JP3217931B2 - Crosstalk simulation method for design board - Google Patents

Crosstalk simulation method for design board

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JP3217931B2
JP3217931B2 JP05046195A JP5046195A JP3217931B2 JP 3217931 B2 JP3217931 B2 JP 3217931B2 JP 05046195 A JP05046195 A JP 05046195A JP 5046195 A JP5046195 A JP 5046195A JP 3217931 B2 JP3217931 B2 JP 3217931B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板の上に形
成される配線パターンのクロストーク雑音量を演算し、
基板設計を評価するためのクロストークシミュレーショ
ン方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention calculates the amount of crosstalk noise of a wiring pattern formed on a printed circuit board,
The present invention relates to a crosstalk simulation method for evaluating a board design.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、電子計算機を用いたプリント基
板の設計作業では、基板上に形成される配線パターンの
各部のクロストーク雑音を検証する必要が生じる。即
ち、予め想定される許容値以上のクロストーク雑音が生
じるような配線パターン設計を行った場合、これを速や
かに設計者に知らせ修正させるといった処置が必要とな
る。このために、実際に配線パターン各部のクロストー
ク雑音を演算し集計するといったクロストークシミュレ
ーションが行われる。この方法には、次の2種類の方法
がよく知られている。
2. Description of the Related Art For example, in the design work of a printed circuit board using an electronic computer, it is necessary to verify crosstalk noise of each part of a wiring pattern formed on the circuit board. That is, when a wiring pattern is designed so as to generate crosstalk noise that is equal to or larger than an assumed allowable value, it is necessary to promptly notify the designer of this and correct it. For this purpose, a crosstalk simulation is performed in which the crosstalk noise of each part of the wiring pattern is actually calculated and totaled. As this method, the following two types of methods are well known.

【0003】まず、第1の方法は、配線パターンの平行
長とパターン間隙値とがある許容範囲内に収まっている
かをチェックする方法である。この方法では、配線パタ
ーン設計の完了後、全ての配線パターンについて、隣接
するパターンと平行する部分の長さを計算する。そし
て、その長さが許容値を超えている場合には、所定以上
のクロストーク雑音が発生すると判断し、そのパターン
をエラーとして表示する。また、隣接するパターンとの
間隙値を計算し一定の許容値を超えているかどうかを判
断する。許容値以上接近していれば、無条件でエラーパ
ターンとして表示する。
First, a first method is to check whether the parallel length of a wiring pattern and the pattern gap value are within a certain allowable range. In this method, after the completion of the wiring pattern design, the length of a portion parallel to an adjacent pattern is calculated for all wiring patterns. If the length exceeds the allowable value, it is determined that crosstalk noise of a predetermined level or more is generated, and the pattern is displayed as an error. Further, a gap value between adjacent patterns is calculated, and it is determined whether or not the gap value exceeds a certain allowable value. If it is closer than the allowable value, it is displayed as an error pattern unconditionally.

【0004】いま一つの方法は、電磁界シミュレータを
用いた演算処理方法である。この場合、実際に設計され
た基板のパターン間隙は勿論のこと、パターン幅、パタ
ーン厚、基材厚、レジスト厚等、物理的な基板断面構造
に関する主要な全てのデータを入力する。そして、これ
らを元に電磁界解析を行い、自己容量、自己インダクタ
ンス、相互容量、相互インダクタンス等を計算する。こ
れによって、解析対象となる配線パターンの容量マトリ
クスとインダクタンスマトリクスを考慮した等価4端子
網を得る。これとこの配線パターンの前後に接続される
デバイスや回路とを接続したときの回路シミュレーショ
ンを行い、その結果からクロストーク雑音を求める。
Another method is an arithmetic processing method using an electromagnetic field simulator. In this case, not only the pattern gap of the actually designed substrate, but also all the main data relating to the physical substrate cross-sectional structure, such as the pattern width, the pattern thickness, the substrate thickness, the resist thickness, etc., are input. Then, electromagnetic field analysis is performed based on these, and self-capacity, self-inductance, mutual capacitance, mutual inductance, and the like are calculated. Thereby, an equivalent four-terminal network is obtained in consideration of the capacitance matrix and the inductance matrix of the wiring pattern to be analyzed. A circuit simulation is performed when this is connected to devices and circuits connected before and after this wiring pattern, and crosstalk noise is obtained from the result.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のクロストークシミュレーション方法には次のよ
うな解決すべき課題があった。まず、平行パターン長と
パターンの間隙値のみに着目して処理をする方法では、
実際の結合係数およびデバイスの特性を考慮していない
ため、得られたデータの精度に問題がある。また、実際
に定量的に雑音量が分からないため品質が確保されない
ことがある。逆に、安全サイドを取り過ぎ過剰品質にな
って、設計の難易度が向上し、設計期間が増大してしま
うという問題もある。
However, the conventional crosstalk simulation method as described above has the following problems to be solved. First, in the method of processing focusing only on the parallel pattern length and the gap value of the pattern,
Since the actual coupling coefficient and device characteristics are not taken into account, there is a problem in the accuracy of the obtained data. In addition, the quality may not be ensured because the amount of noise is not known quantitatively. Conversely, there is also a problem that the safety side is taken too much, resulting in excessive quality, increasing the difficulty of design, and increasing the design period.

【0006】一方、電磁界シミュレータを用いた方法で
は、デバイスの構成材料やデザイン等を十分に考慮して
結果を導くため、高い精度のシミュレーションが行える
という利点がある。しかしながら、1組の平行パターン
について、その自己容量や自己インダクタンス、相互容
量や相互インダクタンス等を計算する場合でも具体的に
は数時間の演算処理時間を必要とする。従って、プリン
ト基板上の複雑な配線パターンについてその各部のクロ
ストークシミュレーションを完全に行おうとすれば、膨
大な時間を必要とする。また、前後に接続されるデバイ
スのパラメータを測定したり、前後に接続される回路や
デバイスと組み合せた場合のシミュレーションを実行す
るのにも膨大な時間を必要とする。従って、基板設計の
工程中で、頻繁にこのような精密なシミュレーションを
実施すると、基板設計完了までに多大な工数と設計期間
を費やしてしまうという問題があった。
On the other hand, the method using the electromagnetic field simulator has an advantage that a simulation can be performed with high accuracy because the result is derived by sufficiently considering the constituent materials and design of the device. However, even when calculating the self-capacitance, self-inductance, mutual capacitance, mutual inductance, and the like of a set of parallel patterns, specifically, several hours of calculation processing time are required. Therefore, a huge amount of time is required to completely perform a crosstalk simulation of each part of a complicated wiring pattern on a printed circuit board. Also, it takes an enormous amount of time to measure parameters of devices connected before and after, and to execute a simulation when combined with circuits and devices connected before and after. Therefore, if such a precise simulation is frequently performed during the board design process, there is a problem that a great deal of man-hours and a design period are required until the board design is completed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。本発明は、設計した基板
のクロストーク雑音をプロセッサを含むワークステーシ
ョンにてシミュレートする方法であって、配線パターン
導体配置あるいは導体間隔の相違する複数の標準基板
モデル毎にそれぞれ演算して得た結合係数を対応させた
結合係数テーブルと、基板の各構造に起因する結合係数
変化から演算して得た変化率をテーブル化した変化率
テーブルとを格納部に格納し、プロセッサにより、格納
部の結合係数テーブルを参照して設計基板の配線パター
ンに近似する配線パターンを有する標準基板モデルの結
合係数を判定すると共に、プロセッサにより、格納部の
変化率テーブルを参照して設計基板の構造に対応する変
化率を判定し、更にプロセッサにより、判定した結合係
数を該判定した変化率にて補正してクロストーク雑音を
演算するための設計基板の実効結合係数を求めること、
を特徴とする。
The present invention employs the following structure to solve the above problems. The present invention relates to a method of simulating crosstalk noise of a designed board at a workstation including a processor , the method being obtained by calculating for each of a plurality of standard board models having different conductor arrangements or conductor intervals of a wiring pattern. The coupling coefficient table corresponding to the coupling coefficient and the change rate table obtained by tabulating the rate of change obtained from the change of the coupling coefficient due to each structure of the substrate are stored in the storage unit, and are stored by the processor. The coupling coefficient of the standard board model having the wiring pattern similar to the wiring pattern of the design board is determined by referring to the coupling coefficient table of the section, and the processor refers to the change rate table of the storage section to determine the structure of the design board. determining a corresponding rate of change, the more the processor, cross the determined coupling coefficient corrected by the determined change rate talk Determining the effective coupling coefficient of the designed board for calculating the sound,
It is characterized by.

