JP4079296B2 - プリント基板の配線検査方法、検査装置、及び配線パターン生成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速な差動信号が実装される配線基板の配線検査方法、該方法を用いた検査装置、及び配線パターン生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）へのデータ転送方式として、低振幅の差動伝送方式が用いられるようになった。差動伝送方式とは、１つの信号から＋信号（＋線）と−信号（−線）の２相の信号を発生し、２本の信号線を用いて伝送する方式である。この方式では、＋線と−線が電磁気的に結合するため、信号線とそのリターン電流の経路でできるアンテナループ面積を零に近づける事ができ、従来のシングルエンドの伝送方式と比較して、ディファレンシャルモードのノイズを減らすことができる。
【０００３】
差動信号の実装方法としては、平行で等長に配線にしなければならない。差動信号の配線の検査方法としては、「Allegro User Guide Volume 3B pp 4-85−4-87 CADENCE社」が示すように、２本のネットの合計長または合計遅延を検査する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の検査方法では、図１８に示すようなドライバ１８２からレシーバ１８３への配線パターン１８１の場合、ドライバ１８２からレシーバ１８３に至る＋線と−線の配線パターン長は等しいのでエラーにはならない。しかしながら、区間Ａ，Ｂ，Ｃではそれぞれ配線パターンは平行だが、伝播する信号には迂回部分で生じた位相差がある。このため、＋線と−線の電磁気的な結合が崩れ、放射ノイズが発生する原因となる。例えば、図１９下段の配線モデルに７５０ＭＨｚの矩形波を入力したときの放射ノイズをシミュレーションしたところ、迂回のずれと７５０ＭＨｚの放射ノイズのノイズレベルとの関係は図１９上段のグラフになった。このグラフから分かるように、迂回のずれが大きいほど放射ノイズが大きい。従来の検査方法では、＋線と−線の位相差についての配慮がなされていないため、このような配線パターンをチェックすることができないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述したような差動信号の＋線と−線の位相差を検出可能な配線検査方法、該方法を用いた検査装置、及び配線パターン生成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
また請求項１に係る発明は、プリント基板の配線検査装置を用いた配線検査方法において、前記配線検査装置が備えるＣＡＤデータ入力手段が、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するステップと、前記配線検査装置が備える解析座標生成手段が、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成するステップと、前記配線検査装置が備える角度比較手段が、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較するステップと、前記配線検査装置が備える位相差検出手段が、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出するステップとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
さらに請求項２に係る発明は、プリント基板の配線検査装置を用いた配線検査方法において、前記配線検査装置が備えるＣＡＤデータ入力手段が、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するステップと、前記配線検査装置が備える解析座標生成手段が、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成するステップと、前記配線検査装置が備える角度比較手段が、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較するステップと、前記配線検査装置が備える位相差検出手段が、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出するステップと、前記配線検査装置が備える区間長算出手段が、前記＋信号線及び−信号線上の全解析座標について前記位相差を生じる区間の有無を検出し、位相差を生じる区間の区間長の和を求めるステップと、前記配線検査装置が備える判定手段が、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さいか否かを判定するステップと、前記配線検査装置が備える警告出力手段が、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さくなかったとき、警告を出力するステップとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また請求項３に係る発明は、プリント基板の配線検査を行うプログラムを記憶した記憶媒体であって、コンピュータを、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であることを特徴とする。
【００１０】
また請求項４に係る発明は、プリント基板の配線検査を行うプログラムを記憶した記憶媒体であって、コンピュータを、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段と、前記＋信号線及び−信号線上の全解析座標について前記位相差を生じる区間の有無を検出し、位相差を生じる区間の区間長の和を求める区間長算出手段と、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さいか否かを判定する判定手段と、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さくなかったとき、警告を出力する警告出力手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であることを特徴とする。
【００１２】
また請求項５に係る発明は、プリント基板の配線検査装置において、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また請求項６に係る発明は、プリント基板の配線検査装置において、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、 前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段と、前記＋信号線及び−信号線上の全解析座標について前記位相差を生じる区間の有無を検出し、位相差を生じる区間の区間長の和を求める区間長算出手段と、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さいか否かを判定する判定手段と、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さくなかったとき、警告を出力する警告出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また請求項７に係る発明は、プリント基板の配線パターンを生成する配線パターン生成装置であって、配線パターンの位置情報を生成する手段と、生成した配線パターンの位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ n と前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、差動信号線に位相差を生じる区間があるか否かを検査する手段とを備えたことを特徴とする。前記検査の結果、差動信号線路の位相差を生じる区間が長い場合は、位相差を生じる区間がより短くなる配線パターンに変更する手段をさらに備えてもよい。
【００１５】
なお、本発明の対象とする配線パターンは、多層の配線パターンでもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施形態の差動信号配線の検査方法の流れを示すフローチャートである。図中、Ｌdiffとは配線長差の許容値を示す。また、Ｌmaxとは位相差のある区間の和の許容値を示す。Ｌdiff及びＬmaxの値は予め決めておく。工程１１では、差動信号配線の配線座標を抽出する。工程１２では、配線長差とＬdiffを比較する。工程１３では位相差を検出する。工程１４では、位相差のある区間の区間長の和とＬmaxを比較する。工程１５では警告処理をする。以下、各工程についてそれぞれ詳しく説明する。
【００１８】
差動信号の配線座標を抽出する工程１１では、配線基板のＣＡＤ（Computer Aided Design）データから、差動信号線の配線パターンを形成するのに必要な位置情報（始点、終点、屈曲点の座標、層など）を抽出する。
【００１９】
