JPH02287677A - プリント板ｃａｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は未決定の配線を特殊表示するようにしたプリン
ト板ＣＡＬ）装置に関するものである。

〈従来の技術〉 本明細書で論じるプリント板ＣＡＤ装置は、手動により
配線パターンを決定するＣＡＤ装置である。

説明を加えると、ＣＲＴ上にプリント板及びこれに搭載
される電子部品の取り付は穴を表示させ、カーソルで次
々とＣＲＴ上の座標点を指示しながら配線作業を行って
プリント板配線データを記憶部上に作成する。そしてこ
の作成した配線データに基づいてプリント板を実際に製
造するためのパターン図面等を自動的に出力できる装置
である。

オペレータは０８７画面を介してコンピュータと対話し
ながらカーソル操作により配線の引き回し作業を行うが
、この配線作業は、通常、ネットリストに従いネット単
位で配線パターンの追加、修正、削除を行う。

ネットとは、同一電位で接続されるべき部品ピンのグル
ープのことである。またネットリストとは、どの部品ビ
ンが互いに接続関係にあるかを示しなリストであって、
配線作業の前段階でキーボード等を介してＣＡＤ装置に
入力されるデータである。

高密度に電子回路が組み込まれたプリント板の配線作業
を進めていくと、成る時点にて既に配線した他のネット
の配線パターンが障害になり未結線ネットの接続作業が
先に進めなくなる事態が発生する。このような場合、−
時的に作業中のネットの配！！操作を中断（ホールドす
ると言う）し、障害になっているネットの配線経路を修
１Ｅ　Ｌ、障害を取り除いた後にホールド状態にしてい
たネットの配線作業を再開するようにしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし上述した従来のプリント板ＣＡＤ装置は、１度に
ホールド状態にできるネッｌ〜は１ネットのみであり、
ホールド状態に出来る端点は、現在配線している端点と
終点（ターゲット）の２点間たけであった。そして障害
を取除くパターン修正を行った後、ホールド状態のネッ
トの配線作業を再開するように動作する。

言替えると従来のＣ＾０装置は、配線作業を手掛けたネ
ットから順に経路の決定を行わなければならない。即ち
、途中に経路障害があるネットの配線を後回しにして、
他のネッ１〜の配線作業を次々と進めることができにく
い構成になっていた。

一方、配線パターンはプリント板の全体に等しく分散し
ているのが好ましく、成る領域では配線が密であり、他
の領域ではパターンが疎であるプリント板は好ましくな
い、配線が混んでいる領域でブリッジや信号のリーク等
が発生するからである。

このようなことからプリント板配線を行う場合、まず、
配線パターンが一様に分布するように主な配線パターン
を決定し、その後、枝葉の配線パターンを決定づるのが
合理的である。しかし従来のＣＡ［ｌ装置はホールドで
きるネットが１ネツトであることから上記−様な配線密
度を得るための設計作業に適さないものであった。

本発明の目的は、途中に障害があるためデザインルール
に違反した配線パターンを仮配線とし、このような仮配
線の多数本を表示できるプリント板ＣＡＤ装置を提供す
ることである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記課題を解決するために ＣＵＴ上の任意の位置にカーソルを移動するカーソル操
作器（１）と、 カーソル座標値を読取る機能（２１）と、実配線と仮配
線の切替手段（２）と、 この切替手段と前記′ａ能（２１）の出力信号を導入し
、カーソルで指定された２点間を結ぶ実配線の始点及び
終点座標値、当該実配線の表示色を示す信号、実配線で
あることを示すフラグ信号、を出力する配線パターン作
成部（２２）と、プリント板配線の禁止規則を定めたデ
ザインルールを備え、後述する図形データリスト（３２
）に既に格納されている実配線と、今、配線パターン作
成部から出力された実配線とを比教し、デザインルール
に違反していない場合、前記配線パターン作成部の出力
データを後述する図形データリストに書込むデザインル
ールチェック部と、切替手段と前記機能（２１）の出力
信号を導入し、カーソルです旨定された２点間を結ぶ仮
配線の始点及び終点座ａｍ、当該仮配線の表示色を示す
信号、仮配線であることを示すフラグ信号、を出力する
ホールドパターン作成部（２４）と、 前記ホールドパターン乍成部の出力データど、デザイン
ルールチェック部を介して導入する配線パターン作成部
の出力データと、を記憶する図形データリスト（３２）
と、 からなる手段を講じたものである。

