JP4299814B2 - プリント基板設計検証システム、プリント基板設計検証方法およびプリント基板設計検証プログラム - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板設計検証システム、プリント基板設計検証方法およびプリント基板設計検証プログラムに関し、特に、電気的特性の悪化原因となるグラウンドの接続を検出するプリント基板設計検証システム、プリント基板設計検証方法およびプリント基板設計検証プログラムに関する。

現状プリント基板を設計する際に、ＥＭＩ（電磁波障害）対策としてノイズ対策部品を搭載する以外にも様々な対策がとられている。例えば、高速クロックや高速バスといったノイズ発生源となる信号パターンにグラウンドシールドパターンを設けたり、基板表面上の空きスペースにグラウンドプレーンを貼る等によりノイズの放射やクロック干渉等の電気的特性の悪化を押さえ込む対策が行われている。また、ＩＣ等の電源ノイズを防ぐためにバイパスコンデンサ（以下、パスコンという。）を用いることが行われている。

特許文献１には、プリント基板配線処理時にＥＭＣ設計条件を検出することでプリント基板上の配線パターンから放射ノイズの発生を防止するシステムが記載されている。特許文献１に記載のシステムは、クロック信号の配線パターン（以下、クロック配線パターンという。）を抽出し、電源／アース層の上下２層間のみで配線されているか、または両サイドに隣接してアースのガードパターンが存在するか否かを検出し、いずれの設計条件も満足していないクロック配線パターンをＥＭＣ設計違反としてエラー表示する。

また、特許文献２には、プリント基板配線処理時にパスコン追加のＥＭＣ設計条件を検出及びパスコンの追加を行い放射ノイズの発生を防止するシステムが記載されている。特許文献２に記載のシステムは、電源ピンと電源ピンから電源ビアまでの配線パターンとを抽出し、抽出された配線パターンの線長および線幅を検査し、パスコンが追加可能か否かを判定する。現状の配線経路でパスコンが追加不可能な場合はパスコン追加可能な配線経路を検査し、配線経路を変更してパスコン追加可能な場合は配線変更およびパスコン追加を実行する。配線経路を変更してもパスコン追加不可能な場合、エラー表示する。

特開２０００−２０５７３（段落０００７−０００９、図１） 特開２０００−３５９７６（段落０００９−００１０、図１）

しかしながら、特許文献１に記載のシステムでは、実装設計者が設置し忘れたアースのガードを検出することによって放射ノイズの発生を防止することを目的とするにすぎず、ノイズを放射するためのアースがどのように接続されているか、例えば、どこに接続されているか、他にどのような部品と接続されているか等までは考慮されていない。その為、ＥＭＩを効果的に防止できるとは限らない。

同様に、特許文献２に記載のシステムでも、実装設計者が設置しわすれたパスコンを追加することによって放射ノイズの発生を防止することを目的とするにすぎず、追加したもしくは元々設置されているパスコンからのグラウンドへの接続についてまでは考慮されていない。その為、ＥＭＩを効果的に防止できるとは限らない。

例えば、実装設計者が本来内層に設けられたグラウンドプレーンと接続すべきクロックノイズを防ぐためのグラウンドビアと、ＩＣ等の電源ノイズを防ぐためのパスコンのグラウンドビアとを表面上で接続するように実装設計してしまった場合には、逆に電気的特性を悪化させる要因となってしまう。実装設計の際にこのような間違ったグラウンド接続を検出するためには、実装設計者がＣＡＤ上でこれらの接続を目視チェックしなければならず、実装設計者のチェック漏れやチェックの為の時間が必要以上にかかるといった問題がある。

そこで、本発明はプリント基板の設計検証の際に、電気的特性の悪化を招くグラウンド接続のチェック漏れを防ぎ、効率的にグラウンド接続の正当性を確認することが可能なプリント基板設計検証システム、プリント基板設計検証方法およびプリント基板設計検証プログラムを提供することを目的とする。

本発明によるプリント基板設計検証システムは、電子回路が形成されるプリント基板の設計情報を示すプリント基板設計情報に基づいて、プリント基板に形成される信号パターンのノイズを防止するためのグラウンドプレーンとプリント基板に配置される部品の電源ノイズを防止するための電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判定する判定手段と、前記グラウンドプレーンと前記電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判定された場合に、プリント基板の実装設計が誤っている旨を示すエラーを表示するエラー表示手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明によるプリント基板設計検証システムの態様として、プリント基板に配置される導体を示す情報と前記導体の配置および配線を示す情報とを含むプリント基板設計情報に基づいて、基板表面上でグラウンドに接続されるビアを検出し、さらに前記ビアと物理的に接続される導体を検出するビア接続検出手段と、前記ビア接続検出手段により検出されたビアおよび導体を示す情報を含むプリント設計情報を用いて、あらかじめ定められた評価基準に基づいて、前記ビアを介してグラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判断するビア接続判定手段とを含み、エラー表示手段は、前記ビア接続判断手段によってグラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断された場合に、エラーを表示してもよい。

また、本発明によるプリント基板設計検証システムの具体的態様として、プリント基板設計情報から、少なくとも外層に張られるグラウンドプレーンの位置情報と、ビア、パターン、パッドの位置情報および接続先ネット情報と、パッドの部品情報とを導出し、導出した各導体の情報をそれぞれ検索可能に記憶する設計情報記憶手段を含み、ビア接続検出手段は、前記設計情報記憶手段が記憶した各導体の情報を順次用いることによって、基板表面上でグラウンドに接続されるビアおよび前記ビアと物理的に接続される導体を検出してもよい。

また、さらに具体的態様として、ビア接続検出手段は、設計情報記憶手段が記憶した各導体の情報を順次用いることによって、外層でグラウンドネットに接続されるビアおよび前記ビアと物理的に接続されるパッドを検出し、ビア接続判定手段は、設計情報記憶手段が記憶した前記ビアの位置情報および前記パッドの部品情報に基づいて、前記パッドが電気ノイズ防止素子のパッドであって、かつ前記ビアの位置情報が指す外層にグラウンドプレーンが存在する場合に、グラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断してもよい。

また、別の具体的態様として、ビア接続検出手段は、設計情報記憶手段が記憶した各導体の情報を順次用いることによって、外層でグラウンドネットに接続される第１のビアを検出し、さらに前記第１のビアと物理的に接続されるパッドおよび前記第１のビアと物理的に接続される１つ以上の第２のビアを検出し、ビア接続判定手段は、設計情報記憶手段が記憶した前記第２のビアの位置情報および前記パッドの部品情報とに基づいて、前記パッドが電気ノイズ防止素子のパッドであって、かつ前記第２のビアの位置情報が指す外層にグラウンドプレーンが存在する場合に、グラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断してもよい。

また、本発明によるプリント基板設計検証システムの態様として、ビア接続検出手段により検出されたビアおよび前記ビアと物理的に接続される導体の情報をビアの接続形態情報として、前記ビアに関連づけて検索可能に記憶するビア情報記憶手段と、前記ビア情報記憶手段に記憶されたビアの接続形態情報から、ユーザに提供する情報を検索して表示するビア情報表示手段とを備えていてもよい。

また、本発明によるプリント基板設計検証方法は、コンピュータが備える判定手段が、電子回路が形成されるプリント基板の設計情報を示すプリント基板設計情報に基づいて、プリント基板に形成される信号パターンのノイズを防止するためのグラウンドプレーンとプリント基板に配置される部品の電源ノイズを防止するための電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判定し、コンピュータが備えるエラー表示手段が、前記グラウンドプレーンと前記電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判定された場合に、プリント基板の実装設計が誤っている旨を示すエラーを表示することを特徴とする。

また、本発明によるプリント基板設計検証プログラムは、コンピュータに、電子回路が形成されるプリント基板の設計情報を示すプリント基板設計情報に基づいて、プリント基板に形成される信号パターンのノイズを防止するためのグラウンドプレーンとプリント基板に配置される部品の電源ノイズを防止するための電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判定する判定処理、および前記グラウンドプレーンと前記電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判定された場合に、プリント基板の実装設計が誤っている旨を示すエラーを表示するエラー表示処理を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、プリント基板の設計検証の際に、電気的特性の悪化を招くグラウンドの接続についてのチェック漏れを防ぎ、効率的にグラウンド接続の正当性チェックを行なうことが可能となる。