【0008】他の発明は、設計した基板のクロストーク
雑音をプロセッサを含むワークステーションにてシミュ
レートする方法であって、配線パターンの導体間隔の
違する複数の2平行線標準基板モデル毎にそれぞれ演算
して得た結合係数を対応させた結合係数テーブルと、基
の各構造に起因する結合係数の変化から演算して得た
変化率をテーブル化した変化率テーブルとを格納部に格
納し、プロセッサにより、格納部の結合係数テーブルを
参照して設計基板の配線パターンに近似する配線パター
ンを有する2平行線標準基板モデルの結合係数を判定す
ると共に、プロセッサにより、格納部の変化率テーブル
を参照して設計基板の構造に対応する変化率を判定し、
更にプロセッサにより、判定した結合係数を該判定した
変化率にて補正してクロストーク雑音を演算するための
設計基板の実効結合係数を求めること、を特徴とする。
Another invention is a method of simulating crosstalk noise of a designed board at a workstation including a processor , the method comprising a plurality of two parallel line standards having different conductor intervals of a wiring pattern. Calculation for each board model
A coupling coefficient table in which the coupling coefficients obtained by the above are associated with each other , and a change rate table in which a change rate obtained by calculating from a change in the coupling coefficient due to each structure of the substrate is tabulated are stored in the storage unit. The processor stores the coupling coefficient of the two parallel line standard board model having the wiring pattern similar to the wiring pattern of the design board with reference to the coupling coefficient table of the storage unit, and the processor determines the rate of change of the storage unit. Determine the rate of change corresponding to the structure of the design board with reference to the table,
Further , the present invention is characterized in that an effective coupling coefficient of a design board for calculating a crosstalk noise is obtained by correcting the determined coupling coefficient by the determined change rate by a processor .

【0009】設計基板の配線パターンの各部をそれぞれ
2平行線標準基板モデルで近似し、各モデルの結合係数
を補正して得た各実効結合係数からそれぞれのクロスト
ーク雑音電圧を計算し、その総和を設計基板に誘導され
るクロストーク雑音としてもよい。また、解析対象パタ
ーンとその近傍の全ての配線パターンとの一対毎の組み
合せを、いずれも、それぞれ2平行線標準基板モデルと
近似して、各モデルの実効結合係数からクロストーク電
圧を計算し、その総和を解析対象パターンに誘導される
クロストーク雑音とすることもできる。更に、基板の構
造に起因するパラメータが複数あるとき、前記結合係数
の変化率をパラメータ毎に対応させたテーブルを用意
し、参照するようにしてもよい。
Each part of the wiring pattern of the design board is approximated by a two parallel line standard board model, and the crosstalk noise voltage is calculated from each effective coupling coefficient obtained by correcting the coupling coefficient of each model, and the sum is calculated. May be used as crosstalk noise induced on the design board. Further, each pair of combinations of the pattern to be analyzed and all the wiring patterns in the vicinity thereof is approximated to the two parallel line standard substrate model, and the crosstalk voltage is calculated from the effective coupling coefficient of each model. The sum can be used as crosstalk noise induced in the pattern to be analyzed. Further, when there are a plurality of parameters attributable to the structure of the substrate, a table may be prepared in which the rate of change of the coupling coefficient is made to correspond to each parameter and referred to.

【0010】[0010]

【作用】設計した基板の配線パターンの解析対象となる
部分を例えば2平行線標準基板モデルの配線パターンと
近似する。その結合係数は結合係数テーブルにより求め
る。そして、基板構造に起因する結合係数の誤差をなく
すため、基板構造の相違に着目した変化率テーブルを参
照して結合係数を補正する。こうして得た実効結合係数
からその2平行線標準基板モデルによるクロストーク雑
音電圧が得られる。設計基板の解析対象となる部分が複
数のモデルを組み合わせたパターンであれば、個々に求
めたクロストーク雑音電圧の総和を求める。限界値を超
えていれば、設計上のエラーとして表示する。このよう
なシミュレーションは電磁界シミュレータによる演算処
理に比べて十分高速処理ができる。
[Action] and the wiring pattern of the analyzed portion serving for example 2 parallel lines standard board model of the wiring pattern of the substrate designed <br/> approximated. The coupling coefficient is obtained from a coupling coefficient table. Then, in order to eliminate the error of the coupling coefficient due to the substrate structure, the coupling coefficient is corrected with reference to the change rate table focusing on the difference in the substrate structure. From the effective coupling coefficient thus obtained, a crosstalk noise voltage based on the two parallel line standard substrate model can be obtained. If the part to be analyzed on the design board is a pattern in which a plurality of models are combined, the sum of the individually obtained crosstalk noise voltages is obtained. If the limit value is exceeded, it is displayed as a design error. Such a simulation can be performed at a sufficiently high speed as compared with the arithmetic processing by the electromagnetic field simulator.

【0011】標準基板モデルについては、予め精密に
計算を行い結合係数を求めておく。その場合のモデルは
基板上に頻繁に現れる基本的な導体配置のものを対象に
する。結合係数は平行線の場合に最も大きくなるため、
2平行線標準基板モデルを使用すれば、設計の安全サイ
ドを考慮した場合に適切である。また、2平行線の場
合、計算が単純化できて容易になる。
For each standard board model, a precise calculation is performed in advance to obtain a coupling coefficient. The model in that case targets the basic conductor arrangement that frequently appears on the substrate. Since the coupling coefficient is largest for parallel lines,
The use of a two parallel line standard board model is appropriate when considering the safety side of the design. In the case of two parallel lines, the calculation can be simplified and facilitated.