配線長差とＬdiffを比較する工程１２では、工程１１で抽出した検査対象の配線の始点、終点、及び屈曲点の座標からその配線の配線長を計算し、その配線の対になる信号線（＋線と−線）の配線長差を求め、Ｌdiffと比較する。Ｌdiffは０が望ましいが、高密度実装の場合などは必ずしも対になる信号のパターンを等長にすることが難しい。そこで、許容範囲を、信号の伝播速度を考慮して設定する。発明者のシミュレーションによると、２５０ＭＨｚの矩形波信号ではＬdiff＝１０ｍｍ相当の値である。そして、配線長差がＬdiffより短い場合（１６）は位相検出１３を行い、配線長差がＬdiffより長い場合（１７）は警告処理１５を行う。
【００２０】
次に、位相差検出工程１３について説明する。図２に、位相差検出工程１３の処理手順を示す。位相差検出工程１３は、配線パターンの関数化２１と、位相差の有無を解析するための座標の生成２２と、位相差の有無の解析２３と、解析終了判定２４とからなる。位相差検出工程１３では、検査対象の配線パターンの始点から終点までの位相差の有無を一定区間毎に調べる。以下、図２の各処理について詳しく説明する。
【００２１】
配線パターンの関数化２１では、検査対象である配線パターンの始点、終点、及び屈曲点の座標からその配線パターンを関数化する。例えば、図３の配線パターンの場合、＋信号線３１の配線パターンの関数は、y＝Ys1(Xs1≦x≦Xa1)，x=Xa1(Ya1≦y≦Yb1)，y=yb1(Xb1≦x≦Xc1)，x=Xc1(Yd1≦y≦Yc1)，y=Yd1(Xd1≦x≦Xe1)となる。また、−信号線３２の配線パターンの関数は、y＝Ys2(Xs2≦x≦Xa2)，x=Xa2(Yb2≦y≦Ya2)，y=yb2(Xb2≦x≦Xc2)，x=Xc2(Yc2≦y≦Yd2)，y=Yd2(Xd2≦x≦Xe2)となる。なお、図３では、図の横方向にｘ軸を、縦方向にｙ軸をとっている。
【００２２】
位相差の有無を解析するための座標の生成２２は、出力ピン側から（入力ピン側からでも同じである）信号の伝播する方向に沿って処理を行う。このため、配線パターンがｘ軸またはｙ軸に平行なパターンで構成されている場合は、ｘ軸またはｙ軸に沿って座標を１づつ移動させながら処理を進める。具体的には、出力ピン側から、配線パターンがｙ軸に平行な場合は信号の伝播する方向にｙ座標を１移動させ、配線パターンがｘ軸に平行な場合は信号の伝播する方向にｘ座標を１移動させて、位相差の有無を解析する座標（以下、解析座標と呼ぶ）を、終点座標（入力ピン側）と等しくなるまで、順次生成する。例えば、図３の配線パターンでは、図４に示すように、出力ピンの座標(Xs1,Ys1)４１及び(Xs2,Ys2)４２から、(Xs1＋１,Ys1)４３及び(Xs2＋１,Ys2)４４、(Xs1＋２,Ys1)４５及び(Xs2＋２,Ys2)４６、…、(Xa1,Ya1)４７及び(Xs2＋ｎ,Ys2)４８、(Xa1,Ya1＋１)４９及び(Xs2＋ｎ＋１,Ys2)４１０、…、(Xs1,Ye1-１)４１１及び(Xs2,Ye2-1)４１２、並びに、入力ピンの座標(Xe1,Ye1)４１３及び(Xe2,Ye2)４１４を順次生成する。
【００２３】
なお、後述する工程２３では解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を対象として処理を行うので、本工程２２では現解析座標を１つ進めて次の解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を求め、その解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を出力するようにしている。そして、工程２２→２４→２３と処理を行った後、再び工程２２に来たとき、前の(X1,Y1)及び(X2,Y2)を現解析座標とし、その現解析座標を１つ進めて次の解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を求めて出力する。例えば図３及び図４の例では、工程２１から工程２２に進んだときには(X1,Y1)＝(Xs1,Ys1)かつ(X2,Y2)＝(Xs2,Ys2)とし、工程２２→２４→２３の処理を終えて次に工程２２に来たときには(X1,Y1)＝(Xs1＋１,Ys1)かつ(X2,Y2)＝(Xs2＋１,Ys2)とし、また次に工程２２に来たときには(X1,Y1)＝(Xs1＋２,Ys1)かつ(X2,Y2)＝(Xs2＋２,Ys2)とし、…という具合である。もちろん、始めに工程２２に入ったときに、図４のような処理対象の配線パターン上の全解析座標を求めて保持しておき、工程２２に来たとき順番に出力するようにしてもよい。
【００２４】
また、位相差の有無を解析するための解析座標の間隔は１ではなく、任意の値ｍでも構わない。この場合、図５に示すような屈曲点５２が出現した場合、（Xn1,Yn1）５１の次の解析座標は、ｍ１＋ｍ２＝ｍを満たす（Xm1,Ym1）５３とする。
【００２５】
さらに、図６に示すようにＸ，Ｙ軸に平行でない配線パターン６１や曲線６２の場合は、１つ前の解析座標(Xn,Yn)６３からパターン長がｍ６４となる位置の座標を次の解析座標（Xm,Ym）６５とする。
【００２６】
再び図２に戻って、解析終了の判定２４では、位相差の有無の解析が終点座標（入力ピン側）まで終了したか否かを判定する。終了している場合は図２の処理を終了し、そうでない場合は次の工程２３に進む。
【００２７】
次に、位相差の有無の解析２３の方法を説明する。図７に、位相差の有無の解析２３の手順を示す。図８に、位相差なしの場合と位相差ありの場合の配線の例を示す。
【００２８】
位相差の有無の解析２３では、まず、工程２２から出力された解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を通る直線が配線の２本の信号線に対して作る角度θ１，θ２を求める（工程７１）。図８に示すように、位相差がない場合はθ１＝θ２、位相差がある場合はθ１≠θ２となる。そこで、位相差の有無の判定はこの角度θ１，θ２を比較する事により行う（工程７２）。θ１≠θ２である場合は（７３）、この解析座標が位相差のある区間の開始点か否かを判定する（工程７４）。もし、位相差がある区間の開始点であれば（７５）、位相差がある区間が発生したこと及びこの開始座標を記録し（工程７６）、処理を終了する。位相差がある区間の開始点でない場合は（７１２）、この座標の解析を終了する。また、工程７２で位相差がないと判断した場合は（７１１）、この解析座標の点が位相差がある区間の終了点かどうかを調べる（工程７７）。もし、終了点であれば（７８）、位相差がある区間が終了したこと及びこの終了座標を記録するとともに、該位相差がある区間の開始点と終了点とその間にある屈曲点の座標から、該位相差のある区間の和（配線長）を計算し（工程７９）、この座標の解析を終了する。工程７７で、位相差のある区間の終了でなければ（７１０）、この座標の解析を終了する。
【００２９】
図１７に、工程７９で計算する位相差がある区間の和を説明するための配線の例を示す。位相差のある区間の開始点１７６と終了点１７７とその間にある屈曲点１７８の座標から位相差のある区間の和を計算する。例えば、図１７の上段の配線パターン１７１の場合は、開始点１７６から終了点１７７に至る配線長を計算する。図１７の下段の配線パターン１７２の場合は、位相差のある区間が２つあるので、それぞれの配線長Ｌ１（１７４）とＬ２（１７５）の和Ｌ１＋Ｌ２を計算する。
【００３０】
再び図２に戻って、以上のような位相差の有無の解析２３を、解析座標を進めながら実行し、検査対象の配線パターン上の全解析座標について解析を行う。結果として、位相差がある区間全てのの開始座標と終了座標、及びそれら位相差のある区間の配線長の和が求められたことになる。
【００３１】
再び図１に戻って、工程１３の後、工程１４に進む。工程１４では、位相差のある区間の配線長の和と予め設定した長さＬmaxとを比較する。Ｌmaxは０が望ましいが、Ｌdiffと同様の理由で、許容範囲をもたせるとよい。
【００３２】
工程１４で位相差のある区間の配線長の和がＬmaxより長い場合は（１８）、警告処理（工程１５）を行い、処理を終了する。短い場合（位相差のある区間の配線長の和＝０を含む）は（１９）、対になる信号線のチェックを終了する。
【００３３】
警告処理工程１５では、対になる信号線に配線長差及び位相差があることを、テキスト表示、信号線のハイライト表示、または警告音などでユーザに知らせる。また、ユーザに対してだけでなく、警告信号などを出力することでシステムやアプリケーションソフトにも知らせることができる。
【００３４】
以上説明した差動信号配線の検査方法を、図９の配線パターン９６，９７の解析に適用した場合について説明する。ここでは、Ldiff=１００，Lmax=１００と設定する。まず、図１の工程１１で、図９の差動信号の配線座標(1000,1010)９１，(2000,1010)９１０，(2000,1110)９１１，(2050,1110)９１２，(2050,1010)９１３，(5000,1010)９１４，(1000,1000)９２，(4000,1000)９２０，(4000,900)９２１，(4050,900)９２２，(4050,1000)９２３，(5000,1000)９２４を抽出する（なお、括弧中の数値は座標値である）。そして、これらの座標から、工程１２で、配線９６と配線９７の配線長を、配線９６の配線長＝４２００、配線９７の配線長＝４２００と求め、工程１２で配線長差＜Ｌdiffと判定する（１６）。
