本発明に係る一実施例の配線パターンの間隙チ
ェック方法を説明するための説明図である。

【図４】配線パターンの正面図である。

【図５】他の配線パターンの正面図である。

【符号の説明】

２０，２４，２８，３０，３４…ランド（パターン要
素）、２１，２２，２３，２５，２６，２７，３１，３
２，３３…線分（パターン要素）、４１…間隙チェック
領域、５１…ＣＰＵ、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 礒野 正宏 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (72)発明者 河合 紳一郎 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/66 G06F 17/50 H05K 3/46 G01N 21/88 G06T 7/00 - 7/60

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配線パターンを予め定められたルールに従
   って複数の要素に分解し、 各要素ごとに、予め定められた許容間隔量に基づき間隔
   チェック領域を定め、 各要素ごとに、前記配線パターンの経路に沿って、その
   要素に近い要素から、予め定められた数量の要素を抽出
   し、 複数の前記要素のうち一の要素の間隙チェックをする場
   合、該一の要素に対して抽出された要素を除き、該一の
   要素に対して定められた前記間隙チェック領域内の要素
   との間隙をチェックすることを特徴とする配線パターン
   の間隙チェック方法。
2. 【請求項２】各要素ごとの前記間隙チェック領域は、そ
   の要素から外側に予め定めた許容間隙量以内の全領域で
   あることを特徴とする請求項１記載の配線パターンの間
   隙チェック方法。
3. 【請求項３】配線パターンを取得するパターン取得手段
   と、 取得したパターンを予め定めたルールに従って複数の要
   素に分解する要素設定手段と、 分解された各要素ごとに、間隙チェック領域を定める領
   域設定手段と、 分解された各要素ごとに、取得された前記配線パターン
   の経路に沿って、その要素に近い要素から予め定められ
   た数量の要素を抽出する要素抽出手段と、 分解された各要素ごとに、その要素に対して抽出された
   要素を除き、その要素の要素に対して定められた間隙チ
   ェック領域内の他の要素との間隙が予め定められた許容
   間隙量以上であるか否かを判定する間隙判定手段と、 判定結果を出力する出力手段と、を備えていることを特
   徴とする配線パターンのチェック装置。
4. 【請求項４】前記パターン取得手段は、製造された配線
   パターンを撮像する撮像手段であることを特徴とする請
   求項３記載の配線パターンのチェック装置。
5. 【請求項５】予め定めたルールに従って、配線パターン
   を作成する配線パターン作成手段と、 請求項３記載の配線パターンのチェック装置とを備え、 前記配線パターンのチェック装置の前記パターン取得手
   段は、前記配線パターン作成手段から配線パターンを取
   得することを特徴とする配線パターンの設計装置。