また、本発明の態様として、ビアの接続形態を検出することによって、グラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判断することによって、確実に電気的特性の悪化要因となりうるグラウンドの接続を検出することができる。

また本発明の別の具体的態様として、プリント基板設計情報から各導体に関する情報を検索可能に記憶し、順次照合することによって、グラウンド接続の正当性チェックを容易に、かつ確実に行なうことが可能となる。

また本発明の別の具体的態様として、外層でグラウンドネットに接続されるビアおよび前記ビアと物理的に接続されるパッドを検出することによって、グラウンドプレーンの接点ビアと電源ノイズ防止素子のグラウンドビアとが接続されることによって生じる電気的特性の悪化を防止することができる。

また本発明による別の具体的態様として、外層でグラウンドネットに接続される第１のビアを検出し、さらに前記第１のビアと物理的に接続されるパッドおよび前記第１のビアと物理的に接続される１つ以上の第２のビアを検出することによって、グラウンドプレーンの接点ビアと電源ノイズ防止素子のグラウンドビアとが間接的に接続される場合であってもグラウンド接続のエラーを検出することができる。

さらに本発明による別の態様として、グラウンドビアの接続形態をリスト化して表示することによって、グラウンドビアの位置や接続先を一目で確認することができ、グラウンドビアの接続の訂正を効率よく行うことができる。また、例えば設計データを図面化して色分けして表示することによって、実装設計者がより効果的にグランドプレーンを張れるよう設計することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。各実施の形態において、ＣＡＤデータとは、ＣＡＤによって生成されたプリント基板設計情報を指す。プリント基板設計情報とは、電子回路が形成されるプリント基板の設計情報を示す情報である。本実施の形態においてプリント基板設計情報は、具体的には、プリント基板に配置される導体の情報と前記導体の配置および配線の情報とを示す情報であって、例えば外層に張られたグラウンドプレーンの情報と、ビア、パターンおよびパッドについての構成面、接続先ネットワーク、位置の情報と、パッドの部品情報とを含む情報である。

実施の形態１．
図１は、本発明の第１の実施の形態によるプリント基板設計検証システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すプリント基板設計検証システムは、ＣＡＤデータ入力手段１００と、解析手段２００と、データ記憶手段３００と、エラー表示手段４００とを備える。また、解析手段２００は、ＣＡＤデータ解析手段２０１と、ビア接続検出手段２０２と、ビア接続判定手段２０３とを含む。

ＣＡＤデータ入力手段１００は、ユーザの操作に従ってＣＡＤデータを入力する。入力するＣＡＤデータは、例えば、ユーザがあらかじめＣＡＤソフトウェアを用いて設計したプリント基板設計情報である。または、本システムがＣＡＤソフトウェアと同等の手段を備え、ユーザがその都度入力するプリント基板設計情報であってもよい。データ記憶手段３００は、ユーザから入力されたＣＡＤデータから抽出される各導体の情報を記憶する。エラー表示手段４００は、解析手段２００が検出したエラーの内容をユーザに表示する。

ＣＡＤデータ解析手段２０１は、ユーザから入力されたＣＡＤデータからビア、パターン、パッドの情報を抽出し、ビアデータベース、パターンデータベース、パッドデータベースを生成する。ビア接続検出手段２０２は、ＣＡＤデータ解析手段２０１が生成した各データベースを参照し、グラウンドビアの接続形態を検出する。本実施の形態において、接続形態とは、接続の状態および接続先の情報を示す情報である。ビア接続判定手段２０３は、ビア接続検出手段２０２が検出したグラウンドビアの接続形態が所定の条件に違反しているか否かを判定し、違反している場合にプリント基板の実装設計が誤っている旨を示すエラーを検出する。

本実施の形態において、ビア接続検出手段２０２およびビア接続判定手段２０３が、グラウンドビアの接続形態を検出し、そのグラウンドビアの接続毛位置亜が所定の条件に違反しているか否かを判定することによって、プリント基板に形成される信号パターンのノイズを防止するためのグラウンドプレーンとプリント基板に配置される部品の電源ノイズを防止するための電源ノイズ防止素子（例えば、バイパスコンデンサ。）のグラウンドとが接続されるか否かを判定することができる。

本システムは、少なくとも入力装置と出力装置と記憶装置とＣＰＵとを備えた１つのプリント基板設計検証装置、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理端末によって実現されてもよい。本実施の形態において、ＣＡＤデータ入力手段１００は、例えばファイル読み取り装置、キーボード、マウスなどの入力装置（図示せず。）およびプログラムに従って動作するＣＰＵによって実現される。データ記憶手段３００は、本システムが備える記憶装置によって実現される。エラー表示手段４００は、例えばディスプレイ装置、スピーカなどの出力装置（図示せず。）およびプログラムに従って動作するＣＰＵによって実現される。ＣＡＤデータ解析手段２０１、ビア接続検出手段２０２、ビア接続判定手段２０３は、例えばプログラムに従って動作するＣＰＵによって実現される。なお、プログラムは、本システムが備える記憶装置（図示せず。）に記憶される。

次に、ＣＡＤデータ入力手段１００に入力されるＣＡＤデータについて説明する。本実施の形態において、ＣＡＤデータは、プリント基板に配置される部品のパット、ビアおよびそれらを接続するパターンについて、図２に示すような情報を含む。図２は本システムにおけるＣＡＤデータの構成例を示した説明図である。ＣＡＤデータは、図２に示すように導体種別（Ａ種別）と構成面（Ｂ種別）と接続情報（Ｃ種別）と位置情報（Ｄ種別）と部品情報（Ｅ種別）とを含む。またＣＡＤデータは、図２に示す情報の他に、少なくとも外層上のある座標においてグラウンドプレーン（表面に張られる場合にはグラウンドシールドとも呼ばれる。）が張られているか否かを座標に基づいて判断できる情報を含む。なお、本発明においては、グラウンドに接続されるパターンを信号パターンに並走させてなるシールドパターンもグラウンドプレーンとして扱う。

導体種別（Ａ種）は、プリント基板の配線を構成する導体を示す情報であって、少なくとも「パッド」「ビア」「パターン」に分別可能な情報である。構成面（Ｂ種別）は、Ａ種別として分別された導体が構成される面または階層を示す情報であって、層の区別および外層か内層かの区別が可能な情報である。例えば「部品面」「はんだ面」「内層（Ｘ）」「層間（Ｘ〜Ｙ）」「全層」に分別可能な情報である（Ｘは層を跨ぐ場合には開始層を、層を跨がない場合にはその層の階層を識別する情報を示し、Ｙは層を跨いだ際の終了層の階層を識別する情報を示す）。また、構成面（Ｂ種別）は「層１」「層２」のように多層基板を階層ごとに番号付けした上で何層基板であるかの情報が付与されていてもよい。また導体種別（Ａ種別）がビアの場合は、スルーホールビアは「全層」、ペリードビアまたはブラインドビアは「層間（Ｘ〜Ｙ）」として分別してもよい。接続情報（Ｃ種別）は、Ａ種別として分別された導体の接続先を示す情報であって、「グラウンドネット」「電源ネット」「信号ネット」に分別可能な情報である。位置情報（Ｄ種別）は、Ａ種別として分別された導体が構成される位置を示す情報であって、パットおよびビアの場合には中心座標が、パターンの場合には先頭座標と終端座標とが導出可能な情報である。部品情報（Ｅ種別）は、Ａ種別として分別された導体がパットの場合に、パットが属する部品の情報を示す情報であって、「パスコン」「その他」に分別可能な情報である。ここで「その他」とは、パスコン以外の部品（例えば、ＩＣ等）を表す。また部品情報（Ｅ種別）は、Ａ種別として分別された導体がパットの場合のみ存在する情報である。

次に、図３に示すプリント基板を例にとってＣＡＤデータへのデータ化の例を説明する。図３は、本実施の形態におけるプリント基板の設計例を示す説明図である。図３に示すプリント基板は多層板両面実装プリント基板であって、部品面に配置される導体を実線で表現し、はんだ面に配置される導体を破線で表現する（パターンは、部品面とはんだ面とを線の網掛けによって区別する。）。図３に示すように、実装設計ＣＡＤ上の多層板両面実装プリント基板１は、部品面にはＩＣ３とＩＣ３の電源との間にパスコン４が配置され、はんだ面にはＩＣ５とＩＣ５の電源と間にパスコン６が配置されている。