【００３５】
次に、位相差の検出工程１３を行う。図２で説明した工程１３では、まず、配線パターンを関数化する（工程２１）。配線９６は、y=1010(1000≦x≦2000)，x=2000(1010≦y≦1110)，y=1110(2000≦x≦2050)，x=2050(1010≦y≦1110)，y=1010(2050≦x≦5000)、配線９７は、y=1000(1000≦x≦4000)，x=4000(900≦y≦1000)，y=900(4000≦x≦4050)，x=4050(900≦y≦1000)，y=1000(4050≦x≦5000)と関数化する。
【００３６】
次に、解析座標を生成する（工程２２）。まず、配線パターンの開始座標（1000,1010)９１と(1000,1000)９２を解析座標とし、ここでの位相差の有無を解析する（工程２３）。まず図７の工程７１で、配線と解析座標の点(1000,1010)９１及び(1000,1000)９２を通る直線とが作る角度をθ１＝９０°，θ２＝９０°と求める（図１０）。そして、工程７２でθ１＝θ２と判定する（７１１）。そこで、工程７７で、位相差がある区間の終了か否かを判定する。位相差がある区間の終了ではないので（７１０）、この座標での解析（工程２３）を終了する。
【００３７】
そして、工程２２で次の解析座標を生成する。図９及び図１０に示すように、配線はｘ軸に平行であるので、ｘ座標を信号の伝播する向きに移動させて（この場合はｘ座標を＋１する）、次の解析座標（1001,1010)１０１及び(1001,1000)１０２を生成する。そして、同様に位相差の有無の解析（工程２３）を行う。解析座標が、ｘ軸に平行部分の領域Ａ９３（図９）内にある場合は、図１０に示すように、θ１＝θ２＝９０°で位相差は生じないため、工程２３では開始座標（1000,1010）９１及び(1000,1000)９２と同じ処理を繰り返す。
【００３８】
そして、図９の解析座標(2000,1010)９１０及び(2000,1000)９９までの解析が終わると、配線９６はｙ軸に平行になる。そこで、図１１に示すように、配線９６の解析座標は、ｙ座標を信号の伝播方向に１移動させて、(2000,1011)１１１となる。配線９７はｘ軸に平行なので、ｘ座標を信号の伝播方向に１移動させて、(2001,1000)１１２となる。そして、ここでの位相差の有無を解析する（工程２３）。まず、図７の工程７１で、配線９６，９７と解析座標(2000,1011)１１１及び(2001,1000)１１２が通る直線とが作る角度をTanθ１＝1/11、Tanθ２＝11と求め、工程７２でθ１≠θ２と判定する（７３）。そこで位相差がある区間の開始かどうかを判定する（工程７４）。この場合、この解析座標は位相差がある区間の開始であるので（７５）、位相差が発生したこと、及び位相差発生の開始座標である(2000,1011)１１１と(2001,1000)１１２を記録し（工程７６）、この解析座標の位相差の有無の解析を終了する。
【００３９】
さらに、次に解析する座標を生成する（工程２２）。図１１に示すように、次の解析座標(2000,1012)１１３及び(2002,1000)１１４でもθ１≠θ２となる。そこで、位相差がある区間の開始かどうかを判定する（工程７４）。この解析座標は位相差がある区間の開始ではない（７１２）ので、この座標の位相差の有無の解析（工程２３）を終了する。そして、次に解析する座標を生成する（工程２２）。解析座標が図９の領域Ｂ９４内にある間は、(2000,1012)１１３及び(2002,1000)１１４と同じ処理を繰り返す。
【００４０】
そして、解析座標が図９の(4050,1010)９８及び(4050,1000)９２３になると、図１２に示すように、θ１＝θ２＝９０°となる。このため、工程７２で位相差がない（７１１）と判定する。そこで、位相差のある区間の終了か否かを判定する（工程７７）。この解析座標は、位相差がある区間の終了（７８）であるので、位相差がある区間が終了したこと、及び位相差のある区間の終了座標である（4050,1010)９８，(4050,1000)９２３を記録する（工程７９）。さらに、位相差のある区間の配線長の計算を行う（工程７９）。この場合、位相差のある区間の配線長は、記録してある配線９６の位相差の開始座標(2000,1011)９１０、終了座標（4050,1010)９８、及びそれらの間にある屈曲点の座標(2000,1110)９１１，(2050,1110)９１２，(2050,1010)９１３から求められ、位相差のある区間の配線長＝９９＋５０＋１００＋２０００＝２２４９（図１３）である。そして、この座標の位相差の有無の解析を終了する。
【００４１】
次の解析座標１２１，１２２（図１２）は、θ１＝θ２＝９０°で位相差はなく（７１１）、また位相差のある区間の終了ではない（７１０）ので、この座標の位相差の有無の解析を終了する。同様の処理を繰り返し、解析座標が配線パターンの終点座標と等しくなると、工程２４で解析終了と判定し、位相差の検出工程１３を終了する。そして、位相差のある区間の和＝２２４９であるので、工程１４で位相差のある区間の和＞Ｌmaxと判定し、工程１５で、位相差のある区間が長いことをテキスト表示、信号線のハイライト表示、警告音、または警告信号などでユーザまたはシステムやアプリケーションソフトに知らせる。
【００４２】
なお上記実施の形態では、位相差の有無の判定をθ１＝θ２か否かを判定することで行う方法を用いたが、この場合、図１４に示すように、位相差が小さい場合でも警告対象になってしまう。このため、位相差の許容範囲を持たせ、｜θ１−θ２｜＜θ０（θ０はあらかじめ決めた値）を判定することで位相差の有無の判定を行うようにしてもよい。また、本実施の形態では、位相差のある区間の和は、位相差のある区間の終了座標の解析時に計算したが、位相差のある区間での解析時に積算していくことで求めてもよい。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。上記第１の実施の形態では、配線基板上の１層の配線パターンを対象とした。一方、複数の配線層を備えた配線基板では、配線層によって信号の伝播速度が異なる。このため、対になる信号の位相を合わせるためには、配線パターンに層の入れ替えが生じる場合は、対になる信号の層が入れ替わる場所はできるだけ近くであることが望ましい。そこで、次に説明する第２の実施の形態では、複数の配線層を備えた配線基板に配線する場合の対になる信号の配線チェック方法を説明する。
【００４４】
図１５に、本発明の弟２の実施形態の差動信号の配線の検査方法の工程の流れを示す。本検査方法は、対になる信号の配線座標を抽出する工程１１と、配線長差と予め設定した長さＬdiffを比較する工程１２と、層の入れ替えがあるかを判定する工程１５１と、対になる２線の層が入れ替わる場所の距離が予め設定された距離Ｌｖより短いか否かを判定する工程１５２と、位相差を検出する工程１３と、位相差のある区間の和と予め設定した長さＬmaxを比較する工程１４と、警告処理をする工程１５とで構成される。
【００４５】
工程１１と１２は、図１の同じ番号の工程と同様の処理である。ただし、本実施の形態では、多層にわたる配線が検査対象であるから、配線座標は３次元のｘｙｚ座標で表現され、配線長もｘｙｚ座標系での長さになる。
【００４６】
層の入れ替えがあるか否かを判定する工程１５１は、２本の配線パターンの層の入れ替えの有無を判定する。層の入れ替えがない場合は（１５３）、第１の実施形態の方法と同様に、位相差の検出１３を行う。層の入れ替えがある場合は（１５４）、対になる２線の層が入れ替わる場所の距離が予め設定された距離Ｌｖより短いか否かを判定する工程１５２で、対になる２本の配線の層が入れ替わる位置の距離が予め設定した値Ｌｖより短い距離であるか否かを判定する。対になる２線の層が入れ替わる場所の距離は２信号の配線パターン間隔であることが望ましいが、許容範囲は、パターン間隔と各配線層での信号の伝播速度によって決める。対になる２線の層が入れ替わる場所の距離が距離Ｌｖより短い場合は（１５５）、第１の実施形態の方法と同様に位相差の検出１３を行い、そうでない場合は、警告処理１５を行う。
【００４７】
位相差検出工程１３、位相差のある区間長の和とＬmaxとの比較の工程１４、及び警告処理工程１５は、図１の同じ番号の工程と同様の処理である。警告処理をする工程１５では、配線長差が大きいこと、位相差がある区間が長いことを警告することに加えて、２線の層が入れ替わる場所が離れていることを警告する場合がある。
【００４８】
図１６の上段は、２線の配線長差がＬdiffより小さく、層が入れ替わる場所１６２があり、入れ替わる場所の距離Ｌ１（１６３）及びＬ２（１６４）がＬｖより小さい配線パターン１６１を示す。配線パターン１６１において、実線で示した部分と点線で示した部分とは別の層に配線されているものとする。図１５の手順でこの配線パターン１６１を検査する場合、配線長差と予め設定した長さＬdiffを比較する工程１２で、配線長差がＬdiffより小さいと判定し（１６）、層の入れ替えがあるかを判定する工程１５１で、層の入れ替えがあると判定し（１５４）、２線の層が入れ替わる場所の距離が予め設定された距離Ｌｖより短いかを判定する工程１５２で、Ｌｖより小さいと判定し（１５５）、位相差検出工程１３を行う。以後、第１の実施の形態と同じ処理を行う。