く作用〉 デザインルールチェック部を通過した実配線と、デザイ
ンルールチェック部を通過しない仮配線とを図形データ
リストに格納している１通常、仮配線は本来通ることが
できない規則違反の配線パターンであるが、これは実配
線と異なる色彩でＣＲＴに表示される。従って概略の配
線を行った後、仮配線に着目して規則違反を正規な配線
に部分修正する作業を行うことができる。

〈実施例〉 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係るプリント板ＣＡＢ）装置の実施例
を示す図、第２図は記憶部に形成されるネットリストの
概念を示す図、第３図はプリント板と配線パターン例を
示す図、第４図は図形データリストの概念を示す図、第
５図はパターンレベルを説明する図、第６図と第７図は
第１図装置の動作を説明する図である。

本発明にかかる装置は、入力装置１０と、コンピュータ
２０と、記憶部３０と、　ＣＲＴ　４０と、図示しない
プロッタのブロックで構成される。コンピュータ２０は
記憶部３０よなは図示しないメモリに格納された各種プ
ログラムに基づいて特徴ある動作を行うが、コンピュー
タ２０の構成を機能ブロックで示した方が理解しゃずい
と考えられるので第１図ではコンピュータ２０を２１〜
２５の機能ブロックで表わしている。

第１図において、入力装置１０はカーソルをＣＩｔ７４
０上の任意の位置に移動するタブレノト（カーソル操作
器）及び数字・文字等を入力するキーボードより成る入
力部１と、これから入力する線分が実配線か仮配線かの
指示をコンピュータ２０に対して行う切替スイッチ２と
を備えている。

コンピュータ２０は、座標値読取機能部２１と、配線パ
ターン作成部２２ど、デザインルールチェック部２３と
、ホールドパターン作成部２４と、配線パターン表示処
理部２５から構成される。

座標値読取機能部２１は、タブレット１からの信号を導
入しカーソル座標値を読取るものである。

タブレット１と座標値読取機能部２１とは、公知の技術
を用いることができる。

配線パターン作成部２２は、切替スイッチ２が実配線を
選択した時動作するものである。　１１０ち、切替スイ
ッチ２と座標値読取機能２１の出力信号を導入し、カー
ソルで措定された２点間を結ぶ実配線の始点及び終点座
標値と、当該実配線の表示色を示す信号と、実配線であ
ることを示すフラグ信号と、を出力するものである。更
に配線パターン作成部２２は、その出力データをどの作
図レベルに格納するのかを指示するレベル信号と、実配
線の太さを示す線幅信号を出力できる。

説明を加える。第５図に示すようにＣＡＤ装置において
はプリント板を多数の面でとらえ、これらの面をレベル
と称する０例えば部品が乗る面の配線パターンはレベル
２、半田面の配線パターンはレベル３とし、配線パター
ンごとにレベル番号を付して後述する図形データリスト
に格納する。各レベルにおける！痕（Ｘｌ、Ｙｌ　）は
第５図の如く共通である。ここで入力装置１０にてレベ
ルｎと（ｎ＋１）の配線パターン図を表示する旨を指令
することができる。その結果、レベルｎと（ｎ＋１）の
配線パターンが重畳したプリン１−板面の図がＣＵＴ　
４０上に表示される。そしてこれから入力する線分はレ
ベルｎの配線パターンであることを人力装置１０で指令
すると、配線パターン作成部２２はその信号を受け、入
力された線分の始点と終点の座１３７１Ｊと共にレベル
信Ｉ　ｎを図形データリストに出力する。

そして各レベルごとに配線パターンの表示色は、予め設
定されているので、配線パターン中成部２２はレベルが
指定されると、そのレベルに対応した表示色を示す信号
も出力できる。また、配線パターン作成部２２は切替ス
イッチ２の信号も導入しているので実配線であることを
示すフラグ（例えば“１”）を線分の座標値と共に出力
できる。また入力装置１０は線幅の数値も入力できるの
で、これを受けて配線パターン作成部２２は線幅を示す
信号を出力することがて・きる。