部品面側ＩＣ３のパッド３２からの信号パターン８７はビア７５を介してはんだ面側の信号パターン８８と接続され、信号パターン８８からはんだ面側ＩＣ５のパッド５３に接続されている。部品面側ＩＣ３に接続されるパスコン４は、パッド４１がパターン８１を介してＩＣ３の電源パッド３１に接続され、パッド４１がパターン８２を介して内層電源プレーンに接続されたビア７１に接続され、パッド４２がパターン８３を介して内層グラウンドプレーンに接続されたビア７１に接続されている。同じく、はんだ面側ＩＣ５に接続されるパスコン６は、パッド６１がパターン８４を介してＩＣ５の電源パッド５１に接続され、パッド６１がパターン８５を介して内層電源プレーンに接続されたビア７３に接続され、パッド６２がパターン８６を介して内層グラウンドプレーンに接続されたビア７４に接続されている。

また、多層板両面実装プリント基板１上の空きスペースには、図４に示すようにグラウンドプレーン２（例えば、シールド用の銀箔）が張られ、内層グラウンドプレーンと接続するためのビア７７，７８，７９を設けることにより、グラウンドの強化が施されている。図４は、図３に示す多層板両面実装プリント基板１表面に貼られたグラウンドプレーン２の領域を示すための説明図である。また、はんだ面ＩＣ５のパッド５２はパターン８９を介して内層グラウンドプレーンに接続されたビア７６によってグラウンドに接続されている。

上記のとおり配置配線された多層板両面実装プリント基板１は、例えば図５に示すようなＣＡＤデータとしてデータ化される。図５は本実施の形態における多層板両面実装プリント基板のＣＡＤデータの一例を示す説明図である。なお、位置情報（Ｄ種別）はＸ座標とＹ座標をＸ＿Ｙの形式で表す。例えば、部品面側ＩＣ３のパッド３１は導体種別（Ａ種別）を「パッド」、構成面（Ｂ種別）を「部品面」、接続情報（Ｃ種別）を「電源ネット」、位置情報（Ｄ種別）を中心座標「５＿２０」、部品情報（Ｅ種別）を「その他」としてデータ化される。部品面側ＩＣ３のパッド３２は導体種別（Ａ種別）を「パッド」、構成面（Ｂ種別）を「部品面」、接続情報（Ｃ種別）を「信号ネット」、位置情報（Ｄ種別）を中心座標「５＿２４」、部品情報（Ｅ種別）を「その他」としてデータ化される。はんだ面パスコン６のパッド６２は導体種別（Ａ種別）を「パッド」、構成面（Ｂ種別）を「はんだ面」、接続情報（Ｃ種別）を「グラウンドネット」、位置情報（Ｄ種別）を中心座標「８＿１４」、部品情報（Ｅ種別）を「パスコン」としてデータ化される。

部品面パスコン３と接続されるビア７１は導体種別（Ａ種別）を「ビア」、構成面（Ｂ種別）を「全層」、接続情報（Ｃ種別）を「電源ネット」、位置情報（Ｄ種別）を中心座標「９＿２０」としてデータ化される。部品面ＩＣ３とパスコン３とを接続するパターン８１は導体種別（Ａ種別）を「パターン」、構成面（Ｂ種別）を「部品面」、接続情報（Ｃ種別）を「電源ネット」、位置情報（Ｄ種別）を先頭座標「５＿２０」と終端座標「７＿２０」としてデータ化される。部品面ＩＣ３とはんだ面ＩＣ５とをパターン８７，８８を介して接続するビア７５は導体種別（Ａ種別）を「ビア」、構成面（Ｂ種別）を「全層」、接続情報（Ｃ種別）を「信号ネット」、位置情報（Ｄ種別）を中心座標「１４＿１８」としてデータ化される。他の導体のデータ化の説明は省略する。

次に、図６から図９のフローチャートを参照して本実施の形態の動作について説明する。まず、ＣＡＤデータ入力手段１００は、ユーザの操作に従ってＣＡＤデータを入力する。入力するＣＡＤデータは、既に説明したように、例えばユーザがあらかじめＣＡＤソフトウェアを用いて設計したプリント基板設計情報である。ここでは、図５に示すＣＡＤデータが入力された場合を例にとって説明する。ＣＡＤデータ入力手段１００によってＣＡＤデータが入力されると、ＣＡＤデータ解析手段２０１はビア、パターン、パッドのそれぞれについて、ＣＡＤデータを解析してビアデータベース、パターンデータベース、パッドデータベースを生成する（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）。

ビアデータベースは、例えば図１０に示すように導体種別（Ａ種別）がビアに分別されるデータから、少なくとも構成面（Ｂ種別）と接続情報（Ｃ種別）と位置情報（Ｄ種別）の内容を抽出可能に関連づけて記憶したものである。パターンデータベースは、例えば図１１に示すように導体種別（Ａ種別）がパターンに分別されるデータから、少なくとも少なくとも構成面（Ｂ種別）と接続情報（Ｃ種別）と位置情報（Ｄ種別）の内容を抽出可能に関連づけて記憶したものである。パターンデータベースは、例えば図１２に示すように導体種別（Ａ種別）がパターンに分別されるデータから、少なくとも少なくとも構成面（Ｂ種別）と接続情報（Ｃ種別）と位置情報（Ｄ種別）と部品情報（Ｅ種別）の内容を抽出可能に関連づけて記憶したものである。各種別の説明はＣＡＤデータにおける各種別の説明と同様のため省略する。

ＣＡＤデータ解析手段２０１は、具体的には、ＣＡＤデータから導体種別（Ａ種別）が「ビア」に分別されるデータを全て抽出し、抽出したデータから構成面（Ｂ種別）と接続情報（Ｃ種別）と位置情報（Ｄ種別）とを導出してビアデータベースを生成する。また、ＣＡＤデータから導体種別（Ａ種別）が「パターン」に分別されるデータを全て抽出し、抽出したデータから構成面（Ｂ種別）と接続情報（Ｃ種別）と位置情報（Ｄ種別）とを導出してパターンデータベースを生成する。また、ＣＡＤデータから導体種別（Ａ種別）が「パッド」に分別されるデータを全て抽出し、抽出したデータから構成面（Ｂ種別）と接続情報（Ｃ種別）と位置情報（Ｄ種別）と部品情報（Ｅ種別）とを導出してパッドデータベースを生成する。

例えば図５に示すようなＣＡＤデータが入力された場合には、ＣＡＤデータ解析手段２０１はビア７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９のデータを含むビアデータベースを記憶し、パターン８１，８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９のデータを含むパターンデータベースを記憶し、パッド３１，３２，４１，４２，５１，５２，５３，６１，６２のデータを含むパッドデータベースを記憶する。また、ＣＡＤデータに未接続のパッド（図５の図番号が振れらていないパッド）の情報が含まれている場合には、その未接続のパッドについては接続情報（Ｃ種別）に未接続を示す情報を含めてパットデータベースに記憶してもよい。

次に、ビア接続検出手段２０２は、グラウンドビアであって、外層に接続されるビアを検索する。具体的には、ＣＡＤデータ解析手段２０１が生成したビアデータベースを順々に参照し、各ビアのデータについて以下の動作を行う（ステップＳ４〜Ｓ７）。ステップＳ４，Ｓ７は、ビアデータベース解析処理の開始と終了を表す。ビアデータベース解析処理は、ビアデータベースの全要素解析終了までビアデータベースの各要素であるビアのデータについて以下の動作を繰り返し行う処理である。以下、ビアデータベース解析処理の対象とするビアを対象ビアという。

まず、ビア接続検出手段２０２は、対象ビアがグラウンドビアか否かを接続情報（Ｃ種別）により判定する（ステップＳ５）。ここで対象ビアの接続情報（Ｃ種別）が「グラウンドネット」である場合にグラウンドビアと判定し、グラウンドネット以外（ここでは「電源ネット」または「信号ネット」を指す。）の場合はグラウンドビアでないと判定する。次に対象ビアがグラウンドビアである場合（ステップＳ５のＹＥＳ）は、ビア接続検出手段２０２は、対象ビアが内層間同士で接続されるインナービアか否かを構成面（Ｂ種別）により判定する（ステップＳ６）。ここでは対象ビアの構成面（Ｂ種別）が層間であって内層間のみで構成される場合にインナービアと判定する（外層〜内層間の場合はインナービアでない。）。対象ビアがグラウンドビアでない場合（ステップＳ５のＮＯ）、または対象ビアがグラウンドビアであってインナービアの場合（ステップＳ６のＹＥＳ）は、対象ビアのデータについての動作は終了し、次のビアへ進む。すなわち、グラウンドビアが基板表面上で接続されている可能性はないので、処理を終了する。