【００４９】
図１６の中段は、２線の配線長差がＬdiffより小さく、層が入れ替わる場所１６２があり、入れ替わる場所の距離Ｌ３（１６５）がＬｖより大きい配線パターン１６４を示す。配線パターン１６４において、実線で示した部分と点線で示した部分とは別の層に配線されているものとする。図１５の手順でこの配線パターン１６４を検査する場合、配線長差と予め設定した長さＬdiffを比較する工程１２で、配線長差がＬdiffより小さいと判定し（１６）、層の入れ替えがあるかを判定する工程１５１で、層の入れ替えがあると判定し（１５４）、配線の層が入れ替わる場所の距離が予め設定された距離Ｌｖより短いかを判定する工程１５２で、Ｌｖより大きい（１５６）と判定する。そして、工程１５で２線の層が入れ替わる場所が離れていることを警告する。
【００５０】
第１及び第２の実施の形態の配線検査方法は、上記検査手順に従って処理を実行するプログラムで具現化できる。また、上記検査手順を実行するプログラムを計算機に実装して動作させることにより、配線検査装置が具現化できる。
【００５１】
次に、本発明の差動信号の配線検査方法を配線パターン生成装置に適用した例を説明する。図２０は、配線パターン生成装置のパターン生成方法を説明するフローチャートである。配線パターン生成装置での配線パターン生成は、配線パターン生成工程２０１と、差動信号の配線を検査する工程２０２と、配線パターンを変更する工程２０４とからなる。工程２０１で生成された配線パターンに対して、工程２０２で、本発明に係る差動信号配線の検査を行う。例えば、上述の実施の形態の検査方法を適用すればよい。工程２０２でＮＧ、すなわち警告が発生した場合は（２０６）、工程２０４で該当する配線パターンを変更する。工程２０４の配線パターンの変更では、例えば、差動信号線路の位相差がある区間が長い場合、その位相差がある区間を、より短くするような配線パターンに、変更する。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１層あるいは多層のプリント基板の配線パターンに対して、差動信号配線の位相差検出が可能となり、放射ノイズがより少ない基板を作成することができる。配線パターン生成装置に本発明を適用することで、差動信号線路の位相差がある区間が短くなるような配線パターンを自動生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る差動信号の配線の検査方法のフローチャート図
【図２】位相差検出工程を表わすフローチャート図
【図３】配線パターンの関数化を説明する図
【図４】解析座標の生成方法を説明する図
【図５】屈曲点での解析座標の生成方法を説明する図
【図６】斜線、曲線の配線パターンでの解析座標の生成方法を説明する図
【図７】位相差の有無の解析工程を表わすフローチャート図
【図８】位相差の有無の判定方法を説明する図
【図９】検査対象の配線パターンを示す図
【図１０】領域Ａでの位相差の有無を判定する方法を説明する図
【図１１】領域Ｂでの位相差の有無を判定する方法を説明する図
【図１２】領域Ｃでの位相差の有無を判定する方法を説明する図
【図１３】位相差のある区間の長さを説明する図
【図１４】位相差の発生を説明する図
【図１５】第２の実施形態の差動信号線路の検査方法のフローチャート図
【図１６】層の入れ替えがある配線パターンを示す図
【図１７】位相差がある区間の和を説明する図
【図１８】＋線と−線の位相差を説明する図
【図１９】位相差のある区間と放射ノイズの関係を示す図
【図２０】パターン生成方法を説明するフローチャート図
【符号の説明】
１１〜１９…差動信号配線の検査工程、２１〜２４…位相差検出工程、３１…＋信号線、３２…−信号線、４１〜４２…出力ピンの座標、４３〜４９…屈曲点の座標、４１０〜４１２…屈曲点の座標、４１３〜４１4…入力ピンの座標、５１…前の解析座標（Xn1,Yn1）、５２…屈曲点、５３…次の解析座標た（Xm1,Ym1）、６１…Ｘ、Ｙ軸に平行でない配線パターン６１、６２…曲線の配線パターン、６３…１つ前の解析座標(Xn,Yn)、６４…パターン長ｍ、６５…次の解析座標（Xm,Ym）、７１〜７７，７１０…位相差の有無の解析工程、８１…解析座標(X1,Y1)、８２…解析座標(X2,Y2)、８３…解析座標(X1,Y1)と(X2,Y2)を通る直線、８４…配線と解析座標が作る角度θ１、８５…配線と解析座標が作る角度θ２、９３…領域Ａ、９４…領域Ｂ、９５…領域Ｃ、９６，９７…配線パターン、９８，９９…解析座標、９１，９１０〜９１４…配線座標、９２，９２０〜９２４…配線座標、１０１，１０２…解析座標、９８，９９…解析座標、１１１，１１２，１１３，１１４，１２１，１２２…解析座標、１５１〜１５５層入れ替えの検査工程、１６１…配線パターン、１６２…層が入れ替わる場所、１６３…入れ替わる場所の距離Ｌ１、１６４…入れ替わる場所の距離Ｌ２、１６５…入れ替わる場所の距離Ｌ３、１７１…配線パターン、１７２…配線パターン、１７３…位相差のある区間の長さ、１７４…位相差のある区間の長さＬ１、１７５…位相差のある区間の長さＬ２、１７６…開始点、１７７…終了点、１７８…屈曲点、２０１，２０２，２０５〜２０６…配線パターンの生成工程。
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速な差動信号が実装される配線基板の配線検査方法、該方法を用いた検査装置、及び配線パターン生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）へのデータ転送方式として、低振幅の差動伝送方式が用いられるようになった。差動伝送方式とは、１つの信号から＋信号（＋線）と−信号（−線）の２相の信号を発生し、２本の信号線を用いて伝送する方式である。この方式では、＋線と−線が電磁気的に結合するため、信号線とそのリターン電流の経路でできるアンテナループ面積を零に近づける事ができ、従来のシングルエンドの伝送方式と比較して、ディファレンシャルモードのノイズを減らすことができる。
【０００３】
差動信号の実装方法としては、平行で等長に配線にしなければならない。差動信号の配線の検査方法としては、「Allegro User Guide Volume 3B pp 4-85−4-87 CADENCE社」が示すように、２本のネットの合計長または合計遅延を検査する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の検査方法では、図１８に示すようなドライバ１８２からレシーバ１８３への配線パターン１８１の場合、ドライバ１８２からレシーバ１８３に至る＋線と−線の配線パターン長は等しいのでエラーにはならない。しかしながら、区間Ａ，Ｂ，Ｃではそれぞれ配線パターンは平行だが、伝播する信号には迂回部分で生じた位相差がある。このため、＋線と−線の電磁気的な結合が崩れ、放射ノイズが発生する原因となる。例えば、図１９下段の配線モデルに７５０ＭＨｚの矩形波を入力したときの放射ノイズをシミュレーションしたところ、迂回のずれと７５０ＭＨｚの放射ノイズのノイズレベルとの関係は図１９上段のグラフになった。このグラフから分かるように、迂回のずれが大きいほど放射ノイズが大きい。従来の検査方法では、＋線と−線の位相差についての配慮がなされていないため、このような配線パターンをチェックすることができないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述したような差動信号の＋線と−線の位相差を検出可能な配線検査方法、該方法を用いた検査装置、及び配線パターン生成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
また請求項１に係る発明は、プリント基板の配線検査装置を用いた配線検査方法において、前記配線検査装置が備えるＣＡＤデータ入力手段が、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するステップと、前記配線検査装置が備える解析座標生成手段が、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成するステップと、前記配線検査装置が備える角度比較手段が、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較するステップと、前記配線検査装置が備える位相差検出手段が、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出するステップとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