【0012】解析対象となる部分は、設計基板の配線パ
ターンの一部だけでもよいし、例えば特定の信号伝送ラ
インに沿う配線パターン上のある範囲の領域であっても
よい。配線パターンを長手方向に見たとき、一つの2平
行線標準基板モデルで近似することができない場合に、
2以上のモデルの組合せとして近似し、各クロストーク
雑音電圧の総和が設計基板に誘導されるクロストーク雑
音となる。配線パターンのごく一部に着目したとき、こ
れがその近傍の複数の配線パターンとの間で、それぞれ
クロストーク雑音を生じるおそれがある場合には、これ
らの重ね合わせがクロストーク雑音となる。
The part to be analyzed may be only a part of the wiring pattern of the design board, or may be, for example, a certain range of the wiring pattern along a specific signal transmission line. When the wiring pattern cannot be approximated by one 2-parallel standard board model when viewed in the longitudinal direction,
Approximate as a combination of two or more models, each crosstalk
The sum of the noise voltages is the crosstalk noise induced on the design board . When attention is paid to a very small part of the wiring pattern, if this may cause crosstalk noise with a plurality of wiring patterns in the vicinity thereof, the superposition of these becomes crosstalk noise.

【0013】なお、基板の構造に起因するパラメータが
複数あるときは、パラメータ毎に変化率をテーブル化す
れば、2平行線標準基板モデルの結合係数を各パラメー
タに合わせて順番に変化率によって補正できる。これに
より、パラメータがいくつあっても正確な補正が可能に
なる。
When there are a plurality of parameters due to the structure of the substrate, if the change rate is tabulated, the coupling coefficient of the two parallel line standard substrate model is corrected in order according to each parameter by the change rate. it can. This enables accurate correction regardless of the number of parameters.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。 [シミュレーションの概略]図1に、本発明のクロスト
ークシミュレーション方法フローチャートを示す。本発
明では、この図に示すように、基板10上である配線パ
ターン1を設計している場合に、その解析対象となる部
分1Aについて、想定した標準基板モデルと近似する。
実用性の高いモデルとしては2平行線標準基板モデルと
なる。このようなモデルについては、導体構造、例えば
導体間隔をパラメータとして予め精密に演算した結合係
数を求め、結合係数テーブル4を生成しておく。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. [Outline of Simulation] FIG. 1 shows a flowchart of a crosstalk simulation method according to the present invention. In the present invention, as shown in this figure, when a wiring pattern 1 on a substrate 10 is designed, a portion 1A to be analyzed is similar to an assumed standard substrate model.
The two-parallel standard board model is a highly practical model. For such a model, a coupling coefficient calculated in advance using a conductor structure, for example, a conductor interval as a parameter, is calculated in advance, and a coupling coefficient table 4 is generated.

【0015】図のステップS1で、この結合係数テーブ
ル4を参照して得た結合係数は、ステップS2におい
て、補正がされる。導体間隔のみに着目して結合係数を
演算処理した場合、基板材料、基材厚といった各種の基
板構造に起因するパラメータは考慮されていない。そこ
で、予め、例えば基材厚に対する結合係数の変化率を変
化率テーブル6として求めておく。もちろん、この他に
も必要なパラメータ毎にこのような変化率テーブルを求
めておく。そして、その変化率で結合係数を補正し実効
結合係数を得る。その後、このフローチャートに示すよ
うに、その結合係数を用いたクロストーク雑音電圧の計
算を行う(ステップS3)。
The coupling coefficient obtained by referring to the coupling coefficient table 4 in step S1 in the figure is corrected in step S2. In the case where the coupling coefficient is calculated by focusing only on the conductor spacing, parameters due to various substrate structures such as a substrate material and a substrate thickness are not considered. Thus, for example, the change rate of the coupling coefficient with respect to the base material thickness is determined in advance as the change rate table 6. Of course, such a change rate table is obtained for each other necessary parameter. Then, the coupling coefficient is corrected with the change rate to obtain an effective coupling coefficient. Thereafter, as shown in this flowchart, the calculation of the crosstalk noise voltage using the coupling coefficient is performed (step S3).

【0016】解析対象となる設計基板10の部分1Aが
いくつかの標準基板モデルの組み合せによって構成され
る場合には、ステップS1〜ステップS3が繰り返され
る。そして、得られたクロストーク雑音電圧の総和を求
めることにより(ステップS4)、解析対象となる部分
1Aのクロストーク雑音が得られる。ステップS5で
は、そのクロストーク雑音電圧を一定の限界値と比較し
て、この部分が設計上のエラーパターンかどうかを判断
する。もし、限界値を超えるようなクロストーク雑音が
生じていれば、ステップS6によって、エラー表示を行
う。
When the portion 1A of the design board 10 to be analyzed is composed of a combination of several standard board models, steps S1 to S3 are repeated. Then, by obtaining the sum of the obtained crosstalk noise voltages (step S4), the crosstalk noise of the portion 1A to be analyzed is obtained. In step S5, the crosstalk noise voltage is compared with a certain limit value to determine whether this portion is a design error pattern. If a crosstalk noise exceeding the limit value is generated, an error is displayed in step S6.

【0017】上記の結合係数テーブル4や変化率テーブ
ル6は、予め精密な演算処理によって求めておくことが
できる。従って、実際のシミュレーション自体はこのよ
うなテーブルを参照して非常に高速に行われる。しか
も、結合係数の補正等により、単に平行長や導体間隔の
みで判断するものに比べて十分精密に行われる。また、
電磁界シミュレーションに比べ著しく演算処理時間を短
くすることができる。従って、基板設計の各段階で、そ
の設計に誤りが無いかどうかをチェックするためのシミ
ュレーションとして比較的頻繁に手軽に利用できる。こ
の程度の精度のシミュレーションを行いながら配線設計
をすれば、設計の最終段階で電磁界シミュレータ等によ
って精密に計算を行った場合にエラーが発見される率が
十分に少なくなり、設計のやり直し等が防止できる。
The above-described coupling coefficient table 4 and change rate table 6 can be obtained in advance by precise arithmetic processing. Therefore, the actual simulation itself is performed at a very high speed with reference to such a table. In addition, due to the correction of the coupling coefficient or the like, it is performed with sufficient precision as compared with the case where the determination is made only based on the parallel length or the conductor interval. Also,
The calculation processing time can be remarkably reduced as compared with the electromagnetic field simulation. Therefore, at each stage of board design, it can be easily and comparatively frequently used as a simulation for checking whether or not there is an error in the design. If wiring is designed while performing simulations with this level of accuracy, the rate at which errors are found when the calculation is performed precisely with an electromagnetic field simulator or the like at the final stage of design will be sufficiently low, and re-design etc. will be required. Can be prevented.

【0018】図2には、シミュレーションの予備処理説
明図を示す。上記のようなクロストークシミュレーショ
ンを実施するにあたっては、予めこのような手順により
各種のテーブルデータ等を用意する。まず、標準基板モ
デル1として、例えばこの図に示すように、2種類のも
のを用意する。図の左側に示したものはマイクロトリッ
プライン1−1で、右側に示したものはストリップライ
ン1−2である。基板上に形成される配線パターンの断
面構造はほとんどこの2種類で代表される。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the preliminary processing of the simulation. In carrying out the above-described crosstalk simulation, various table data and the like are prepared in advance by such a procedure. First, two types of standard board models 1 are prepared, for example, as shown in FIG. The one shown on the left side of the figure is the micro trip line 1-1, and the one shown on the right side is the strip line 1-2. The cross-sectional structure of a wiring pattern formed on a substrate is almost represented by these two types.