逆に、対象ビアがグラウンドビアであってインナービアでない場合（ステップＳ６のＮＯ）は、検索対象のビアを検出したとして、検出したビアの接続形態を検出するための動作を進める。以下、検出したビアを判定対象ビアという。ビア接続検出手段２０２は、パターンデータベースを参照して判定対象ビアと同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつ判定対象ビアに接続されるパターンを検索する。具体的には、ビア接続検出手段２０２は、ＣＡＤデータ解析手段２０１が生成したパターンデータベースを順々に参照し、各パターンのデータについて以下の処理を行う（ステップＳ１１，Ｓ１４）。ステップＳ１１，Ｓ１４は、パターンデータベース解析処理の開始と終了を表す。パターンデータベース解析処理は、パターンデータベースの全要素解析終了までパターンデータベースの各要素であるパターンのデータについて以下の動作を繰り返し行う処理である。以下、パターンデータベース解析処理の対象とするパターンを対象パターンという。

まず、ビア接続検出手段２０２は、対象パターンと判定対象ビアとで構成面（Ｂ種別）および接続情報（Ｃ種別）が一致するか否かを判定する（ステップＳ１２）。この際ビアの構成面（Ｂ種別）が「全層」である場合は全ての層を含めて扱う（パターンの構成面がなんであれば一致すると判定する）。また、ビアの構成面（Ｂ種別）が「層間（Ｘ〜Ｙ）」である場合はＸ層とＹ層の間の層も含めて扱う。対象パターンが判定対象ビアと同じ構成面（Ｂ種別）および接続情報（Ｃ種別）の場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）は、ビア接続検出手段２０２は対象パターンが判定対象ビアと接続されるか否かを判定する。具体的には、対象パターンの位置情報（Ｄ種別）である先頭座標または終端座標が判定対象ビアの位置情報（Ｄ種別）である中心座標と一致するか否かを判定する（ステップＳ１３）。

対象パターンと判定対象ビアとが同じ構成面（Ｂ種別）および接続情報（Ｃ種別）である場合（ステップＳ１２のＮＯ）、または対象パターンが判定対象ビアの位置情報（Ｄ種別）と一致しない場合（ステップＳ１３のＮＯ）は、対象パターンのデータについての動作は終了し、次のパターンへ進む。すなわち、対象パターンは判定対象ビアと接続される可能性はないので、処理を終了する。

逆に、対象パターンが判定対象ビアと同じ構成面（Ｂ種別）および接続情報（Ｃ種別）であって、対象パターンが判定対象ビアの位置情報（Ｄ種別）と一致した場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）は、判定対象ビアに接続されるパターンを検出したとして、検出したパターンの接続先を検出するための動作を進める。以下、検出したパターンを判定対象パターンという。ビア接続検出手段２０２は、パッドデータベースを参照して判定対象パターンと同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつ判定対象パターンに接続されるパッドを検索する。具体的には、ビア接続検出手段２０２は、ＣＡＤデータ解析手段２０１が生成したパッドデータベースを順々に参照し、各パッドのデータについて以下の処理を行う（ステップＳ２１，Ｓ２４）。ステップＳ２１，Ｓ２４は、パッドデータベース解析処理の開始と終了を表す。パッドデータベース解析処理は、パッドデータベース」の全要素解析終了までパッドデータベースの各要素であるパッドのデータについて以下の動作を繰り返し行う処理である。以下、パッドデータベース解析処理の対象とするパッドを対象パッドという。

まず、ビア接続検出手段２０２は、対象パッドと判定対象パターンとで構成面（Ｂ種別）および接続情報（Ｃ種別）が一致するか否か判定する（ステップＳ２２）。対象パターンが判定対象パッドと同じ構成面（Ｂ種別）および接続情報（Ｃ種別）の場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）は、ビア接続検出手段２０２は対象パッドが判定対象パターンと接続されるか否かを判定する。具体的には、対象パッドの位置情報（Ｄ種別）である中心座標が判定対象パターンの位置情報（Ｄ種別）である先頭座標または終端座標と一致するか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで判定対象パターンの位置情報（Ｄ種別）は、判定対象ビアと一致していない側の座標を判定に用いる（つまり、先頭座標がビアの中心座標と一致した場合は終端座標を判定に用い、終端座標がビアの中心座標と一致した場合は先頭座標を判定に用いる。）。

対象パッドが判定対象パターンと同じ構成面（Ｂ種別）および接続情報（Ｃ種別）でない場合（ステップＳ２２のＮＯ）、または対象パッドが判定対象パターンの位置座標（Ｄ種別）と一致しない場合（ステップＳ２３のＮＯ）は、対象パッドのデータについての動作は終了し、次のパッドへ進む。すなわち、対象パッドは判定対象ビアとパターンを介して直接に接続される可能性はないので、処理を終了する。

対象パッドが判定対象パターンと同じ構成面（Ｂ種別）および接続情報（Ｃ種別）であって、対象パッドが判定対象パターンの位置座標（Ｄ種別）が一致した場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）には、ビア接続検出手段２０２は、判定対象ビアにパターンを介して接続されるパッドを検出したとして、ビア接続判定手段２０３に判定対象ビアの接続形態についてエラーの判定を指示する。

ビア接続判定手段２０３は、ビア接続検出手段２０２から指示をうけて、ビア接続検出手段２０２が検出した判定対象ビアの接続形態について、電気的特性を悪化させる要因があるか否かを所定の条件と照らしあわせることによって判定する。具体的には、まずビア接続判定手段３０３は、判定対象ビアと接続される対象パッドの部品情報（Ｅ種別）がパスコンか否かを判定する（ステップＳ３１）。対象パットの部品情報（Ｅ種別）がパスコンでない場合（ステップＳ３１のＮＯ）には、悪化要因はなしとする。対象パットの部品情報（Ｅ種別）がパスコンの場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）には、判定対象ビアのデータを参照し、判定対象ビアがグラウンドプレーンに接続されるか否かを判定する。具体的には、ビア接続判定手段２０３は、判定対象ビアの構成面（Ｂ種別）および位置座標（Ｄ種別）において、グラウンドプレーンが存在するか否かを判定する（ステップＳ３２）。グラウンドプレーンが存在している場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）は、判定対象ビアによって、信号ノイズ対策のためのグラウンドと電源ノイズ対策のためのパスコンとが接続されることにより悪化要因となりうるため、エラーと判定する。

また、ビア接続判定手段３０３は、グラウンドプレーンが存在するか否かをグラウンドプレーンの座標情報から判断するだけなく、判定対象ビアと接続されうる他のビアおよびその接続先まで含めてグラウンドプレーンか存在するか否かを判定することがより好ましい。エラー表示手段４００は、ビア接続判定手段３０３のエラーの判定を受けて、判定対象ビアを介したグラウンドの接続がエラーである旨を表示する。

エラー表示手段４００は、例えば、プリント基板設計情報に基づき図面化したプリント基板を表示し、図面上にて、エラーと判定したビアを他のビアと区別した色にて表示するとともに、グラウンドの接続がエラーである旨を表示してもよい。また、図面上にて色分けする際には、エラーと判定したビアだけでなくエラーの要因となったパスコンおよびグラウンドプレーンやその接続経路を合わせて色分けして表示してもよい。このようにユーザに視覚的にエラー箇所を表示することによって、ユーザはエラー箇所とその要因を容易に特定することができ、それらの接続を変更する等の再設計が効率よく行える。