デザインルールチェック部２３は、プリント板配線の禁
止規則を定めたデザインルールを備えている。このよう
な禁止規則の例を説明する。

■　同一レベル上における異なるネットの配線パターン
は交差することができない。

■　同一レベル上おける異なるネットの配線バタンか近
接できる距離はＡｌｌである。数値Ａは設計する電子回
路やプリント基板等の諸条件により決定され、このＡＭ
は予めデザインルールチェック部２３に設定されている
。

デザインルールチェック部２３は、今、配線バタン作成
部２２から出力された実配線と、図形データリスト３２
に既に格納されている実配線（この実配線は今、書込も
うとしている実配線と同じレベルに属する実配線）とを
比較し、上記デザインルールに違反しているか否かを判
断することができる。

この判断は容易に行うことができる。

即ち、始点と終点座標を知ることで配線パターン（例え
ば直線）を数学的に特定することができる。そして２本
の直線間の距離、又はこの２本の直線が交差しているか
否かは容易に数学的に判断することができ、この判断を
行うプログラムも公知である。

デザインルールチェック部２３は、配線パターン作成部
２２から出力された実配線と、この実配線と同じレベル
に属する図形データリス１−３２に格納されている総べ
ての直線とを比敦し、上記判断を行う。

そして、デザインルールに適合した実配線のデータは、
図形データリスト３２の所定のアドレスに書込む、また
、デザインルールに適合しない実配線データはこの８込
み動作を行わず、アラーム借景Ｓ＾を出力する。

ホールドパターン作成部２４は、切替スイッチ２が仮配
線を選択した時動作するものである。即ち、切替スイッ
チ２と座標値読取′機能２１の出力信−弓を導入し、カ
ーソルで指定された２点間を結ぶ仮配線の始点及び終点
座標値と、当該仮配線の表示色を示す信号と、仮配線で
あることを示すフラグ信号と、を出力するものである。

更にボールドパターン作成部２４は、その出力データを
格納するレベル信号と、仮配線の太さを示す線幅信号を
出力できる。ホールドパターン発生部２４の構成は配線
パターン作成部２２とほぼ同様な構成であるなめその再
説明を省略する。なお、通常仮配線が格納される１／ベ
ルは予め設定されている。また、仮配線であることを示
すフラグは（前記実配線が“１”であれば）、”Ｏ′′
である。ホールドパターン作成部２４の出力データは、
デザインルールチェック部２３を介さす、直接、バス５
２を経由して図形データリスト３２に加えられるので、
上述した配線禁止規則に違反する配線パターンも図形デ
ータリスト３２に格納することができる。

配線パターン表示処理部２５は、入力装置１０から例え
ばレベルｎと（ｒ＋＋１）の配線パターンを表示する旨
の信号を受けると、図形データリスト３２からレベルｎ
と（ｎ＋１）である配線データを総べて読み出し、この
データから例えば第６図、第７図のようなプリント板パ
ターン図をＣＲＴ　４０上に表示する。

このような配線パターン表示処理部２５は既に公知であ
り、本発明の要部でないため、本明細書ではその詳細な
説明を省略する。なお、配線パターン表示処理部２５は
コンピュータ２０内に含まれる構成で図示したが、コン
ピュータ２０とは独立１．た構成にしても良い。

記憶部３０は、データベースとして各種データを格納し
ておくものである。第１図ではホールドパターン作成部
２４の出力データと、デザインルールツク部を介して導
入する配線パターン作成部の出力データとを記憶する図
形データリスト（３２）と、ネットリスト３１を図示し
た。

以上のように構成された第１図装置の動作を説明する。

まずオペレータはキーボード１を用いて、コンピュータ
２０にこれから設計するプリン１〜板に関する各種デー
タを入力する。各電子部品間の接続データもそのうちの
１つである。接続データは、ネットごとに入力される。