さらに請求項２に係る発明は、プリント基板の配線検査装置を用いた配線検査方法において、前記配線検査装置が備えるＣＡＤデータ入力手段が、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するステップと、前記配線検査装置が備える解析座標生成手段が、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成するステップと、前記配線検査装置が備える角度比較手段が、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較するステップと、前記配線検査装置が備える位相差検出手段が、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出するステップと、前記配線検査装置が備える区間長算出手段が、前記＋信号線及び−信号線上の全解析座標について前記位相差を生じる区間の有無を検出し、位相差を生じる区間の区間長の和を求めるステップと、前記配線検査装置が備える判定手段が、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さいか否かを判定するステップと、前記配線検査装置が備える警告出力手段が、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さくなかったとき、警告を出力するステップとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また請求項３に係る発明は、プリント基板の配線検査を行うプログラムを記憶した記憶媒体であって、コンピュータを、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であることを特徴とする。
【００１０】
また請求項４に係る発明は、プリント基板の配線検査を行うプログラムを記憶した記憶媒体であって、コンピュータを、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段と、前記＋信号線及び−信号線上の全解析座標について前記位相差を生じる区間の有無を検出し、位相差を生じる区間の区間長の和を求める区間長算出手段と、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さいか否かを判定する判定手段と、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さくなかったとき、警告を出力する警告出力手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であることを特徴とする。
【００１２】
また請求項５に係る発明は、プリント基板の配線検査装置において、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また請求項６に係る発明は、プリント基板の配線検査装置において、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、 前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段と、前記＋信号線及び−信号線上の全解析座標について前記位相差を生じる区間の有無を検出し、位相差を生じる区間の区間長の和を求める区間長算出手段と、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さいか否かを判定する判定手段と、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さくなかったとき、警告を出力する警告出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また請求項７に係る発明は、プリント基板の配線パターンを生成する配線パターン生成装置であって、配線パターンの位置情報を生成する手段と、生成した配線パターンの位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ n と前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、差動信号線に位相差を生じる区間があるか否かを検査する手段とを備えたことを特徴とする。前記検査の結果、差動信号線路の位相差を生じる区間が長い場合は、位相差を生じる区間がより短くなる配線パターンに変更する手段をさらに備えてもよい。
【００１５】
なお、本発明の対象とする配線パターンは、多層の配線パターンでもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施形態の差動信号配線の検査方法の流れを示すフローチャートである。図中、Ｌdiffとは配線長差の許容値を示す。また、Ｌmaxとは位相差のある区間の和の許容値を示す。Ｌdiff及びＬmaxの値は予め決めておく。工程１１では、差動信号配線の配線座標を抽出する。工程１２では、配線長差とＬdiffを比較する。工程１３では位相差を検出する。工程１４では、位相差のある区間の区間長の和とＬmaxを比較する。工程１５では警告処理をする。以下、各工程についてそれぞれ詳しく説明する。
【００１８】
差動信号の配線座標を抽出する工程１１では、配線基板のＣＡＤ（Computer Aided Design）データから、差動信号線の配線パターンを形成するのに必要な位置情報（始点、終点、屈曲点の座標、層など）を抽出する。
【００１９】
配線長差とＬdiffを比較する工程１２では、工程１１で抽出した検査対象の配線の始点、終点、及び屈曲点の座標からその配線の配線長を計算し、その配線の対になる信号線（＋線と−線）の配線長差を求め、Ｌdiffと比較する。Ｌdiffは０が望ましいが、高密度実装の場合などは必ずしも対になる信号のパターンを等長にすることが難しい。そこで、許容範囲を、信号の伝播速度を考慮して設定する。発明者のシミュレーションによると、２５０ＭＨｚの矩形波信号ではＬdiff＝１０ｍｍ相当の値である。そして、配線長差がＬdiffより短い場合（１６）は位相検出１３を行い、配線長差がＬdiffより長い場合（１７）は警告処理１５を行う。
【００２０】
次に、位相差検出工程１３について説明する。図２に、位相差検出工程１３の処理手順を示す。位相差検出工程１３は、配線パターンの関数化２１と、位相差の有無を解析するための座標の生成２２と、位相差の有無の解析２３と、解析終了判定２４とからなる。位相差検出工程１３では、検査対象の配線パターンの始点から終点までの位相差の有無を一定区間毎に調べる。以下、図２の各処理について詳しく説明する。
【００２１】
配線パターンの関数化２１では、検査対象である配線パターンの始点、終点、及び屈曲点の座標からその配線パターンを関数化する。例えば、図３の配線パターンの場合、＋信号線３１の配線パターンの関数は、y＝Ys1(Xs1≦x≦Xa1)，x=Xa1(Ya1≦y≦Yb1)，y=yb1(Xb1≦x≦Xc1)，x=Xc1(Yd1≦y≦Yc1)，y=Yd1(Xd1≦x≦Xe1)となる。また、−信号線３２の配線パターンの関数は、y＝Ys2(Xs2≦x≦Xa2)，x=Xa2(Yb2≦y≦Ya2)，y=yb2(Xb2≦x≦Xc2)，x=Xc2(Yc2≦y≦Yd2)，y=Yd2(Xd2≦x≦Xe2)となる。なお、図３では、図の横方向にｘ軸を、縦方向にｙ軸をとっている。
【００２２】
位相差の有無を解析するための座標の生成２２は、出力ピン側から（入力ピン側からでも同じである）信号の伝播する方向に沿って処理を行う。このため、配線パターンがｘ軸またはｙ軸に平行なパターンで構成されている場合は、ｘ軸またはｙ軸に沿って座標を１づつ移動させながら処理を進める。具体的には、出力ピン側から、配線パターンがｙ軸に平行な場合は信号の伝播する方向にｙ座標を１移動させ、配線パターンがｘ軸に平行な場合は信号の伝播する方向にｘ座標を１移動させて、位相差の有無を解析する座標（以下、解析座標と呼ぶ）を、終点座標（入力ピン側）と等しくなるまで、順次生成する。例えば、図３の配線パターンでは、図４に示すように、出力ピンの座標(Xs1,Ys1)４１及び(Xs2,Ys2)４２から、(Xs1＋１,Ys1)４３及び(Xs2＋１,Ys2)４４、(Xs1＋２,Ys1)４５及び(Xs2＋２,Ys2)４６、…、(Xa1,Ya1)４７及び(Xs2＋ｎ,Ys2)４８、(Xa1,Ya1＋１)４９及び(Xs2＋ｎ＋１,Ys2)４１０、…、(Xs1,Ye1-１)４１１及び(Xs2,Ye2-1)４１２、並びに、入力ピンの座標(Xe1,Ye1)４１３及び(Xe2,Ye2)４１４を順次生成する。
【００２３】
なお、後述する工程２３では解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を対象として処理を行うので、本工程２２では現解析座標を１つ進めて次の解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を求め、その解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を出力するようにしている。そして、工程２２→２４→２３と処理を行った後、再び工程２２に来たとき、前の(X1,Y1)及び(X2,Y2)を現解析座標とし、その現解析座標を１つ進めて次の解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を求めて出力する。例えば図３及び図４の例では、工程２１から工程２２に進んだときには(X1,Y1)＝(Xs1,Ys1)かつ(X2,Y2)＝(Xs2,Ys2)とし、工程２２→２４→２３の処理を終えて次に工程２２に来たときには(X1,Y1)＝(Xs1＋１,Ys1)かつ(X2,Y2)＝(Xs2＋１,Ys2)とし、また次に工程２２に来たときには(X1,Y1)＝(Xs1＋２,Ys1)かつ(X2,Y2)＝(Xs2＋２,Ys2)とし、…という具合である。もちろん、始めに工程２２に入ったときに、図４のような処理対象の配線パターン上の全解析座標を求めて保持しておき、工程２２に来たとき順番に出力するようにしてもよい。