また、ビア接続検出手段２０２は、ビア接続判定手段２０３にエラー判定の指示を出した後も引き続き判定対象ビアの接続形態の検出動作を行う。判定対象パターンと接続されるパッドを検出したことにより、判定対象パターンと接続されるパッドの検索動作を終了し、判定対象ビアと接続される別のパターンの検索動作を引き続き行う。つまり、パッドデータベースの解析処理を終了し、パターンデータベースの解析処理において、次のパターンへ進む（ステップＳ１２に戻る。）。ビア接続検出手段２０２は、パターンデータベースの全要素の解析を終了するまで上記動作を繰り返し行う。また、１つの判定対象ビアと接続される全てのパターンの検索動作を終了すると、ビアデータベース解析処理において、次のビアへ進む（ステップＳ５に戻る。）。ビア接続検出手段２０２は、ビアデータベースの全要素の解析を終了するまで上記動作を繰り返し行う。

以上のように、本実施の形態によれば、数値データ化されたプリント基板の設計情報からビア、パターン、パッドの情報を読み取り、エラーとなりうる全ビアの接続形態を自動で検出することにより、実装設計者が目視で行ってきた基板上のパスコンのグラウンドビアと信号ノイズ対策用のグラウンドビアとの分離チェックを効率的かつ確実に行うことができる。

なお、本実施の形態において、判定手段は、ビア接続検出手段２０２とビア接続判定手段２０３によって実現される。エラー表示手段は、エラー表示手段４００によって実現される。また、ビア接続検出手段は、ビア接続検出手段２０２によって実現される。ビア接続判定手段は、ビア接続判定手段２０３によって実現される。設計情報記憶手段は、ＣＡＤデータ解析手段２０１とデータ記憶手段３００によって実現される。

実施の形態２．
次に本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。図１３は、本発明の第２の実施の形態によるプリント基板設計検証システムの構成例を示すブロック図である。図１３に示すプリント基板設計検証システムは、ＣＡＤデータ入力手段１００と、解析手段２００と、データ記憶手段３００と、エラー表示手段４００と、ビアリスト表示手段４０１とを備える。また、解析手段２００は、ＣＡＤデータ解析手段２０１と、ビア接続検出手段２０２と、ビア接続判定手段２０３と、ビアリスト生成手段２０４とを備える。図１に示す第１の実施の形態と比べて、ビアリスト生成手段２０４とビアリスト表示手段４０１とが追加された点が異なる。

ビアリスト生成手段２０４は、ビア接続検出手段２０２がグラウンドビアの接続形態を検出する過程において、ビア接続検出手段２０２の各種判定の結果に基づいてグラウンドビアデータベースを生成する。ビアリスト表示手段４０１は、ビアリスト生成手段２０４が生成したグラウンドビアデータベースを参照し、グラウンドビアの情報、例えば位置や接続状態をユーザに表示する。

本実施の形態において、ビアリスト生成手段２０４は、例えばプログラムに従って動作するＣＰＵによって実現される。ビアリスト表示手段４０１は、例えばディスプレイ装置、スピーカなどの出力装置（図示せず。）およびプログラムに従って動作するＣＰＵによって実現される。

ビアリスト生成手段２０４が生成するグラウンドビアのデータベースは、例えば図１４に示すように第１の実施の形態において説明したビアデータベースの種別に加えて、接続先部品情報（Ｆ種別）の内容を抽出可能に関連づけて記憶したものであってもよい。接続先部品情報（Ｆ種別）は、ビアの接続先の部品を示す情報であって、例えば「部品以外」「コンデンサ」「その他」に分別される情報である。ここで「部品以外」とはパッドに直接パターンで接続されないビアを指し、「コンデンサ」とは部品情報（Ｅ種別）がパスコンであるパッドにパターンを介して接続されるビアを指し、「その他」とは部品情報（Ｅ種別）がパスコン以外の部品（例えば、ＩＣ等）のパッドにパターンを介して接続されるビアを指す。

次に、図１５および図１６のフローチャートを参照して本実施の形態の動作について説明する。本実施の形態において、ステップＳ１〜Ｓ６までの動作は第１の実施の形態と同様のため説明を省略する。

ビアリスト生成手段２０４は、ビア接続検出手段２０２がビアデータベース解析処理（ステップＳ４〜Ｓ７）において基板表面上のグラウンドビアを検出した（ステップＳ６のＮＯ）ことをうけて、対象ビアのデータをグランドビアデータベースに登録する。登録するデータは、ビアデータベースに記憶されている内容をそのまま用いてもよい。この際、接続先部品情報には初期値として「部品以外」を用いてもよい。ステップＳ６〜Ｓ３１までの動作は第１の実施の形態と同様のため説明を省略する。また、ビア接続検出手段２０２は、パッドデータベースの解析処理（ステップＳ２１〜Ｓ２４）において、判定対象パターン（ここでは、判定対象ビアと接続されるパターンを指す。）と接続されるパッドを検出した場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）に、

次に、ビアリスト生成手段２０４は、ビア接続検出手段２０２がパッドデータベースの解析処理（ステップＳ２１〜Ｓ２４）において判定対象ビアと接続されるパッドを検出した（ステップＳ２３のＹＥＳ）ことをうけて、グラウンドビアデータベースに判定対象ビアの接続先部品情報（Ｆ種別）を登録する。この際ビアリスト生成手段２０４は、パッドデータベースから対象パッドの部品情報（Ｅ種別）を参照して接続先部品情報（Ｆ種別）を取得してもよいし、ビア接続判定手段２０３がステップＳ３１にて判断した結果から接続先部品情報（Ｆ種別）を取得してもよい。そのような場合には、対象パッドの部品情報（Ｅ種別）が「パスコン」の場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）には、グラウンドビアデータベースの接続先部品情報（Ｆ種別）を「コンデンサ」として登録し（ステップＳ４２）、対象パッドの部品情報（Ｅ種別）が「その他」の場合（ステップＳ３１のＮＯ）は、グラウンドビアデータベースの接続先部品情報（Ｆ種別）を「その他」として登録する（ステップＳ４３）。

本実施の形態において、ビア接続判定手段２０３が判定対象ビアの接続形態に基づいてエラーの判定をする際に、ビアリスト生成手段２０４が生成したグラウンドビアデータベースを参照して、判定対象ビアが別の部品端子と兼用されている場合にもエラーと判定してもよい。

次に、ビア接続検出手段２０２がビアデータベースの全要素の解析を終了後、ビアリスト表示手段４０１は、グラウンドビアデータベースに登録されたグラウンドビアの情報を表示する（ステップＳ４４）。グラウンドビアの情報は、ユーザの要求に応じて表示してもよい。例えば、設計データの検証対象となるプリント基板は図３に示す多層板両面実装プリント基板であって、ＣＡＤデータ入力手段１００に入力されるＣＡＤデータは図５に示す内容である場合には、図１７に示すようなグラウンドビアデータベースが生成される。ビアリスト表示手段４０１は、例えば図１８に示すようなグラウンドビアリストを表示してもよい。ユーザはグラウンドビアの情報を一括して見ることができ、例えばグラウンドプレーンの位置を調整する場合に接続漏れを防止したり、より効果的に設計することができる。また、例えば接続先の種別毎に色分けして表示することによって、ユーザが確実にグラウンド接続を行うことができる。

以上のように、本実施の形態によれば、グラウンドビアの位置や接続先を一目で確認でき、グラウンド接続を確実かつ効果的に設計することができる。例えば、面積が広くてより多くのグラウンドビアにより内層プレーンと接続するグラウンドプレーンを張ることによって、より有効的にノイズ放射やクロック干渉等による電気的特性の悪化を押さえ込むことができる。また例えば、コンデンサに接続されるグラウンドビアを一目で確認することもできるため、パスコンのグラウンド端子を直接に内層のグラウンドプレーンと接続するなどの処置が確実に行え、パスコン毎にビアおよびパターンを専用化することがより容易になる。ビアおよびパターンを１つのパスコンの専用化とすることで、ＥＭＩに対する特性および電気的特性の悪化を防ぐことができる。

なお、本実施の形態において、ビア情報記憶手段は、ビアリスト生成手段２０４とデータ記憶手段３００によって実現される。ビア情報表示手段は、ビアリスト表示手段４０１によって実現される。

次に、具体的な実施例を用いて第１の実施の形態の動作を説明する。本実施例において、設計データの検証対象となるプリント基板は、図３に示す多層板両面実装プリント基板であって、ＣＡＤデータ入力手段１００に入力されるＣＡＤデータは、図５に示す内容である場合を例にとって説明する。また入力されるＣＡＤデータには、図５に示す内容だけでなく、図４に示すグラウンドプレーン２が張られているか否かを座標に基づいて判断できる情報が含まれているものとする。なお、本実施例の動作の説明に付与するステップ番号は、第１の実施の形態の動作を示す図６〜図９のフローチャートに対応させて記述する。