第２図と第３図を参照する。例えばＩＣ０１とＩＣ０２
とがグリント板上に第３図の如く配置され、ＩＣ０１の
０３ピンとＩＣＯ２の１０ピンが接続されるべきとき、
オペレータはこの接続関係をネットＮ０ＯＯＩとして第
２図のようにコンビュタ２０に入力する。同様にネット
Ｎ０ＯＯ２としてＩＣ０Ｉ−０１とＩＣＯ２−０５を入
力する。

このように同一電位で接続されるべき部品ビンのグルー
プを纏めたネットデータをキーボード１から入力すると
、コンピュータ２０は、第１図では図示しない機能によ
りこのネットデータを記憶部３０のネットリスト３１へ
例えばネット順に格納する。

次にオペレータは所望のプリント板上の位置にカーソル
を配置し、プリント板に搭載する各電子部品の位置を決
定する。

次にこれから配線しようとする作図レベル（例えば部品
面パターンの場合、レベル２の如し・・・第５図参照）
を入力装置１０からコンピュータ２０に加える。この時
点ではまだ配線作業を行っていないので、ＣＲＴ　４０
に表示される図形は単にプリント板の配線領域を示す輪
郭と搭載される電子部品のビン位置のみである。

オペレータは、切替スイッチ２で実配線を選択し、タブ
レットｌを操作してカーソルをプリント板上の所望の位
置に配置し、配線パターンの始点と終点の座標を座標値
読取機能部２１を介して配線パターン作成部２２に加え
る。配線パターン作成部２２は」二連した動作により実
配線の始点及び終点の座標値、実配線の表示色、フラグ
信号”　１　”　、レベル信号２、線幅を出力する。こ
のような手動配線の当初は配線領域が“空′°の状態で
あるので、デザインルールに違反する配線は通電子じな
い。

従って配線パターン作成部２２の出力は、デザインルー
ルチェック部２３を通過し、図形データリス）・３２へ
第１図の如く格納される。この図形データリスト３２の
データは、配線パターン表示処理部２５により逐次読み
出されているので、カーソルにより配線がコンピュータ
２０に入力されるどその線分は直ちにＣｆ１Ｔ　４０に
表示される。

オペレータはこのように入力した配線の状態を見ながら
新しい配線パターンを次々とコンピュータ２０に入力し
、その各配線ラインは図形データリスト３２に格納され
る。

第４図はこの図形データリスｌ−を拡大して描いたもの
である。第４図において、ネットＮ０ＯＯ１はライン同
１　、１．０２　、１０３の３本より構成されることを
示している。ここで、ライン［０１と［０２は実配線で
あるが（フラグ信号が１″）、ライン［０３は仮配線で
ある（フラグ信号“Ｏ”）。

次に仮配線を行う場合の動作を説明する。上述のように
オペレータはカーソルにて実配線の始点と終点座標を入
力し、例えばプリント板上の配線パターンの密度が均一
となるように線の引回しをすることかできる。このよう
にして次第に配線密度か上がり第６図の実線で示す状態
になったとする。第６図においてＰＯＩ〜Ｐ２０は電子
部品の端子ビンを表わしている。

ここで端子ビンＰＯ８とＰＩ３　、端子ビンＰ１４とＰ
２Ｏを接続しようとした場合、既配線［３と１４が障害
になり、デザインルールチェック部２３にてアラム信号
Ｓ＾が発生する。

このような場合、オペレータは切替スイッチ２を仮配線
側に切替える。そして第６図に点線で示すようなデザイ
ンルールに違反する仮配線１１．１２をホールドパター
ン発生部２４より図形データリスト３２に入力する。仮
配線はデザインルールチェック部２３を経由しないので
エラーと解されない。従ってオペレータは、切替スイッ
チ２を再び実配線側に切替えて配線作業を先へ進めるこ
とができる。

このようにしてプリント板上に乗せる総べてのネットの
配線を一旦済ませることかできる。

配線パターン表示処理部２５は、例えは部品面パターン
（レベル２）と、ホールドパターン（レベル１０）に属
する図形データリスト３２上のデータを抜出してその重
畳図形を表示できるので、実配線（例えば赤色）と仮配
線（例えば黄色）が混在した第６図のようなプリント板
結線図をＣＩ＋丁４０に表示できる。