【００２４】
また、位相差の有無を解析するための解析座標の間隔は１ではなく、任意の値ｍでも構わない。この場合、図５に示すような屈曲点５２が出現した場合、（Xn1,Yn1）５１の次の解析座標は、ｍ１＋ｍ２＝ｍを満たす（Xm1,Ym1）５３とする。
【００２５】
さらに、図６に示すようにＸ，Ｙ軸に平行でない配線パターン６１や曲線６２の場合は、１つ前の解析座標(Xn,Yn)６３からパターン長がｍ６４となる位置の座標を次の解析座標（Xm,Ym）６５とする。
【００２６】
再び図２に戻って、解析終了の判定２４では、位相差の有無の解析が終点座標（入力ピン側）まで終了したか否かを判定する。終了している場合は図２の処理を終了し、そうでない場合は次の工程２３に進む。
【００２７】
次に、位相差の有無の解析２３の方法を説明する。図７に、位相差の有無の解析２３の手順を示す。図８に、位相差なしの場合と位相差ありの場合の配線の例を示す。
【００２８】
位相差の有無の解析２３では、まず、工程２２から出力された解析座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)を通る直線が配線の２本の信号線に対して作る角度θ１，θ２を求める（工程７１）。図８に示すように、位相差がない場合はθ１＝θ２、位相差がある場合はθ１≠θ２となる。そこで、位相差の有無の判定はこの角度θ１，θ２を比較する事により行う（工程７２）。θ１≠θ２である場合は（７３）、この解析座標が位相差のある区間の開始点か否かを判定する（工程７４）。もし、位相差がある区間の開始点であれば（７５）、位相差がある区間が発生したこと及びこの開始座標を記録し（工程７６）、処理を終了する。位相差がある区間の開始点でない場合は（７１２）、この座標の解析を終了する。また、工程７２で位相差がないと判断した場合は（７１１）、この解析座標の点が位相差がある区間の終了点かどうかを調べる（工程７７）。もし、終了点であれば（７８）、位相差がある区間が終了したこと及びこの終了座標を記録するとともに、該位相差がある区間の開始点と終了点とその間にある屈曲点の座標から、該位相差のある区間の和（配線長）を計算し（工程７９）、この座標の解析を終了する。工程７７で、位相差のある区間の終了でなければ（７１０）、この座標の解析を終了する。
【００２９】
図１７に、工程７９で計算する位相差がある区間の和を説明するための配線の例を示す。位相差のある区間の開始点１７６と終了点１７７とその間にある屈曲点１７８の座標から位相差のある区間の和を計算する。例えば、図１７の上段の配線パターン１７１の場合は、開始点１７６から終了点１７７に至る配線長を計算する。図１７の下段の配線パターン１７２の場合は、位相差のある区間が２つあるので、それぞれの配線長Ｌ１（１７４）とＬ２（１７５）の和Ｌ１＋Ｌ２を計算する。
【００３０】
再び図２に戻って、以上のような位相差の有無の解析２３を、解析座標を進めながら実行し、検査対象の配線パターン上の全解析座標について解析を行う。結果として、位相差がある区間全てのの開始座標と終了座標、及びそれら位相差のある区間の配線長の和が求められたことになる。
【００３１】
再び図１に戻って、工程１３の後、工程１４に進む。工程１４では、位相差のある区間の配線長の和と予め設定した長さＬmaxとを比較する。Ｌmaxは０が望ましいが、Ｌdiffと同様の理由で、許容範囲をもたせるとよい。
【００３２】
工程１４で位相差のある区間の配線長の和がＬmaxより長い場合は（１８）、警告処理（工程１５）を行い、処理を終了する。短い場合（位相差のある区間の配線長の和＝０を含む）は（１９）、対になる信号線のチェックを終了する。
【００３３】
警告処理工程１５では、対になる信号線に配線長差及び位相差があることを、テキスト表示、信号線のハイライト表示、または警告音などでユーザに知らせる。また、ユーザに対してだけでなく、警告信号などを出力することでシステムやアプリケーションソフトにも知らせることができる。
【００３４】
以上説明した差動信号配線の検査方法を、図９の配線パターン９６，９７の解析に適用した場合について説明する。ここでは、Ldiff=１００，Lmax=１００と設定する。まず、図１の工程１１で、図９の差動信号の配線座標(1000,1010)９１，(2000,1010)９１０，(2000,1110)９１１，(2050,1110)９１２，(2050,1010)９１３，(5000,1010)９１４，(1000,1000)９２，(4000,1000)９２０，(4000,900)９２１，(4050,900)９２２，(4050,1000)９２３，(5000,1000)９２４を抽出する（なお、括弧中の数値は座標値である）。そして、これらの座標から、工程１２で、配線９６と配線９７の配線長を、配線９６の配線長＝４２００、配線９７の配線長＝４２００と求め、工程１２で配線長差＜Ｌdiffと判定する（１６）。
【００３５】
次に、位相差の検出工程１３を行う。図２で説明した工程１３では、まず、配線パターンを関数化する（工程２１）。配線９６は、y=1010(1000≦x≦2000)，x=2000(1010≦y≦1110)，y=1110(2000≦x≦2050)，x=2050(1010≦y≦1110)，y=1010(2050≦x≦5000)、配線９７は、y=1000(1000≦x≦4000)，x=4000(900≦y≦1000)，y=900(4000≦x≦4050)，x=4050(900≦y≦1000)，y=1000(4050≦x≦5000)と関数化する。
【００３６】
次に、解析座標を生成する（工程２２）。まず、配線パターンの開始座標（1000,1010)９１と(1000,1000)９２を解析座標とし、ここでの位相差の有無を解析する（工程２３）。まず図７の工程７１で、配線と解析座標の点(1000,1010)９１及び(1000,1000)９２を通る直線とが作る角度をθ１＝９０°，θ２＝９０°と求める（図１０）。そして、工程７２でθ１＝θ２と判定する（７１１）。そこで、工程７７で、位相差がある区間の終了か否かを判定する。位相差がある区間の終了ではないので（７１０）、この座標での解析（工程２３）を終了する。
【００３７】
そして、工程２２で次の解析座標を生成する。図９及び図１０に示すように、配線はｘ軸に平行であるので、ｘ座標を信号の伝播する向きに移動させて（この場合はｘ座標を＋１する）、次の解析座標（1001,1010)１０１及び(1001,1000)１０２を生成する。そして、同様に位相差の有無の解析（工程２３）を行う。解析座標が、ｘ軸に平行部分の領域Ａ９３（図９）内にある場合は、図１０に示すように、θ１＝θ２＝９０°で位相差は生じないため、工程２３では開始座標（1000,1010）９１及び(1000,1000)９２と同じ処理を繰り返す。
【００３８】
そして、図９の解析座標(2000,1010)９１０及び(2000,1000)９９までの解析が終わると、配線９６はｙ軸に平行になる。そこで、図１１に示すように、配線９６の解析座標は、ｙ座標を信号の伝播方向に１移動させて、(2000,1011)１１１となる。配線９７はｘ軸に平行なので、ｘ座標を信号の伝播方向に１移動させて、(2001,1000)１１２となる。そして、ここでの位相差の有無を解析する（工程２３）。まず、図７の工程７１で、配線９６，９７と解析座標(2000,1011)１１１及び(2001,1000)１１２が通る直線とが作る角度をTanθ１＝1/11、Tanθ２＝11と求め、工程７２でθ１≠θ２と判定する（７３）。そこで位相差がある区間の開始かどうかを判定する（工程７４）。この場合、この解析座標は位相差がある区間の開始であるので（７５）、位相差が発生したこと、及び位相差発生の開始座標である(2000,1011)１１１と(2001,1000)１１２を記録し（工程７６）、この解析座標の位相差の有無の解析を終了する。
【００３９】
さらに、次に解析する座標を生成する（工程２２）。図１１に示すように、次の解析座標(2000,1012)１１３及び(2002,1000)１１４でもθ１≠θ２となる。そこで、位相差がある区間の開始かどうかを判定する（工程７４）。この解析座標は位相差がある区間の開始ではない（７１２）ので、この座標の位相差の有無の解析（工程２３）を終了する。そして、次に解析する座標を生成する（工程２２）。解析座標が図９の領域Ｂ９４内にある間は、(2000,1012)１１３及び(2002,1000)１１４と同じ処理を繰り返す。
【００４０】
そして、解析座標が図９の(4050,1010)９８及び(4050,1000)９２３になると、図１２に示すように、θ１＝θ２＝９０°となる。このため、工程７２で位相差がない（７１１）と判定する。そこで、位相差のある区間の終了か否かを判定する（工程７７）。この解析座標は、位相差がある区間の終了（７８）であるので、位相差がある区間が終了したこと、及び位相差のある区間の終了座標である（4050,1010)９８，(4050,1000)９２３を記録する（工程７９）。さらに、位相差のある区間の配線長の計算を行う（工程７９）。この場合、位相差のある区間の配線長は、記録してある配線９６の位相差の開始座標(2000,1011)９１０、終了座標（4050,1010)９８、及びそれらの間にある屈曲点の座標(2000,1110)９１１，(2050,1110)９１２，(2050,1010)９１３から求められ、位相差のある区間の配線長＝９９＋５０＋１００＋２０００＝２２４９（図１３）である。そして、この座標の位相差の有無の解析を終了する。