まず、ＣＡＤデータ入力手段１００にユーザから、例えば図５に示すようなＣＡＤデータが入力される。ＣＡＤデータ入力手段１００にＣＡＤデータが入力されると、ＣＡＤデータ解析手段２０１は、ビア、パターン、パッドのそれぞれについて、ＣＡＤデータを解析して、例えば図１０に示すビアデータベース、図１１に示すパターンデータベース、図１２に示すパッドデータベースを生成する（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）。

ビア接続検出手段２０２は、ＣＡＤデータ解析手段２０１が生成したビアデータベースを順々に参照し、グラウンドビアであって外層に接続されるビアを検索する。図１０に示すビアデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、ビア７２の接続情報（Ｃ種別）が「グラウンドネット」であるため、ビア接続検出手段２０２は、ビア７２がグラウンドビアであると判定する（ステップＳ５）。次にビア７２の構成面（Ｂ種別）が「全層」であるため、ビア接続検出手段２０２は、ビア７２がインナービアでないと判定する（ステップＳ６）。

ここでビア接続検出手段２０２は、ビア７２がグラウンドビアであってインナービアでないため、ビア７２を判定対象ビアとして、ビア７２と接続されるパターンを検索する。図１１に示すパターンデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、まず、パターン８３の構成面（Ｂ種別）「部品面」および接続情報（Ｃ種別）「グラウンドネット」がビア７２の構成面（Ｂ種別）「全層」および接続情報（Ｃ種別）「グラウンドネット」と同じであるため、ビア接続検出手段２０２はパターン８３がビア７２と同じ実装面でグラウンド接続に用いられると判断する（ステップＳ１２）。この際ビア７２の構成面（Ｂ種別）「全層」は全ての層を含めるとして扱うため、パターン８３の構成面（Ｂ種別）「部品面」と一致すると判断できる。次に、パターン８３の位置情報（Ｄ種別）のうち終端座標「９＿１８」がビア７２の位置情報（Ｄ種別）である中心座標「９＿１８」と一致するため、ビア接続検出手段２０２は、ビア７２とパターン８３とが接続されると判断する（ステップＳ１３）。

次にビア接続検出手段２０２は、判定対象であるビア７２と接続されるパターン８３が検出できたため、パターン８３と接続されるパッドを検索する。図１２に示すパッドデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、まず、パット４２の構成面（Ｂ種別）「部品面」および接続情報（Ｃ種別）「グラウンドネット」がビア８３の構成面（Ｂ種別）「部品面」および接続情報（Ｃ種別）「グラウンドネット」と同じであるため、ビア接続検出手段２０２は、パッド４２が同じ実装面でグラウンド接続に用いられると判断する（ステップＳ２２）。次に、パッド４２の位置情報（Ｄ種別）である中心座標「７＿１８」がパターン８３の位置情報（Ｄ種別）のうち先頭座標「７＿１８」と一致するため、ビア接続検出手段２０２は、パターン８３とパッド４２とが接続されると判断する（ステップＳ２３）。この際パターン８３の位置情報（Ｄ種別）は、ビア７２の中心座標とパターン８３の終端座標が一致したため一致していない先頭座標を判定に用いる。

ここまでの動作によって、ビア接続検出手段２０２は、判定対象であるビア７２とパターン８３を介して接続されるパット４２が検出できたため、ビア接続判定手段２０３に判定対象であるビア７２の接続形態についてエラーの判定を指示する。ビア接続判定手段２０３は、ビア７２の接続形態について、ビア７２と接続されるパッド４２の部品情報（Ｅ種別）がパスコンか否かを判定する（ステップＳ３１）。パット４２の備品情報（Ｅ種別）は「パスコン」であるため、ビア７２がグラウンドプレーンに接続されるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ここでは図４に示すとおり、ビア７２はグラウンドプレーン２に接続されないため、ビア７２は悪化要因でないと判定する。

また、ビア接続検出手段２０２は、ビア接続判定手段２０３にエラー判定の指示を出した後も引き続き判定対象であるビア７２の接続形態の検出動作を行う。ここまでの動作によって、パターン８３までの解析動作を終了しているため、次のパターン８４へ進む（ステップＳ１２に戻る。）。パターンデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、判定対象であるビア７２と接続されるパターンは存在しないため、ビア７２についての解析動作を終了する。ビア接続検出手段２０２は、次のビア７３へ進む（ステップＳ５に戻る。）。図１０に示すビアデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、ビア７４を探し出す（ステップＳ５，Ｓ６）。

次にビア接続検出手段２０２は、ビア７４を判定対象ビアとして、ビア７４と接続されるパターンを検索する。パターンデータベースを参照してビア７４と同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつビア７４に接続されているパターンを検索する。図１１に示すパターンデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、パターン８６を探し出す（ステップＳ１２，Ｓ１３）。次にビア接続検出手段２０２は、パッドデータベースを参照してパターン８６と同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつパターン８６に接続されるパッドを検索する。図１２に示すパッドデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、パッド６２を探し出す（ステップＳ２２，２３）。

ここでビア接続検出手段２０２は、グラウンド接続に用いられパターン８６に接続されるパット６２を探しだしたことにより、ビア７４の接続形態がグラウンドビアであることを検出し、ビア接続判定手段２０３に判定を指示する。ビア接続判定手段２０３は、ビア７４の接続形態について、接続先の部品がパスコンであることを検出し（ステップＳ３１）、ビア７４がグラウンドプレーンに接続されるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ここでは図４に示すとおり、ビア７４はグラウンドプレーン２に接続されるため、ビア７４は悪化要因となりうるためエラーと判定する。エラー表示手段４００は、ビア接続判定手段３０３がエラーと判定したビア７４について、グラウンドの接続がエラーである旨を表示する。

ビア７２の場合と同様に、ビア接続検出手段２０２はビア接続判定手段２０３に判定の指示を出した後も引き続きビア７４についての接続形態の検出動作を行う。この時点では、パターン８６までの確認が終了したため、次のパターン８７を参照する（ステップＳ１２に戻る。）。パターンデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、ビア７４と同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつビア７４に接続されているパターンはないため、ビア７４についての確認を終了する。ビア接続検出手段２０２は、次のビア７５から引き続きグラウンドビアであってインナービアでないビアの検索を行う（ステップＳ５に戻る。）。図１０に示すビアデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、ビア７６を探し出す（ステップＳ５，Ｓ６）。

次にビア接続検出手段２０２は、パターンデータベースを参照してビア７６と同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつビア７６に接続されているパターンを検索する。図１１に示すパターンデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、パターン８９を探し出す（ステップＳ１２，Ｓ１３）。次にビア接続検出手段２０２は、パッドデータベースを参照してパターン８９と同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつパターン８９に接続されるパッドを検索する。図１２に示すパッドデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、パッド５２を探し出す（ステップＳ２２，Ｓ２３）。

ここでビア接続検出手段２０２は、グラウンド接続に用いられパターン８９に接続されるパット５２を探しだしたことにより、ビア７６の接続形態がグラウンドビアであることを検出し、ビア接続判定手段２０３に判定を指示する。ビア接続判定手段２０３は、ビア７６の接続形態について、ビア７６と接続されるパッド５２の部品情報（Ｅ種別）がパスコンか否かを判定する（ステップＳ３１）。パット５２の備品情報（Ｅ種別）は「その他」であるため、ビア７６は悪化要因でないと判定する。

ビア７４の場合と同様に、ビア接続検出手段２０２はビア接続判定手段２０３に判定の指示を出した後も引き続きビア７６についての接続形態の検出動作を行う。この時点では、パターン８９までの確認が終了したため、パターンデータベースの繰り返し動作は完了し、次のビア７６から引き続きグラウンドビアであってインナービアでないビアの検索を行う（ステップＳ５に戻る。）。図１０に示すビアデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、ビア７７を探し出す（ステップＳ５，Ｓ６）。

次にビア接続検出手段２０２は、パターンデータベースを参照してビア７７と同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつビア７７に接続されているパターンを検索する。図１１に示すパターンデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、ビア７７に接続されるパターンは存在しないことを検出する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。