【0019】図3と図4には、このマイクロストリップ
ラインモデルとストリップラインモデルの断面構造詳細
を図示した。マイクロストリップラインモデルは、グラ
ンドプレーン21上に厚さH1の基材22を形成し、そ
の上に露出した導体23,24を間隔dで配置してい
る。また、ストリップラインモデルは、グランドプレー
ン21上に基材22を厚さH1で配置し、その上に導体
23,24を間隔dで配置し、更に厚さH2の基材26
とグランドプレーン25を重ねて配置している。
FIGS. 3 and 4 show the cross-sectional structure details of the microstrip line model and the strip line model. In the microstrip line model, a base material 22 having a thickness H1 is formed on a ground plane 21, and conductors 23 and 24 exposed thereon are arranged at a distance d. In the strip line model, the base material 22 is arranged on the ground plane 21 at a thickness H1, the conductors 23 and 24 are arranged thereon at an interval d, and the base material 26 having a thickness H2 is further arranged.
And the ground plane 25 are overlapped.

【0020】再び、図2に戻って、上記のような標準基
板モデルについて、その結合係数の採取処理3が行われ
る。この場合、標準基板モデルによる結合係数の解析3
−1と構造変化による結合係数の変化率算出3−2が実
行される。具体的には、後で説明するように、2平行線
について、配線パターンの導体間隔を0.254ミリメ
ートル〜2ミリメートルまで適当なピッチで段階的に変
化させ、それぞれ遠端結合係数、近端結合係数を求めテ
ーブル化する。
Referring back to FIG. 2, the coupling coefficient sampling process 3 is performed on the standard substrate model as described above. In this case, the coupling coefficient analysis 3 using the standard board model
The calculation of the change rate of the coupling coefficient due to the structural change of -1 is performed 3-2. Specifically, as described later, the conductor spacing of the wiring pattern is changed stepwise at an appropriate pitch from 0.254 mm to 2 mm for two parallel lines, and the far-end coupling coefficient and the near-end coupling, respectively. Find the coefficients and make a table.

【0021】また、基板の構造に起因するパラメータと
して、ここでは基板の比誘電率及び基材厚を採用する。
これらを段階的に変えたときの結合係数の変化を、後で
説明するようにテーブル化する。こうして、標準基板モ
デルの結合係数テーブル4と、比誘電率による変化率テ
ーブル5と、基材厚による変化率テーブル6を得る。ク
ロストークシミュレーション処理はこのようなテーブル
4,5,6とライブラリ7及びレイアウトデータベース
8を参照しながら実行する。レイアウトデータベースと
いうのは、設計中の全配線パターンについて、その各部
のレイアウトを数値表示したもので、配線設計の基礎と
なるデータである。このようなデータは、図に示すプリ
ント基板設計ツール9等により作成する。ライブラリ7
にはその他の各種の定数データが格納される。
Here, as the parameters attributable to the structure of the substrate, the relative permittivity of the substrate and the thickness of the base material are employed.
Changes in the coupling coefficient when these are changed stepwise are tabulated as described later. Thus, a coupling coefficient table 4 of the standard substrate model, a change rate table 5 based on the relative dielectric constant, and a change rate table 6 based on the base material thickness are obtained. The crosstalk simulation process is executed with reference to the tables 4, 5, 6, the library 7, and the layout database 8. The layout database is a data base on which the layout of each part is numerically displayed for all the wiring patterns under design, and is the basis of the wiring design. Such data is created by a printed circuit board design tool 9 or the like shown in the figure. Library 7
Stores various other constant data.

【0022】[ハードウェア]なお、本発明の実施に
は、例えば図5に示すようなハードウェアが使用され
る。図5は、本発明実施のためのハードウェアブロック
図である。図のように、ネットワーク11にはトランシ
ーバ12を介してプロセッサ13が接続されている。更
に、このプロセッサ13には、バスライン14を介して
磁気ディスク装置15、CD−ROM装置16、ディス
プレイ17、キーボード18及び磁気テープ装置19等
が接続されている。このようなワークステーションは、
ネットワーク11を通じて設計データ等を取り入れ、磁
気ディスク装置15に対し格納したレイアウトデータベ
ース8や、先に説明した各種のテーブルを参照し、シミ
ュレーション処理を実行する。
[Hardware] In implementing the present invention, for example, hardware as shown in FIG. 5 is used. FIG. 5 is a hardware block diagram for implementing the present invention. As shown, a processor 13 is connected to a network 11 via a transceiver 12. Further, a magnetic disk device 15, a CD-ROM device 16, a display 17, a keyboard 18, a magnetic tape device 19, and the like are connected to the processor 13 via a bus line 14. Such workstations
The simulation process is executed by taking in design data and the like through the network 11 and referring to the layout database 8 stored in the magnetic disk device 15 and the various tables described above.

【0023】[結合係数テーブル]図6には、標準基板
モデルの結合係数テーブルを示す。この例では、7種類
の導体間隔について、マイクロストリップラインは遠端
結合係数と近端結合係数を求め、ストリップラインは近
端結合係数を求めている。これは2次元の電磁界シミュ
レーションを用いて、単位長さ当りの自己抵抗R、自己
インダクタンスL、自己コンダクタンスG、自己キャパ
シタンスC、相互インダクタンスLm、相互キャパシタ
ンスCm、伝搬速度τを得て、これから遠端結合係数、
近端結合係数を演算処理により求めている。このような
結合係数の演算処理は、予め十分な時間をかけて実行し
ておくため、高い精度で求めることができる。
[Coupling Coefficient Table] FIG. 6 shows a coupling coefficient table of the standard board model. In this example, the microstrip line obtains the far-end coupling coefficient and the near-end coupling coefficient, and the strip line obtains the near-end coupling coefficient for seven types of conductor intervals. This uses a two-dimensional electromagnetic field simulation to obtain a self-resistance R, a self-inductance L, a self-conductance G, a self-capacitance C, a mutual inductance Lm, a mutual capacitance Cm, and a propagation velocity τ per unit length. End coupling coefficient,
The near-end coupling coefficient is obtained by an arithmetic processing. Such a calculation process of the coupling coefficient is performed with a sufficient time in advance, and thus can be obtained with high accuracy.

【0024】[変化率テーブル]図7と図8には、基板
厚による結合係数の変化率テーブル説明図及び比誘電率
による結合係数の変化率テーブル説明図を示す。上記の
標準基板モデルの結合係数は、例えば基材厚がこの図に
示す130ミクロンメーターの場合について求められて
いる。そして、基材厚が変化すれば、結合係数も変化す
る。この変化率テーブルには、基材厚を段階的に変化さ
せた場合の遠端結合係数や近端結合係数が求められてお
り、標準モデルの結合係数に対する比が変化率としてそ
の右側に表示されている。これにより、標準基板モデル
の結合係数を求め、その基材厚が標準基板モデルのもの
と異なるときには、該当する変化率と各結合係数の積を
求めることによって、実効結合係数を得ることができ
る。
[Change Rate Table] FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams of the change rate table of the coupling coefficient depending on the substrate thickness and the explanatory views of the change rate table of the coupling coefficient depending on the relative permittivity. The coupling coefficient of the above-mentioned standard substrate model is obtained, for example, when the substrate thickness is 130 micrometers as shown in FIG. When the thickness of the base material changes, the coupling coefficient also changes. In this rate-of-change table, the far-end coupling coefficient and the near-end coupling coefficient when the base material thickness is changed stepwise are calculated, and the ratio to the coupling coefficient of the standard model is displayed on the right side as the rate of change. ing. Thus, the effective coupling coefficient can be obtained by calculating the coupling coefficient of the standard substrate model, and when the base material thickness is different from that of the standard substrate model, by calculating the product of the corresponding change rate and each coupling coefficient.