オペレータは仮配線（黄色）の部分Ｉ＼容易に着目する
ことができ、配線障害を取除く修正作業を行う。この既
配線の経路を修正する動作は、公知の技術を用いること
ができる。例えばキーボード１の成るキーを押すと、修
正動作であることをコンピュータ２０は知ることかでき
る。そして第６図の如くカーソルを修正する線分の端点
Ｂ１に配置すると（第６図参照）、この端点座標から配
線パターン作成部２２は、図形データリスト３２上のど
のネットに修正命令が出されているか知ることができる
。そして端点Ｂ１に接続している２つのライン（Ｌ３，
１．６＞を例えばラバーバンド表示し、カーソルを第６
図の８２点に移動するとライン［３と［６は、ＰＯ７−
８２−８３を経由するラインになる０次にカーソルを第
６図の８３点に配置し、キーボード１で修正を指示する
キーを押し、カーソルを第６図の８４点に移動すると第
７図のライン１３°に示すように既配線が修正される。

同様に端子ビンＰ１４とＰ２Ｏを接続する配線の障害と
なっていたライン１４．１５（第６図参照）は、第７図
り、１’　、　１５“の如く修正することができる。

その後、第１図の切替スイッチ２を実配線側にして配線
パターン発生部２２より第６図の点線で示す線分を入力
することにより第７図に示す如く総べての配線パターン
を実配線にして配線作業を完了する。

なお、既配線を修正する構成・動作は、公知であり、ま
た本発明の要部でないため上述の如く簡単な説明に止ど
めた。

また、第１図では図形データリスト３２におけるプリン
ト板データに基づいてプリント板を製造するための写真
原版を作り出すプロッタ等の図示は省略した。

く本発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば経路障害のためデザイ
ンルール上では結線できないような配線パターンを仮配
線として特殊表示し、配線ｆＴ業を先に進めることがで
きる。従って、まずプリン１〜板全域にわたり均一な配
線密度のプリント板設計を行うことができる。そしてデ
サインルールに違反する仮配線はＣＲＴ上に特殊表示さ
れており、この部分の経路障害を取除く部分修正を行う
ことにより全体的にバランスのとれたプリント板配線を
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプリント板ＣＡＤ装置の実施例を
示す図、第２図は記憶部に形成されるネットリストの概
念を示す図、第３図はプリント板と配線パターン例を示
す図、第４図は図形データリストの概念を示す図、第５
図はパターンレベルを説明する図、第６図と第７図は第
１図装置の動作を説明する図である。 １・・・カーソル操作器（タブレット）、２・・・切替
スイッチ、２０・・・コンピュータ、２１・・・座標値
読取機能部、２２・・・配線パターン作成部、２３・・
・デザインルールチェック部、２４・・・ホールドパタ
ーン作成部、３２・・・図形データリスト。 第１図 第 図 弔 く 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ＣＲＴ上の任意の位置にカーソルを移動するカーソル
   操作器（１）と、 カーソル座標値を読取る機能（２１）と、 実配線と仮配線の切替手段（２）と、 この切替手段と前記機能（２１）の出力信号を導入し、
   カーソルで指定された２点間を結ぶ実配線の始点及び終
   点座標値、当該実配線の表示色を示す信号、実配線であ
   ることを示すフラグ信号、を出力する配線パターン作成
   部（２２）と、 プリント板配線の禁止規則を定めたデザインルールを備
   え、後述する図形データリスト（３２）に既に格納され
   ている実配線と、今、配線パターン作成部から出力され
   た実配線とを比較し、デザインルールに違反していない
   場合、前記配線パターン作成部の出力データを後述する
   図形データリストに書込むデザインルールチェック部と
   、 切替手段と前記機能（２１）の出力信号を導入し、カー
   ソルで指定された２点間を結ぶ仮配線の始点及び終点座
   標値、当該仮配線の表示色を示す信号、仮配線であるこ
   とを示すフラグ信号、を出力するホールドパターン作成
   部（２４）と、 前記ホールドパターン作成部の出力データと、デザイン
   ルールチェック部を介して導入する配線パターン作成部
   の出力データと、を記憶する図形データリスト（３２）
   と、 を備えたプリント板ＣＡＤ装置。