接続されるパターンが存在しないことが判明されたことにより、ビア７７はグラウンドプレーンの接続用ビアとして使用されても問題ないため、エラーとせず次の動作を続ける。ビア７８，７９についてもビア７７と同様である。ここまでで、ビアデータベースの繰り返し動作は完了し、本実施の動作を終了する。

次に、別の実施例を用いて第１の実施の形態の動作を説明する。本実施例では、多層板両面実装プリント基板の内層に信号層がある場合を例にとって説明する。本実施例において、設計データの検証対象となるプリント基板は図１９に示す多層板両面実装プリント基板であって、ＣＡＤデータ入力手段１００に入力されるＣＡＤデータは図２０に示す内容である場合を例にとって説明する。また、ＣＡＤデータには図２０に示す内容だけでなく、図１９に示すグラウンドプレーン２が張られているか否かを座標に基づいて判断できる情報が含まれているものとする。なお、本実施例の動作の説明に付与するステップ番号は、第１の実施の形態の動作を示す図６〜図９のフローチャートに対応させて記述する。

図１９は本実施例における多層板両面実装プリント基板の設計例を示す説明図である。なお、図１９においては部品面に配置される導体を実線で表現し、はんだ面に配置される導体を点線で表現する（パターンは、部品面と内層とはんだ面とを線の網掛けによって区別する。）。図１９に示すように、実装設計ＣＡＤ上の多層板両面実装プリント基板１は、部品面にはＩＣ３とその電源に接続されるパスコン６が配置され、はんだ面にはＩＣ５とその電源に接続されるパスコン６が配置されている。図３に示す第１の実施例と比べて、部品面側ＩＣ３と接続されるパスコン４に接続されるグラウンドビア７２が、さらに内層グラウンドプレーンに接続されたビア９１と内層のパターン１０１を介して接続されている点が異なる。また、部品面側ＩＣ３のパッド３２とはんだ面側ＩＣ５のパッド５３とをビア７５を経由して接続していたパターン８７が、さらにビア９２，９３をによって接続される内層のパターン１０２を介して接続されている点が異なる。

図２０は、図１９に示す多層板両面実装プリント基板１のＣＡＤデータの一例を示す説明図である。なお、図２０において、図番号の網掛けは図５に示す第１の実施例と比べて異なる部分を示したものである。本実施例において入力されるＣＡＤデータには、内層の信号層が「内層Ａ」として登録されている。

以下、ビア７２がエラーと判断される動作について具体的に説明する。本実施例において、ビア接続検出手段２０２が、ビア７２の情報を参照した時点から説明する。それまでの動作は第１の実施の形態と同様のため省略する。ビア接続検出手段２０２は、ビア７２の接続情報（Ｃ種別）と構成面（Ｂ種別）に基づいて、ビア７２がグラウンドビアであって外層に接続されるビアであることを判定する（ステップＳ５，Ｓ６）。

次にビア接続検出手段２０２は、パターンデータベースを参照してビア７２と同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつビア７２に接続されているパターンを検索する。パターンデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、パターン８３を探し出す（ステップＳ１２，Ｓ１３）。次にビア接続検出手段２０２は、パッドデータベースを参照してパターン８３と同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつパターン８３に接続されるパッドを検索する。パッドデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、パッド４２を探し出す（ステップＳ２２，Ｓ２３）。

ここでビア接続検出手段２０２は、ブランド接続に用いられパターン８３に接続されるパッド４２を探しだしたことにより、ビア７２の接続形態がグラウンドビアであることを検出し、ビア接続判定手段２０３に判定を指示する。ビア接続判定手段２０３は、ビア７２の接続形態について、接続先の部品がパスコンであることを検出し（ステップＳ３１）、ビア７２がグラウンドプレーンに接続されるか否かを判定する（ステップＳ３２）。

ビア７２の位置情報（Ｄ種別）である座標情報からは直接にグラウンドプレーンに接続されていないが、ここで、ビア７２に接続される他のパターンについてパターンデータベースを検索すると、パターン１０１が内層にてグラウンドネットに接続されるというデータを探し出す。パターン１０１の位置情報（Ｄ種別）に基づいて接続先をＣＡＤデータまたはパッドデータベースもしくはビアデータベースから検索することで、パターン１０１はビア９１と接続されていることが判明する。ビア９１の構成面（Ｂ種別）および位置情報（Ｄ種別）からグラウンドプレーンが存在していることが判明する。従ってビア接続判定手段２０３は、ビア７２がグラウンドプレーンと接続されており、悪化要因となりうるためエラーと判定する。エラー表示手段４００は、ビア接続判定手段３０３がエラーと判定したビア７２について、グラウンドの接続がエラーである旨を表示する。

また、ビア接続検出手段２０２はビア接続判定手段２０３に判定の指示を出した後も引き続きビア７２についての接続形態の検出動作を行う。パターンデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、パターン１０１を探し出す（ステップＳ５，Ｓ６）。次にビア接続検出手段２０２は、パッドデータベースを参照してパターン１０１と同じ実装面でグラウンド接続に用いられ、かつパターン１０１に接続されるパッドを検索する。パッドデータベースに含まれる要素を１つずつ処理していくと、パターン１０１に接続されるパッドは存在しないことを検出する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。接続されるパッドが存在しないことが判明されたことにより、パターン１０１との接続においてはエラーとせず次の動作を続ける。

同様に、ビア９１についての動作も、ビア９１に接続されるパターン１０１を探し出したのち、パターン１０１に接続されるパッドが存在しないことが判明され、ビア９１においてはエラーとせず次の動作を続ける。

本発明は、ＣＡＤを用いてプリント基板の設計を行う場合に、設計の検証を行うためのシステムやＣＡＤによるプリント基板配線配置システムといった用途に適用できる。

第１の実施の形態におけるプリント基板設計検証システムの構成例を示すブロック図である。 本発明におけるＣＡＤデータの構成例を示した説明図である。 多層板両面実装プリント基板の設計例を示す説明図である。 多層板両面実装プリント基板１表面に貼られたグラウンドプレーン２の領域を示すための説明図である。 多層板両面実装プリント基板のＣＡＤデータの一例を示す説明図である。 第１の実施の形態におけるプリント基板設計検証システムの動作を示すフローチャートである。 第１の実施の形態におけるプリント基板設計検証システムの動作を示すフローチャートである。 第１の実施の形態におけるプリント基板設計検証システムの動作を示すフローチャートである。 第１の実施の形態におけるプリント基板設計検証システムの動作を示すフローチャートである。 ビアデータベースの一例を示す説明図である。 パターンデータベースの一例を示す説明図である。 パッドデータベースの一例を示す説明図である。 第２の実施の形態におけるプリント基板設計検証システムの構成例を示すブロック図である。 グラウンドビアデータベースの構成例を示す説明図である。 第２の実施の形態におけるプリント基板設計検証システムの動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるプリント基板設計検証システムの動作を示すフローチャートである。 グラウンドビアデータベースの一例を示す説明図である。 グラウンドビアリストの一例を示す説明図である。 第２の実施例における多層板両面実装プリント基板の設計例を示す説明図である。 第２の実施例における多層板両面実装プリント基板のＣＡＤデータの一例を示した説明図である。

符号の説明

１００ ＣＡＤデータ入力手段
２００ 解析手段
２０１ ＣＡＤデータ解析手段
２０２ ビア接続検出手段
２０３ ビア接続判定手段
３００ データ記憶手段
４００ エラー表示手段

Claims (15)

