JPH05159025A - エリア分割配線方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数エリアに分割された配線の合理的な経路
を求める。 【構成】 エリアＡでは、各ネットより境界線上の到達
可能な中継点を全て、各ネットの仮想中継点として記憶
する。エリアＢでは、自エリア内のネットについて、ネ
ットをソースとし、境界線上の仮想中継点をターゲット
として経路探索を行う。この場合、×で示されるネット
の仮想中継点は５個，丸で示されるネットの仮想中継点
は６個なので、まず×の中継点を決め、次にこの決った
中継点を除いた丸の仮想中継点の中から丸の中継点を決
める。この中継点が決まれば、エリア内の経路も決ま
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板やＬＳＩ
等の集積回路を自動配線を行うに際し、配線領域を複数
のエリアに分割して行う配線方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板やＬＳＩ等の集積回路の配
線はコンピュータによる自動配線が採用されている。近
年、集積回路の集積度の向上によって、基板上にパター
ンを形成する配線設計において、処理に必要となるメモ
リ量や処理時間が急増している。この問題に対処するた
めに、配線領域を複数の矩形エリアに分割し、分割され
たエリア毎に配線経路を次々に決定する方法が採用され
ている。

【０００３】経路を決定すべきネット（同電位となる端
子の集合）の端子が複数のエリアに存在する場合には、
エリアの境界線上に仮想的な中継点を設定し、エリア内
の端子から中継点までのエリア毎に独立に配線経路を決
定していた。通常は端子から見て最も近いエリアの境界
線上の点が中継点となる。仮に他のネットが既にその点
を中継点として使用しているような場合は、最寄りの使
用可能点を中継点とする。このように最終的に決定した
点を中継点とし、それまでに中継点としていたものは仮
想的な中継点とする。図９はエリア分割と中継点設定の
一例を示す図である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例では、
中継点の設定をどこに行うかによって配線率が大きく変
る。ここで配線率は次式で表わされる。 配線率＝（配線された区間数）／（配線すべき全ての区
間数） ここで配線されなかった区間は、自動配線以外の方法で
配線する必要があり、通常手作業となるので設計時間が
増大する。図10は従来の中継点決定方法による配線を示
す図で、中継点の設定が適切でないため、パターンが不
必要に迂回し、配線領域を効率的に利用できない場合を
示している。このような配線をすると、配線率は低下す
る。

【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、配線領域を複数エリアに分割して配線する場合
の配線率を向上させるエリア分割配線方式を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、各ネットの概略配線経路を決定し、配線領域を複数
のエリアに分割し、配線処理するエリアの順を定め、最
初のエリアはエリア内の端子をソースとし、そのソース
からエリアの境界線上で到達できる全ての点を仮想中継
点として求める初期仮想中継点処理を行い、次のエリア
について隣接エリアが前記初期仮想中継点処理を終って
なければ前記初期仮想中継点処理を行い、終っていれ
ば、各ネットについてそのネットの配線がそのエリアを
通過する場合は、通過する一方の境界線上の仮想中継点
をソースとし、他方の境界線上の仮想中継点をターゲッ
トとし、そのエリア内にそのネットの端子がある場合
は、その端子をソース、そのソースと接続する境界線上
の仮想中継点をターゲットとし、またはこのソース、タ
ーゲットを逆にして、経路探索を行うが、その際、最小
の仮想中継点を有するネットについてソース、ターゲッ
ト間の経路探索を行い、配線経路と中継点を決定し、こ
の決定した中継点を通るよう隣接エリアの配線経路も決
定し、この決定した中継点を仮想中継点より除き、次に
小さい数の仮想中継点を有するネットの仮想中継点まで
の配線経路探索を行い配線経路と中継点を決定し、この
決定した中継点を仮想中継点より除き、この決定した中
継点を通るよう隣接エリアの配線経路も決定し、以下同
様に順次大きな仮想中継点を有するネットの配線経路を
決定する。

【０００７】また、配線対象領域を複数のエリアに分割
し、配線で結ばれる端子が複数のエリアに別れて存在す
るとき、対象端子から到達できるその対象端子が存在す
るエリアの境界線上の中継点を求め、その中継点までの
経路探索を行い配線経路を決め、この配線経路が隣接す
るエリアを通過する場合、その隣接エリアの同じネット
の中継点を結び複数エリアを通過する初期配線経路を決
め、この初期配線経路の存在する隣接するエリアに互に
重複する重複エリアを設定し、この重複エリアを通過す
る配線について重複エリアの境界線上の１つの通過点を
ソースとし、他の通過点をターゲットとし、このソース
とターゲット間で経路探索を行い前記初期配線経路を更
新することにより配線経路を決める。

【０００８】また、各ネットの概略配線経路を決定し、
配線領域を複数のエリアに分割し、配線処理するエリア
の順を定め、最初のエリアはエリア内の端子をソースと
し、そのソースからエリアの境界線上で到達できる全て
の点を仮想中継点として求める初期仮想中継点処理を行
い、次のエリアについて隣接エリアが前記初期仮想中継
点処理を終ってなければ前記初期仮想中継点処理を行
い、終っていれば、各ネットについてそのネットの配線
がそのエリアを通過する場合は、通過する一方の境界線
上の仮想中継点をソースとし、他方の境界線上の仮想中
継点をターゲットとし、そのエリア内にそのネットの端
子がある場合は、その端子をソース、そのソースと接続
する境界線上の仮想中継点をターゲットとし、またはこ
のソース、ターゲットを逆にして、経路探索を行うが、
その際、最小の仮想中継点を有するネットについてソー
ス、ターゲット間の経路探索を行い、配線経路と中継点
を決定し、この決定した中継点を通るよう隣接エリアの
配線経路も決定し、この決定した中継点を仮想中継点よ
り除き、次に小さい数の仮想中継点を有するネットの仮
想中継点までの配線経路探索を行い配線経路と中継点を
決定し、この決定した中継点を仮想中継点より除き、こ
の決定した中継点を通るよう隣接エリアの配線経路も決
定し、以下同様に順次大きな仮想中継点を有するネット
の配線経路を決定して初期配線経路を決め、この初期配
線経路の存在する隣接するエリアに互に重複する重複エ
リアを設定し、この重複エリアを通過する配線について
重複エリアの境界線上の１つの通過点をソースとし、他
の通過点をターゲットとし、このソースとターゲット間
で経路探索を行い前記初期配線経路を更新することによ
り配線経路を決める。