【００４１】
次の解析座標１２１，１２２（図１２）は、θ１＝θ２＝９０°で位相差はなく（７１１）、また位相差のある区間の終了ではない（７１０）ので、この座標の位相差の有無の解析を終了する。同様の処理を繰り返し、解析座標が配線パターンの終点座標と等しくなると、工程２４で解析終了と判定し、位相差の検出工程１３を終了する。そして、位相差のある区間の和＝２２４９であるので、工程１４で位相差のある区間の和＞Ｌmaxと判定し、工程１５で、位相差のある区間が長いことをテキスト表示、信号線のハイライト表示、警告音、または警告信号などでユーザまたはシステムやアプリケーションソフトに知らせる。
【００４２】
なお上記実施の形態では、位相差の有無の判定をθ１＝θ２か否かを判定することで行う方法を用いたが、この場合、図１４に示すように、位相差が小さい場合でも警告対象になってしまう。このため、位相差の許容範囲を持たせ、｜θ１−θ２｜＜θ０（θ０はあらかじめ決めた値）を判定することで位相差の有無の判定を行うようにしてもよい。また、本実施の形態では、位相差のある区間の和は、位相差のある区間の終了座標の解析時に計算したが、位相差のある区間での解析時に積算していくことで求めてもよい。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。上記第１の実施の形態では、配線基板上の１層の配線パターンを対象とした。一方、複数の配線層を備えた配線基板では、配線層によって信号の伝播速度が異なる。このため、対になる信号の位相を合わせるためには、配線パターンに層の入れ替えが生じる場合は、対になる信号の層が入れ替わる場所はできるだけ近くであることが望ましい。そこで、次に説明する第２の実施の形態では、複数の配線層を備えた配線基板に配線する場合の対になる信号の配線チェック方法を説明する。
【００４４】
図１５に、本発明の弟２の実施形態の差動信号の配線の検査方法の工程の流れを示す。本検査方法は、対になる信号の配線座標を抽出する工程１１と、配線長差と予め設定した長さＬdiffを比較する工程１２と、層の入れ替えがあるかを判定する工程１５１と、対になる２線の層が入れ替わる場所の距離が予め設定された距離Ｌｖより短いか否かを判定する工程１５２と、位相差を検出する工程１３と、位相差のある区間の和と予め設定した長さＬmaxを比較する工程１４と、警告処理をする工程１５とで構成される。
【００４５】
工程１１と１２は、図１の同じ番号の工程と同様の処理である。ただし、本実施の形態では、多層にわたる配線が検査対象であるから、配線座標は３次元のｘｙｚ座標で表現され、配線長もｘｙｚ座標系での長さになる。
【００４６】
層の入れ替えがあるか否かを判定する工程１５１は、２本の配線パターンの層の入れ替えの有無を判定する。層の入れ替えがない場合は（１５３）、第１の実施形態の方法と同様に、位相差の検出１３を行う。層の入れ替えがある場合は（１５４）、対になる２線の層が入れ替わる場所の距離が予め設定された距離Ｌｖより短いか否かを判定する工程１５２で、対になる２本の配線の層が入れ替わる位置の距離が予め設定した値Ｌｖより短い距離であるか否かを判定する。対になる２線の層が入れ替わる場所の距離は２信号の配線パターン間隔であることが望ましいが、許容範囲は、パターン間隔と各配線層での信号の伝播速度によって決める。対になる２線の層が入れ替わる場所の距離が距離Ｌｖより短い場合は（１５５）、第１の実施形態の方法と同様に位相差の検出１３を行い、そうでない場合は、警告処理１５を行う。
【００４７】
位相差検出工程１３、位相差のある区間長の和とＬmaxとの比較の工程１４、及び警告処理工程１５は、図１の同じ番号の工程と同様の処理である。警告処理をする工程１５では、配線長差が大きいこと、位相差がある区間が長いことを警告することに加えて、２線の層が入れ替わる場所が離れていることを警告する場合がある。
【００４８】
図１６の上段は、２線の配線長差がＬdiffより小さく、層が入れ替わる場所１６２があり、入れ替わる場所の距離Ｌ１（１６３）及びＬ２（１６４）がＬｖより小さい配線パターン１６１を示す。配線パターン１６１において、実線で示した部分と点線で示した部分とは別の層に配線されているものとする。図１５の手順でこの配線パターン１６１を検査する場合、配線長差と予め設定した長さＬdiffを比較する工程１２で、配線長差がＬdiffより小さいと判定し（１６）、層の入れ替えがあるかを判定する工程１５１で、層の入れ替えがあると判定し（１５４）、２線の層が入れ替わる場所の距離が予め設定された距離Ｌｖより短いかを判定する工程１５２で、Ｌｖより小さいと判定し（１５５）、位相差検出工程１３を行う。以後、第１の実施の形態と同じ処理を行う。
【００４９】
図１６の中段は、２線の配線長差がＬdiffより小さく、層が入れ替わる場所１６２があり、入れ替わる場所の距離Ｌ３（１６５）がＬｖより大きい配線パターン１６４を示す。配線パターン１６４において、実線で示した部分と点線で示した部分とは別の層に配線されているものとする。図１５の手順でこの配線パターン１６４を検査する場合、配線長差と予め設定した長さＬdiffを比較する工程１２で、配線長差がＬdiffより小さいと判定し（１６）、層の入れ替えがあるかを判定する工程１５１で、層の入れ替えがあると判定し（１５４）、配線の層が入れ替わる場所の距離が予め設定された距離Ｌｖより短いかを判定する工程１５２で、Ｌｖより大きい（１５６）と判定する。そして、工程１５で２線の層が入れ替わる場所が離れていることを警告する。
【００５０】
第１及び第２の実施の形態の配線検査方法は、上記検査手順に従って処理を実行するプログラムで具現化できる。また、上記検査手順を実行するプログラムを計算機に実装して動作させることにより、配線検査装置が具現化できる。
【００５１】
次に、本発明の差動信号の配線検査方法を配線パターン生成装置に適用した例を説明する。図２０は、配線パターン生成装置のパターン生成方法を説明するフローチャートである。配線パターン生成装置での配線パターン生成は、配線パターン生成工程２０１と、差動信号の配線を検査する工程２０２と、配線パターンを変更する工程２０４とからなる。工程２０１で生成された配線パターンに対して、工程２０２で、本発明に係る差動信号配線の検査を行う。例えば、上述の実施の形態の検査方法を適用すればよい。工程２０２でＮＧ、すなわち警告が発生した場合は（２０６）、工程２０４で該当する配線パターンを変更する。工程２０４の配線パターンの変更では、例えば、差動信号線路の位相差がある区間が長い場合、その位相差がある区間を、より短くするような配線パターンに、変更する。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１層あるいは多層のプリント基板の配線パターンに対して、差動信号配線の位相差検出が可能となり、放射ノイズがより少ない基板を作成することができる。配線パターン生成装置に本発明を適用することで、差動信号線路の位相差がある区間が短くなるような配線パターンを自動生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る差動信号の配線の検査方法のフローチャート図
【図２】位相差検出工程を表わすフローチャート図
【図３】配線パターンの関数化を説明する図
【図４】解析座標の生成方法を説明する図
【図５】屈曲点での解析座標の生成方法を説明する図
【図６】斜線、曲線の配線パターンでの解析座標の生成方法を説明する図
【図７】位相差の有無の解析工程を表わすフローチャート図
【図８】位相差の有無の判定方法を説明する図
【図９】検査対象の配線パターンを示す図
【図１０】領域Ａでの位相差の有無を判定する方法を説明する図
【図１１】領域Ｂでの位相差の有無を判定する方法を説明する図
【図１２】領域Ｃでの位相差の有無を判定する方法を説明する図
【図１３】位相差のある区間の長さを説明する図
【図１４】位相差の発生を説明する図
【図１５】第２の実施形態の差動信号線路の検査方法のフローチャート図
【図１６】層の入れ替えがある配線パターンを示す図
【図１７】位相差がある区間の和を説明する図
【図１８】＋線と−線の位相差を説明する図
【図１９】位相差のある区間と放射ノイズの関係を示す図
【図２０】パターン生成方法を説明するフローチャート図
【符号の説明】