1. 電子回路が形成されるプリント基板の設計情報を示すプリント基板設計情報に基づいて、プリント基板に形成される信号パターンのノイズを防止するためのグラウンドプレーンとプリント基板に配置される部品の電源ノイズを防止するための電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判定する判定手段と、
   前記グラウンドプレーンと前記電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判定すると、プリント基板の実装設計が誤っている旨を示すエラーを表示するエラー表示手段とを備えた
   ことを特徴とするプリント基板設計検証システム。
2. 判定手段は、
   プリント基板に配置される導体を示す情報と前記導体の配置および配線を示す情報とを含むプリント基板設計情報に基づいて、基板表面上でグラウンドに接続されるビアを検出し、さらに前記ビアと物理的に接続される導体を検出するビア接続検出手段と、
   前記ビア接続検出手段により検出されたビアおよび導体を示す情報を含むプリント設計情報を用いて、あらかじめ定められた評価基準に基づいて、前記ビアを介してグラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判断するビア接続判定手段とを含み、
   エラー表示手段は、前記ビア接続判断手段によってグラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断された場合に、エラーを表示する
   請求項１記載のプリント基板設計検証システム。
3. 判定手段は、
   プリント基板設計情報から、少なくとも外層に張られるグラウンドプレーンの位置情報と、ビア、パターン、パッドの位置情報および接続先ネット情報と、パッドの部品情報とを導出し、導出した各導体の情報をそれぞれ検索可能に記憶する設計情報記憶手段を含み、
   ビア接続検出手段は、前記設計情報記憶手段が記憶した各導体の情報を順次用いることによって、基板表面上でグラウンドに接続されるビアおよび前記ビアと物理的に接続される導体を検出する
   請求項２記載のプリント基板設計検証システム。
4. ビア接続検出手段は、設計情報記憶手段が記憶した各導体の情報を順次用いることによって、外層でグラウンドネットに接続されるビアおよび前記ビアと物理的に接続されるパッドを検出し、
   ビア接続判定手段は、設計情報記憶手段が記憶した前記ビアの位置情報および前記パッドの部品情報に基づいて、前記パッドが電気ノイズ防止素子のパッドであって、かつ前記ビアの位置情報が指す外層にグラウンドプレーンが存在する場合に、グラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断する
   請求項３記載のプリント基板設計検証システム。
5. ビア接続検出手段は、設計情報記憶手段が記憶した各導体の情報を順次用いることによって、外層でグラウンドネットに接続される第１のビアを検出し、さらに前記第１のビアと物理的に接続されるパッドおよび前記第１のビアと物理的に接続される１つ以上の第２のビアを検出し、
   ビア接続判定手段は、設計情報記憶手段が記憶した前記第２のビアの位置情報および前記パッドの部品情報とに基づいて、前記パッドが電気ノイズ防止素子のパッドであって、かつ前記第２のビアの位置情報が指す外層にグラウンドプレーンが存在する場合に、グラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断する
   請求項３記載のプリント基板設計検証システム。
6. ビア接続検出手段により検出されたビアおよび前記ビアと物理的に接続される導体の情報をビアの接続形態情報として、前記ビアに関連づけて検索可能に記憶するビア情報記憶手段と、
   前記ビア情報記憶手段に記憶されたビアの接続形態情報から、ユーザに提供する情報を検索して表示するビア情報表示手段とを備えた
   請求項２から請求項５のうちのいずれか１項に記載のプリント基板設計検証システム。
7. 設計情報記憶手段が記憶するプリント基板設計情報は、多層両面実装プリント基板の基板設計情報である請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載のプリント基板設計検証システム。
8. コンピュータが備える判定手段が、電子回路が形成されるプリント基板の設計情報を示すプリント基板設計情報に基づいて、プリント基板に形成される信号パターンのノイズを防止するためのグラウンドプレーンとプリント基板に配置される部品の電源ノイズを防止するための電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判定し、
   コンピュータが備えるエラー表示手段が、前記グラウンドプレーンと前記電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判定された場合に、プリント基板の実装設計が誤っている旨を示すエラーを表示する
   ことを特徴とするプリント基板設計検証方法。
9. 判定手段が備えるビア接続検出手段が、プリント基板に配置される導体を示す情報と前記導体の配置および配線を示す情報とを含むプリント基板設計情報に基づいて、基板表面上でグラウンドに接続されるビアを検出し、さらに前記ビアと物理的に接続される導体を検出し、
   判定手段が備えるビア接続判定手段が、前記ビア接続検出手段により検出されたビアおよび導体の情報を示すプリント設計情報を用いて、あらかじめ定められた評価基準に基づいて、前記ビアを介してグラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判断し、
   エラー表示手段が、前記ビア接続判断手段によってグラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断された場合に、エラーを表示する
   請求項８記載のプリント基板設計検証方法。
10. 判定手段が、電子回路が形成されるプリント基板の設計情報を示すプリント基板設計情報に基づいて、プリント基板に形成される信号パターンのノイズを防止するためのグラウンドプレーンとプリント基板に配置される部品の電源ノイズを防止するための電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判定し、
    エラー表示手段が、前記グラウンドプレーンと前記電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判定された場合に、プリント基板の実装設計が誤っている旨を示すエラーを表示する過程で、
    前記判定手段が備える設計情報記憶手段が、プリント基板に配置される導体を示す情報と前記導体の配置および配線を示す情報とを含むプリント基板設計情報から、少なくとも外層に張られるグラウンドプレーンの位置情報と、ビア、パターン、パッドの位置情報および接続先ネット情報と、パッドの部品情報とを導出し、導出した各導体の情報をそれぞれ検索可能に記憶し、
    前記判定手段が備えるビア接続検出手段が、前記設計情報記憶手段が記憶した各導体の情報を順次用いることによって、基板表面上でグラウンドに接続されるビアおよび前記ビアと物理的に接続される導体を検出し、
    前記判定手段が備えるビア接続判定手段が、前記ビア接続検出手段により検出されたビアおよび導体の情報を示すプリント設計情報を用いて、あらかじめ定められた評価基準に基づいて、前記ビアを介してグラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判断し、
    前記エラー表示手段が、前記ビア接続判断手段によってグラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断された場合に、エラーを表示する
    ことを特徴とするプリント基板設計検証方法。
11. ビア接続検出手段が、設計情報記憶手段が記憶した各導体の情報を順次用いることによって、外層でグラウンドネットに接続されるビアおよび前記ビアと物理的に接続されるパッドを検出し、
    ビア接続判定手段が、設計情報記憶手段が記憶した前記ビアの位置情報および前記パッドの部品情報に基づいて、前記パッドが電気ノイズ防止素子のパッドであって、かつ前記ビアの位置情報が指す外層にグラウンドプレーンが存在する場合に、グラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断する
    請求項１０記載のプリント基板設計検証方法。
12. ビア接続検出手段が、設計情報記憶手段が記憶した各導体の情報を順次用いることによって、外層でグラウンドネットに接続される第１のビアを検出し、さらに前記第１のビアと物理的に接続されるパッドおよび前記第１のビアと物理的に接続される１つ以上の第２のビアを検出し、
    ビア接続判定手段が、設計情報記憶手段が記憶した前記第２のビアの位置情報および前記パッドの部品情報とに基づいて、前記パッドが電気ノイズ防止素子のパッドであって、かつ前記第２のビアの位置情報が指す外層にグラウンドプレーンが存在する場合に、グラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断する
    請求項１０記載のプリント基板設計検証方法。
13. ビア情報記憶手段が、ビア接続検出手段により検出されたビアおよび前記ビアと物理的に接続される導体の情報をビアの接続形態情報として、前記ビアに関連づけて検索可能に記憶し、
    ビア情報表示手段が、前記ビア情報記憶手段に記憶されたビアの接続形態情報から、ユーザに提供する情報を検索して表示する
    請求項１０から請求項１２のうちのいずれか１項に記載のプリント基板設計検証方法。
14. コンピュータに、
    電子回路が形成されるプリント基板の設計情報を示すプリント基板設計情報に基づいて、プリント基板に形成される信号パターンのノイズを防止するためのグラウンドプレーンとプリント基板に配置される部品の電源ノイズを防止するための電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判定する判定処理、および
    前記グラウンドプレーンと前記電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判定された場合に、プリント基板の実装設計が誤っている旨を示すエラーを表示するエラー表示処理
    を実行させるためのプリント基板設計検証プログラム。
15. コンピュータに、
    判定処理で、プリント基板に配置される導体を示す情報と前記導体の配置および配線を示す情報とを含むプリント基板設計情報に基づいて、基板表面上でグラウンドに接続されるビアを検出し、さらに前記ビアと物理的に接続される導体を検出するビア接続検出処理、および
    検出されたビアおよび導体の情報を示すプリント設計情報を用いて、あらかじめ定められた評価基準に基づいて、前記ビアを介してグラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されるか否かを判断するビア接続判定処理を実行させ、
    エラー表示処理で、グラウンドプレーンと電源ノイズ防止素子のグラウンドとが接続されると判断された場合に、エラーを表示する
    請求項１４記載のプリント基板設計検証プログラム。

Images