【0025】図8に示す基材の比誘電率についての変化
率も同様で、標準モデルが基材の比誘電率4.3のもの
としたとき、図に示すように、比誘電率を段階的に変化
させた場合の変化率が求められている。なお、上記のよ
うに基板構造のパラメータ毎にそれぞれ変化率テーブル
を設けておくと、あるパラメータに着目した場合、その
該当する変化率との積を求めれば、直ちにそのパラメー
タの差による誤差の補正が可能となる。2以上いくつパ
ラメータが用意されていても、それぞれこのような変化
率テーブルを用意しておくことにより簡単に正確に結合
係数の補正が可能となる。
The rate of change of the relative dielectric constant of the substrate shown in FIG. 8 is the same. When the standard model is the one having the relative dielectric constant of 4.3, as shown in the figure, the relative dielectric constant is changed stepwise. The rate of change in the case where it is dynamically changed is required. In addition, if a change rate table is provided for each parameter of the substrate structure as described above, when a product is multiplied by a corresponding change rate when focusing on a certain parameter, error correction due to the difference between the parameters is immediately performed. Becomes possible. Even if two or more parameters are prepared, it is possible to easily and accurately correct the coupling coefficient by preparing such a change rate table.

【0026】[クロストーク雑音] 図9には、クロストーク雑音発生原理説明図を示す。ク
ロストーク雑音の評価は、この図に示すように、端子A
*、B*の間に形成されたパターンと隣接して形成され
た端子A、B間を結ぶパターンに所定の電流が流れた場
合に、端子A*、B*間を結ぶパターンにどのような雑
音電圧が発生するかにより行う。端子A、B間を結ぶパ
ターンには、例えば図に示す駆動振幅Vsの雑音電源が
接続されているものとする。また、パターンが平行して
いる長さはSとする。このとき、これらのパターン間の
相互キャパシタンスCmと相互インダクタンスLmによ
って両パターン間に電気的な結合が生じ、クロストーク
雑音が発生する。即ち、この図に示すように、相互キャ
パシタンスCmに起因して端子A*、B*間のパターン
には電流iCが流れる。また、相互インダクタンスLm
に起因して電流iLが流れる。なお、近端(駆動点)側
へ流れる電流iCとiLとは同極性で、遠端側に流れる
電流iCとiLとは逆極性である。
[Crosstalk Noise] FIG. 9 is a diagram for explaining the principle of crosstalk noise generation. The evaluation of the crosstalk noise, as shown in FIG.
When a predetermined current flows in a pattern connecting terminals A and B formed adjacent to a pattern formed between * and B *, what kind of pattern is applied to the pattern connecting terminals A * and B * do than crab that noise voltage is generated. It is assumed that a noise power source having a drive amplitude Vs shown in the figure is connected to the pattern connecting the terminals A and B, for example. The length of the pattern being parallel is S. At this time, due to the mutual capacitance Cm and the mutual inductance Lm between these patterns, electrical coupling occurs between the two patterns, and crosstalk noise occurs. That is, as shown in this figure, a current iC flows through the pattern between the terminals A * and B * due to the mutual capacitance Cm. Also, the mutual inductance Lm
Causes the current iL to flow. Note that the currents iC and iL flowing to the near end (drive point) side have the same polarity, and the currents iC and iL flowing to the far end side have opposite polarities.

【0027】図10には、クロストーク雑音計算法説明
図を示す。この図の、データと表示した枠の中に図9に
示した各文字やこれから求めようとするデータの符号の
意味が表されている。このデータ中でVsは端子A、B
間を結ぶパターンの信号の駆動振幅電圧である。また、
立ち上がり時間Trはその信号の立ち上がり時間を示
す。駆動振幅Vsが大きければ雑音は大きく、立ち上が
り時間が短いほどクロストークの率が増大する。また、
VFは近端側のクロストークノイズの最大値、VBは遠
端側クロストークノイズの最大値である。演算で求めら
れるクロストークノイズは実質的にその最大値が最悪値
となるため、シミュレーションではその値を結果として
採用すべきである。そこで、このような値を設定してい
る。
FIG. 10 is a diagram for explaining a crosstalk noise calculation method. In this figure, the meanings of the characters shown in FIG. 9 and the sign of the data to be obtained from now on are shown in the frame displayed as data. In this data, Vs is the terminal A, B
It is a drive amplitude voltage of a signal of a pattern connecting between them. Also,
The rise time Tr indicates the rise time of the signal. The larger the drive amplitude Vs, the greater the noise, and the shorter the rise time, the greater the rate of crosstalk. Also,
VF is the maximum value of the near-end crosstalk noise, and VB is the maximum value of the far-end crosstalk noise. Since the maximum value of the crosstalk noise obtained by the calculation is substantially the worst value, the value should be adopted as a result in the simulation. Therefore, such a value is set.

【0028】図10の演算処理の枠に示したように、
(1)式では、遠端結合係数KFと信号の立ち上がり時
間Trの逆数と駆動振幅Vsとの積によって遠端側クロ
ストークノイズの最大値VFが求められる。また、図の
(2)式のように、伝搬速度τや相互インダクタンスL
m、自己インダクタンスL、相互キャパシタンスCm、
自己キャパシタンスC等によって遠端結合係数KFが求
められる。一方、近端側クロストークノイズの最大値V
Bは近端結合係数KBと駆動振幅Vsの積によって求め
られる。そして、(4)式のように、近端結合係数KB
は相互インダクタンスLm、自己インダクタンスL、相
互キャパシタンスCm及び自己キャパシタンスCによっ
て求められる。
As shown in the calculation processing frame of FIG.
In the equation (1), the maximum value VF of the far-end side crosstalk noise is obtained by the product of the far-end coupling coefficient KF, the reciprocal of the rise time Tr of the signal, and the drive amplitude Vs. Also, as shown in equation (2), the propagation velocity τ and the mutual inductance L
m, self inductance L, mutual capacitance Cm,
The far-end coupling coefficient KF is obtained from the self-capacitance C and the like. On the other hand, the maximum value V of the near-end side crosstalk noise
B is obtained by the product of the near-end coupling coefficient KB and the drive amplitude Vs. Then, as in equation (4), the near-end coupling coefficient KB
Is determined by the mutual inductance Lm, the self inductance L, the mutual capacitance Cm, and the self capacitance C.