１１〜１９…差動信号配線の検査工程、２１〜２４…位相差検出工程、３１…＋信号線、３２…−信号線、４１〜４２…出力ピンの座標、４３〜４９…屈曲点の座標、４１０〜４１２…屈曲点の座標、４１３〜４１4…入力ピンの座標、５１…前の解析座標（Xn1,Yn1）、５２…屈曲点、５３…次の解析座標た（Xm1,Ym1）、６１…Ｘ、Ｙ軸に平行でない配線パターン６１、６２…曲線の配線パターン、６３…１つ前の解析座標(Xn,Yn)、６４…パターン長ｍ、６５…次の解析座標（Xm,Ym）、７１〜７７，７１０…位相差の有無の解析工程、８１…解析座標(X1,Y1)、８２…解析座標(X2,Y2)、８３…解析座標(X1,Y1)と(X2,Y2)を通る直線、８４…配線と解析座標が作る角度θ１、８５…配線と解析座標が作る角度θ２、９３…領域Ａ、９４…領域Ｂ、９５…領域Ｃ、９６，９７…配線パターン、９８，９９…解析座標、９１，９１０〜９１４…配線座標、９２，９２０〜９２４…配線座標、１０１，１０２…解析座標、９８，９９…解析座標、１１１，１１２，１１３，１１４，１２１，１２２…解析座標、１５１〜１５５層入れ替えの検査工程、１６１…配線パターン、１６２…層が入れ替わる場所、１６３…入れ替わる場所の距離Ｌ１、１６４…入れ替わる場所の距離Ｌ２、１６５…入れ替わる場所の距離Ｌ３、１７１…配線パターン、１７２…配線パターン、１７３…位相差のある区間の長さ、１７４…位相差のある区間の長さＬ１、１７５…位相差のある区間の長さＬ２、１７６…開始点、１７７…終了点、１７８…屈曲点、２０１，２０２，２０５〜２０６…配線パターンの生成工程。
Claims (8)
- プリント基板の配線検査装置を用いた配線検査方法において、
前記配線検査装置が備えるＣＡＤデータ入力手段が、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するステップと、
前記配線検査装置が備える解析座標生成手段が、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成するステップと、
前記配線検査装置が備える角度比較手段が、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較するステップと、
前記配線検査装置が備える位相差検出手段が、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出するステップと
を備えたことを特徴とする配線検査方法。 - プリント基板の配線検査装置を用いた配線検査方法において、
前記配線検査装置が備えるＣＡＤデータ入力手段が、プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するステップと、
前記配線検査装置が備える解析座標生成手段が、前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成するステップと、
前記配線検査装置が備える角度比較手段が、＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較するステップと、
前記配線検査装置が備える位相差検出手段が、該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出するステップと、
前記配線検査装置が備える区間長算出手段が、前記＋信号線及び−信号線上の全解析座標について前記位相差を生じる区間の有無を検出し、位相差を生じる区間の区間長の和を求めるステップと、
前記配線検査装置が備える判定手段が、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さいか否かを判定するステップと、
前記配線検査装置が備える警告出力手段が、前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さくなかったとき、警告を出力するステップと
を備えたことを特徴とする配線検査方法。 - プリント基板の配線検査を行うプログラムを記憶した記憶媒体であって、
コンピュータを、
プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、
前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、
＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、
該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段と
して機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - プリント基板の配線検査を行うプログラムを記憶した記憶媒体であって、
コンピュータを、
プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、
前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、
＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、
該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段と、
前記＋信号線及び−信号線上の全解析座標について前記位相差を生じる区間の有無を検出し、位相差を生じる区間の区間長の和を求める区間長算出手段と、
前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さいか否かを判定する判定手段と、
前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さくなかったとき、警告を出力する警告出力手段と
して機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - プリント基板の配線検査装置において、
プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、
前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして 、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、
＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、
該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段と
を備えたことを特徴とする配線検査装置。 - プリント基板の配線検査装置において、
プリント基板のＣＡＤデータから、該プリント基板の差動信号線路の配線パターンの位置情報を入力するＣＡＤデータ入力手段と、
前記位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、
＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ nと前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、
該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、＋信号と−信号の位相差を生じる区間を検出する位相差検出手段と、
前記＋信号線及び−信号線上の全解析座標について前記位相差を生じる区間の有無を検出し、位相差を生じる区間の区間長の和を求める区間長算出手段と、
前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さいか否かを判定する判定手段と、
前記位相差を生じる区間の区間長の和が所定値よりも小さくなかったとき、警告を出力する警告出力手段と
を備えたことを特徴とする配線検査装置。 - プリント基板の配線パターンを生成する配線パターン生成装置であって、
配線パターンの位置情報を生成する手段と、
生成した配線パターンの位置情報から、検査対象の配線パターンである差動信号線路の＋信号線上の信号の伝播方向に沿って所定配線長間隔で解析座標Ａ１、Ａ２、Ａ３、…を生成し、同様にして、−信号線上の信号の伝播方向に沿って前記＋信号線での所定配線長と同じ配線長間隔で解析座標Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を生成する解析座標生成手段と、
＋信号線及び−信号線の入力点または出力点から同じ配線長にある解析座標の点Ａ１とＢ１とを結んだ直線Ｌ１を求め、次に同じ配線長にある解析座標の点Ａ２とＢ２とを結んだ直線Ｌ２を求め、同様にして＋信号線及び−信号線の同じ配線長にある解析座標の点Ａ n とＢ n と（ n ＝１、２、３、…）を結んだ直線Ｌ n を全て求め、それらの各直線Ｌ n と前記＋信号線及び−信号線とが作る角度θ n1 とθ n2 （θ n1 は直線Ｌ n と前記＋信号線とが作る角度を表し、θ n2 は直線Ｌ n と前記−信号線とが作る角度を表す）をそれぞれ算出し、前記各直線Ｌ n 毎にそれらの角度θ n1 とθ n2 とを比較する角度比較手段と、
該比較の結果に基づいて、前記θ n1 とθ n2 とがθ n1 ≠θ n2 となる区間を検出することにより、差動信号線に位相差を生じる区間があるか否かを検査する手段と
を備えたことを特徴とする配線パターン生成装置。 - 請求項７に記載の配線パターン生成装置において、
前記検査の結果、差動信号線路の位相差を生じる区間が長い場合は、位相差を生じる区間がより短くなる配線パターンに変更する手段を備えたことを特徴とする配線パターン生成装置。
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