【0029】上記のような関係から、基板構造に基づい
て近端結合係数や遠端結合係数を演算処理により求め、
上記のようなテーブルを生成できる。また、その結合係
数やその他のデータを利用し、クロストークノイズの最
大値を求めることができる。これがクロストーク雑音演
算処理に使用される。
From the above relationship, the near-end coupling coefficient and the far-end coupling coefficient are obtained by arithmetic processing based on the substrate structure.
A table as described above can be generated. Further, the maximum value of the crosstalk noise can be obtained by using the coupling coefficient and other data. This is used for the crosstalk noise calculation processing.

【0030】[テーブルの補間]以上のように、標準基
板モデルの結合係数を比誘電率による変化率テーブルや
基材厚による変化率テーブル等で補正することによって
高い精度でクロストーク雑音電圧を演算処理できる。な
お、テーブルは演算処理が適当に容易にできる範囲で細
かくパラメータを変化させて設定されるが、それでも合
致する値が見当らないことがある。この場合には、演算
処理によって不足している部分の値を算出する。この算
出方法には、よく知られたラグランジェ補間方法やスプ
ライン補間方法が適している。
[Table Interpolation] As described above, the crosstalk noise voltage is calculated with high accuracy by correcting the coupling coefficient of the standard substrate model with the change rate table based on the relative permittivity or the change rate table based on the base material thickness. Can be processed. Although the table is set by changing parameters in a range in which the arithmetic processing can be appropriately and easily performed, a matching value may not be found. In this case, the value of the missing part is calculated by the arithmetic processing. A well-known Lagrange interpolation method or spline interpolation method is suitable for this calculation method.

【0031】図11には、ラグランジェ補間式説明図を
示す。ラグランジェの補間は数表等において表の間の値
を埋めるように求めるために広く使用されている。例え
ば、実数X0 ,X1 ,…Xn と、それに対する所定の関
数値F(X0 ),F(X1 ),…F(Xn )が与えられ
たとき、このn+1個の点を通るn次多項式はこの図1
1に示すラグランジェの補間多項式で表される。ここ
で、図のLkはラグランジェの補間係数であって、図の
式により求められる。上記X0 ,X1 ,…Xn の点を座
標上にとった場合に、その間隔は不等間隔でよく、この
点の数がいくら多くても必ずそれらの点を通る多項式を
得ることができる。その多項式に必要なデータを入れれ
ば求める値を得る。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the Lagrange interpolation formula. Lagrange's interpolation is widely used in mathematical tables and the like to find values between tables. For example, given real numbers X0, X1,... Xn and predetermined function values F (X0), F (X1),... F (Xn), the n-th order polynomial passing through n + 1 points is FIG.
1 is represented by Lagrange's interpolation polynomial. Here, Lk in the figure is a Lagrange's interpolation coefficient, which is obtained by the equation in the figure. When the points X0, X1,... Xn are plotted on the coordinates, the intervals may be unequal, and a polynomial that always passes through these points can be obtained even if the number of points is large. The required value is obtained by inserting necessary data into the polynomial.

【0032】図2に、ラグランジェ補間演算説明図を示
す。この図には、4個の点の座標(X,Y)が表示さ
れ、これに基づいて4つのラグランジェ補間係数L0〜
L3が与えられている。その結果、ラグランジェの補間
多項式は一番下に表示した通りの内容となる。このよう
な補間多項式に対し任意のXを与えれば、Pの値が得ら
れる。例えばXを22.5とすれば、図のP(X)は0.
382686という値となる。こうして、結合係数や変化率が
段階的にテーブル化されていても、その間を滑らかな曲
線で補間し、高い精度の変化率を求めることができる。
FIG. 2 is a diagram for explaining Lagrange interpolation calculation. In this figure, coordinates (X, Y) of four points are displayed, and based on the coordinates, four Lagrange interpolation coefficients L0 to L0 are displayed.
L3 is provided. As a result, the Lagrange's interpolation polynomial has the contents shown at the bottom. If an arbitrary X is given to such an interpolation polynomial, the value of P can be obtained. For example, if X is 22.5, P (X) in FIG.
The value is 382686. Thus, even if the coupling coefficient and the change rate are tabulated in a stepwise manner, a smooth curve can be used to interpolate the table to obtain a highly accurate change rate.

【0033】以上の結果、解析対象となる部分を所定の
標準基板モデルで近似した場合に、その結合係数がK*
であって、基材厚による変化率と比誘電率による変化率
をそれぞれα1、α2とした場合、これらの積によって
直ちに実効結合係数を求めることができる。
As a result, when the portion to be analyzed is approximated by a predetermined standard substrate model, the coupling coefficient is K *
When the rate of change due to the base material thickness and the rate of change due to the relative permittivity are α1 and α2, respectively, the effective coupling coefficient can be immediately obtained from the product of these.

【0034】次に、上記のような実効結合係数を用いて
クロストーク雑音電圧を求める。まず、解析対象となる
パターンの近傍でクロストーク雑音を問題とするいくつ
かのパターンを指定する。そして、これらの全てのパタ
ーンについて図2に示したレイアウトデータベース8よ
り平行部分のパターン長を算出する。更に、各ラインの
ドライバ素子の論理振幅電圧、立ち上がり時間、立ち下
がり時間等を図2に示すライブラリ7から読み込む。こ
れらに基づいて、図10に示した式(1)、(3)等に
よって遠端クロストーク雑音電圧や近端クロストーク雑
音電圧を求める。これらは、各2平行線標準基板モデル
毎に求めて、その総和を得る。これが解析対象となるラ
インに誘導されるクロストーク雑音である。なお、
(2)式の信号の伝搬速度τはLとCの平方根により求
めることもできる。
Next, a crosstalk noise voltage is determined using the effective coupling coefficient as described above. First, some patterns that are problematic in terms of crosstalk noise are specified near the pattern to be analyzed. Then, for all these patterns, the pattern length of the parallel portion is calculated from the layout database 8 shown in FIG. Further, the logic amplitude voltage, rise time, fall time, and the like of the driver element of each line are read from the library 7 shown in FIG. Based on these, the far-end crosstalk noise voltage and the near-end crosstalk noise voltage are obtained by the equations (1) and (3) shown in FIG. These are obtained for each of the two parallel line standard board models, and the total sum is obtained. This is the crosstalk noise induced on the line to be analyzed. In addition,
The propagation velocity τ of the signal in the equation (2) can be obtained by the square root of L and C.

【0035】[クロストーク電圧の総和]図13には、
クロストーク電圧の総和算出説明図を示す。図に示すよ
うに、例えば端子A*、B*間を結ぶ解析対象となるパ
ターンに対し、図に示すように、aパターン、bパター
ン、cパターンが隣接しているとすると、これらによっ
て、それぞれクロストーク雑音電圧Vca、Vcb、V
ccが発生する。一般に、これらの雑音は必ずしも同時
に誘導されることは少ないが、最悪の場合を考慮すれ
ば、これらを全て累積加算した値が限界値を超えないこ
とが好ましい。そこで、先に説明したように、クロスト
ーク雑音電圧を個々に計算し、その総和を求めるように
する。
[Total Sum of Crosstalk Voltage] FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the calculation of the sum of crosstalk voltages. As shown in the figure, for example, assuming that the patterns a, b, and c are adjacent to the pattern to be analyzed connecting the terminals A * and B *, as shown in the figure, Crosstalk noise voltage Vca, Vcb, V
cc occurs. Generally, these noises are not always induced at the same time, but considering the worst case, it is preferable that the value obtained by cumulatively adding them all does not exceed the limit value. Therefore, as described above, the crosstalk noise voltage is individually calculated, and the sum thereof is obtained.

【0036】図14には、実際にこのようにして解析し
た配線パターンの一部の断面図を示した。上記のような
処理によって、この図に示すように、具体的に導体2
3,24の間隔dが0.254ミリメートル、ポリイミ
ド製の基材22の基材厚H1が15ミクロンメーター、
その比誘電率が3.3である場合の実効結合係数を求め
た。この演算処理は電磁界シミュレータ等を用いた処理
に比べて著しく短時間で行うことができる。複雑な基板
設計の過程で全ての部分のクロストークシミュレーショ
ンを比較的頻繁に実行することが要求されても、本発明
の方法では十分実用に耐え、その設計期間短縮を図るこ
とができる。
FIG. 14 is a sectional view of a part of the wiring pattern actually analyzed in this manner. By the above processing, as shown in FIG.
The distance d between 3, 24 is 0.254 mm, the substrate thickness H1 of the polyimide substrate 22 is 15 μm,
The effective coupling coefficient when the relative dielectric constant was 3.3 was determined. This arithmetic processing can be performed in an extremely short time as compared with the processing using an electromagnetic field simulator or the like. Even if it is required that the crosstalk simulation of all parts is performed relatively frequently in the course of designing a complicated board, the method of the present invention can sufficiently withstand practical use and shorten the design period.

【0037】[具体的な効果の比較]図15は、発明の
効果説明図(その1)である。この図は、実際に設計さ
れた図14に示すような断面構造を持つ配線パターンに
ついて、現在市販されている2種類の実用的なシミュレ
ータと本発明の方法を実施するシミュレータとを比較し
たものである。横軸は配線パターンの解析対象となる回
路の数を示す。即ち、その配線パターンが何組の標準基
板モデルを組み合わせて構成されるかという数を示して
いる。縦軸はそのシミュレーションに必要な時間を示し
ている。その単位は秒である。例えば比較例2のシミュ
レータでは演算対象となる回路の数が20以下で、シミ
ュレーションに1時間以上の時間を必要とする。また、
市販のソフトウェアの中で比較的処理速度の速いシミュ
レータを用いても、回路数が150程度で同様に1時間
ほどの処理時間を必要とする。
[Comparison of Specific Effects] FIG. 15 is a diagram (part 1) for explaining the effects of the present invention. This figure is a comparison between two types of practical simulators currently on the market and simulators that carry out the method of the present invention for actually designed wiring patterns having a sectional structure as shown in FIG. is there. The horizontal axis indicates the number of circuits to be analyzed for the wiring pattern. That is, the number indicates how many sets of standard board models are combined for the wiring pattern. The vertical axis indicates the time required for the simulation. The unit is seconds. For example, in the simulator of Comparative Example 2, the number of circuits to be calculated is 20 or less, and the simulation requires 1 hour or more. Also,
Even if a relatively high processing speed simulator is used among commercially available software, the number of circuits is about 150 and the processing time is also required about 1 hour.

【0038】これに対して、本発明では、回路数が15
0ほどならば100秒以下でシミュレーションの結果が
得られる。従って、複雑な構成のパターンについてその
パターン設計中にしばしばシミュレーションをして評価
をしようとすれば本発明の方法が極めて実用的であるこ
とが分かる。
On the other hand, in the present invention, the number of circuits is 15
If it is about 0, a simulation result can be obtained in 100 seconds or less. Therefore, it can be seen that the method of the present invention is extremely practical if a simulation of a pattern having a complicated configuration is frequently performed during the pattern design to evaluate the pattern.

【0039】図16には、発明の効果説明図(その2)
を示す。図16の(a)は近端結合係数、(b)は遠端
結合係数について、実際にできあがった回路を測定した
値とシミュレーションによって得た値との比較を示す。
(a)は縦軸に近端結合係数を示し、(b)は縦軸に遠
端結合係数を示す。横軸はいずれもパターンの平行部分
の長さを示す。図の×印は図15に示した比較例1を用
いて演算処理した結合係数である。また、□印は実測
値、△印は本発明の方法により演算した求めた結合係数
である。この図に示すように、本発明の方法では実測値
と結合係数の値が比較的よく一致し、誤差の点で市販の
シミュレータと遜色はない。従って、図15に示すよう
に、複雑な回路の高速な演算処理が可能であれば、パタ
ーンの設計段階で任意の適当なタイミングでシミュレー
ションを行い、効率のよい設計作業を支援することが可
能になる。
FIG. 16 is a view for explaining the effect of the present invention (part 2).
Is shown. FIG. 16A shows a comparison between a measured value of an actually completed circuit and a value obtained by simulation for the near end coupling coefficient and FIG. 16B shows the far end coupling coefficient.
(A) shows the near-end coupling coefficient on the vertical axis, and (b) shows the far-end coupling coefficient on the vertical axis. The horizontal axis indicates the length of the parallel portion of the pattern. The crosses in the figure are the coupling coefficients calculated using the comparative example 1 shown in FIG. In addition, the squares indicate actual measured values, and the triangles indicate coupling coefficients calculated by the method of the present invention. As shown in this figure, in the method of the present invention, the actually measured value and the value of the coupling coefficient agree relatively well, and there is no inferiority to a commercially available simulator in terms of error. Therefore, as shown in FIG. 15, if high-speed arithmetic processing of a complicated circuit is possible, simulation can be performed at any appropriate timing in the pattern design stage, and efficient design work can be supported. Become.

【0040】本発明は以上の実施例に限定されない。標
準基板モデルは例えば平行パターンのみならず、一定の
よく利用される代表的なパターンを採用しても差し支え
ない。従って、標準基板モデルは導体間隔のみならず、
その導体の適当な配置をパラメータとしてテーブル化す
ることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. The standard board model may employ not only a parallel pattern, for example, but also a typical pattern that is frequently used. Therefore, the standard board model has not only the conductor spacing,
An appropriate arrangement of the conductor can be tabulated as a parameter.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明した本発明のクロストークシミ
ュレーション方法によれば、設計した基板の配線パター
ンに対応する配線パターンを有する標準基板モデルの結
合係数で近似し、その基板構成に起因する誤差を結合係
数の変化率テーブルを参照して補正することにより比較
的高い精度の実効結合係数を短時間で演算処理できる。
そして、こうして求めた実効結合係数からクロストーク
雑音電圧を計算し、若しくは配線パターンの各部をそれ
ぞれ2平行線標準基板モデルで近似し、その結果の総和
をクロストーク雑音とすれば、複雑な構成の配線パター
を有する設計基板について精密なクロストーク雑音電
圧の演算処理が可能となる。
According to the crosstalk simulation method of the present invention described above , the wiring pattern of the designed board is
Standard board model with wiring patterns corresponding to
By approximating by a joint coefficient and correcting an error caused by the substrate configuration with reference to a change rate table of the joint coefficient, an effective joint coefficient with relatively high accuracy can be calculated in a short time.
Then, the crosstalk is calculated from the effective coupling coefficient thus obtained.
If the noise voltage is calculated or each part of the wiring pattern is approximated by a two-parallel standard board model, and the sum of the results is used as crosstalk noise, precise crosstalk can be obtained for a design board having a wiring pattern with a complicated configuration. Calculation of the noise voltage becomes possible.

【0042】また、基板構造に起因するパラメータが複
数あるとき、結合係数の変化率をパラメータ毎にテーブ
ル化すれば、パラメータがいくつある場合でも変化率を
利用して個々に独立に結合係数の補正が可能となる。
When there are a plurality of parameters due to the substrate structure, if the change rate of the coupling coefficient is tabulated for each parameter, the correction of the coupling coefficient can be performed independently using the change rate regardless of the number of parameters. Becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のクロストークシミュレーション方法実
施例を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a crosstalk simulation method according to the present invention.

【図2】シミュレーションの予備処理説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of preliminary processing of a simulation.

【図3】マイクロストリップラインモデル断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view of a microstrip line model.

【図4】ストリップラインモデル断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a strip line model.

【図5】本発明実施のためのハードウェアブロック図で
ある。
FIG. 5 is a hardware block diagram for implementing the present invention.

【図6】標準基板モデルの結合係数テーブル説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a coupling coefficient table of a standard board model.

【図7】基材厚による結合係数の変化率テーブル説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a change rate table of a coupling coefficient depending on a base material thickness.

【図8】比誘電率による結合係数の変化率テーブル説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a change rate table of a coupling coefficient depending on a relative permittivity.

【図9】クロストーク雑音発生原理説明図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of crosstalk noise generation.

【図10】クロストーク雑音計算法説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a crosstalk noise calculation method.

【図11】ラグランジェ補間式説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a Lagrange interpolation formula.

【図12】ラグランジェ補間演算説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of Lagrange interpolation calculation.

【図13】クロストーク電圧の総和算出説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of calculating a total sum of crosstalk voltages.

【図14】解析対象となる部分の断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a portion to be analyzed.

【図15】発明の効果説明図(その1)である。FIG. 15 is an explanatory diagram (part 1) of the effect of the present invention.

【図16】発明の効果説明図(その2)である。FIG. 16 is an explanatory diagram (part 2) of the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 配線パターン 1A 解析対象となる部分 4 結合係数テーブル 6 変化率テーブル S1〜S6 処理ステップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wiring pattern 1A Part to be analyzed 4 Coupling coefficient table 6 Change rate table S1-S6 Processing steps

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−240567(JP,A) 特開 平7−182405(JP,A) 特開 平3−67371(JP,A) 泉正夫、”デジタル回路の動向と対処 法−高速回路 −設計例(特徴と要望) −”、サーキットテクノロジ−回路と実 装、プリント回路学会、平成5年6月、 Vol.8、No.4、p.297〜301 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 666 G06F 17/50 658 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-240567 (JP, A) JP-A-7-182405 (JP, A) JP-A-3-67371 (JP, A) Masao Izumi, "Digital Circuit trends and countermeasures-High-speed circuits-Design examples (features and requests)-", Circuit Technology-Circuits and Implementations, Japan Society of Printed Circuits, June 1993, Vol. 8, no. 4, p. 297-301 (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G06F 17/50 666 G06F 17/50 658 JICST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 設計した基板のクロストーク雑音をプロ
セッサを含むワークステーションにてシミュレートする
方法であって、 配線パターンの導体配置あるいは導体間隔の相違する複
数の標準基板モデル毎にそれぞれ演算して得た結合係数
を対応させた結合係数テーブルと、基板の各構造に起因
する前記結合係数の変化から演算して得た変化率をテー
ブル化した変化率テーブルとを格納部に格納し、前記プロセッサにより、前記 格納部の前記結合係数テー
ブルを参照して前記設計基板の配線パターンに近似する
配線パターンを有する標準基板モデルの結合係数を判定
すると共に、前記プロセッサにより、 前記格納部の前記変化率テーブ
ルを参照して前記設計基板の構造に対応する変化率を判
定し、更に前記プロセッサにより、 前記判定した結合係数を該
判定した変化率にて補正して前記クロストーク雑音を演
算するための前記設計基板の実効結合係数を求めるこ
と、 を特徴とする設計基板のクロストークシミュレーション
方法。
[Claim 1] crosstalk noise of a substrate on which design professional
A method for simulating at a workstation including a processor, comprising: a coupling coefficient table in which coupling coefficients obtained by calculating for each of a plurality of standard board models having different conductor arrangements or conductor intervals of a wiring pattern are associated; Due to each structure of substrate
Tape change rate obtained by calculation from the change in the coupling coefficient of
The stored change rate table is stored in the storage unit, and the processor refers to the coupling coefficient table in the storage unit to calculate the coupling coefficient of the standard board model having a wiring pattern that is similar to the wiring pattern of the design board. The processor determines the change rate corresponding to the structure of the design board by referring to the change rate table in the storage unit, and further determines the change rate of the determined coupling coefficient by the processor. Calculating an effective coupling coefficient of the design board for calculating the crosstalk noise by correcting the crosstalk noise in the design board.
【請求項2】 設計した基板のクロストーク雑音をプロ
セッサを含むワークステーションにてシミュレートする
方法であって、 配線パターンの導体間隔の相違する複数の2平行線標準
基板モデル毎にそれぞれ演算して得た結合係数を対応さ
せた結合係数テーブルと、基板の各構造に起因する前記
結合係数の変化から演算して得た変化率をテーブル化し
変化率テーブルとを格納部に格納し、前記プロセッサにより、前記 格納部の前記結合係数テー
ブルを参照して前記設計基板の配線パターンに近似する
配線パターンを有する2平行線標準基板モデルの結合係
数を判定すると共に、前記プロセッサにより、 前記格納部の前記変化率テーブ
ルを参照して前記設計基板の構造に対応する変化率を判
定し、更に前記プロセッサにより、 前記判定した結合係数を該
判定した変化率にて補正して前記クロストーク雑音を演
算するための前記設計基板の実効結合係数を求めるこ
と、 を特徴とする設計基板のクロストークシミュレーション
方法。
[According to claim 1, wherein the cross-talk noise of a substrate on which design professional
A method of simulating at a workstation including a processor, comprising: a coupling coefficient table in which coupling coefficients obtained by calculating each of a plurality of two parallel line standard board models having different conductor intervals of a wiring pattern are associated; Table of the rate of change obtained from the change of the coupling coefficient caused by each structure of the substrate
The change coefficient table is stored in a storage unit, and the processor refers to the coupling coefficient table in the storage unit and refers to the coupling coefficient table of the storage unit. And the processor determines the change rate corresponding to the structure of the design board by referring to the change rate table in the storage unit, and further, the processor determines the determined coupling coefficient by the determined change. Calculating an effective coupling coefficient of the design board for calculating the crosstalk noise by correcting the crosstalk noise by a correction factor.
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泉正夫、"デジタル回路の動向と対処法−高速回路 −設計例(特徴と要望)−"、サーキットテクノロジ−回路と実装、プリント回路学会、平成5年6月、Vol.8、No.4、p.297〜301

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