【０００９】また、前記重複エリアを決定するに際し、
隣接する各エリアのほぼ半分のエリアを重複エリアとす
る。

【００１０】

【作用】図２は本発明の方式による仮想中継点の設定の
様子を示す。図９に示した従来の方式と異なり端子より
到達できる境界線上の全ての点を仮想中継点とする。こ
の仮想中継点を求めるには、エリアの境界線上の全ての
点をターゲットとして経路を探索し、境界線上で到達で
きた点を全て仮想中継点とする。このとき、複数のネッ
トが同一の仮想中継点を共有することが生じる。

【００１１】このようにして１つのエリアの処理をした
後、隣接したエリアの仮想中継点の設定が終了している
エリアでは、各ネットについて、そのネットの配線がそ
のエリアを通過してゆく場合には、通過する一方の境界
線上の仮想中継点をソースとし、他方の境界線上の仮想
中継点をターゲットとし、ネットの端子がそのエリアに
あるときは、その端子をソースとし、そのソースと接続
する境界線上の仮想中継点をターゲットとして、または
この逆にして経路探索を行う。

【００１２】この経路探索に当たっては、仮想中継点に
到達しているネットの中で最小の仮想中継点を有するネ
ットから順に経路探索を行う。また仮想中継点の中でも
他のネットと共有していない場合を優先して行う。これ
は、選択の自由度の少い仮想中継点より決めてゆくため
である。又決った仮想中継点は仮想中継点から除いてゆ
き、後の選択範囲を狭めてゆく。またこのようにして中
継点が決ると、このエリアと隣接するエリアの経路も決
まるので、この経路決定をしてゆく。

【００１３】図１はＡ，Ｂ２つのエリアにまたがる×で
示すネットと丸で示すネットの配線経路を決める説明図
である。まずエリアＡでは、各ネットより境界線上の到
達可能な中継点を全て各ネットの仮想中継点として記憶
する。次にエリアＢでは、隣接エリアＡは仮想中継点の
設定が終っているので、自エリア内のネットについて、
ネットの端子をソースとし、境界線上の仮想中継点をタ
ーゲットとして経路探索を行う。この場合×用の仮想中
継点は５個、丸用の仮想中継点は６個なので、まず×の
中継点を決め、次にこの決った中継点を除いた丸用の仮
想中継点の中から丸用の中継点を決める。この中継点を
決めれば、エリアＡ内の経路も決る。

【００１４】図３はエリアの境界線を中心として重複エ
リアを設けた図を示す。図４はこのこの重複エリアの配
線経路を改良する説明図である。図４（ａ）はエリア境
界線近傍の配線経路である。エリアの境界線を通る経路
は、中継点の位置に拘束されるため、不要な迂回をして
いる場合が多い。（ｂ）はネットの配線が重複エリアの
一方の境界線を横切る点をソースとし、他方の境界線を
横切る点をターゲットとして、中継点を考慮せず経路を
決めた状態を示す。このように重複エリアを設け、この
エリア内の経路を改良することにより配線率は向上す
る。

【００１５】この重複エリアの設定に当っては、あまり
狭すぎても経路探索の自由が少なく、またあまり広すぎ
ては処理作業が大変となる。そこで隣接エリアのほぼ半
分づつを重複エリアとすると効果的である。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図５，図６は本実施例の動作を表わすフロー図で
ある。図７は本実施例を適用する分割エリアを示す。分
割エリアはＡ，Ｂ，Ｃの３つのエリアからなり、×，三
角，丸はそれぞれネットを示す。本実施例では、いわゆ
るグローバル配線は終っているものとする。グローバル
配線は、各ネットの概略の経路を決定するもので、ＬＳ
Ｉの経路設計では一般的に行なわれている。従って、ネ
ット毎に、エリアのどの辺を横切るべきか、および処理
してゆくエリア順は、あらかじめ与えられているものと
する。

【００１７】本実施例の場合は、エリアＡ，エリアＣ，
エリアＢの順に処理してゆくものとする。図５のフロー
図において、まずエリア分割をする（ステップ１）。本
実施例ではＡ，Ｂ，Ｃの３エリアである。次に各エリア
の重複エリアを設定する（ステップ２）。重複エリアは
隣接エリアの面積の半分づつとする。次に最初の処理エ
リアとしてエリアＡを選択する（ステップ３）。処理終
了（ステップ４）しておらず、未処理境界もあるので
（ステップ５）、ステップ６で隣接エリア処理済かチェ
ックする。

【００１８】エリアＡは最初の処理エリアであり、隣接
エリアは処理済でないので、エリア内のソース・ターゲ
ットを設定する（ステップ12）。エリアＡの場合、×，
三角，丸のネット端子をソースとする。また、エリアＢ
との境界線上の各ソースから到達可能な全ての点を仮想
中継点とし、これをターゲットとする。このソースとタ
ーゲット間の経路を探索し（ステップ13）、これらの仮
想中継点をメモリに記憶する（ステップ14）。このよう
にＥで示す枠内の処理はエリア内単独の処理を示す。

【００１９】次にステップ５に戻り、エリアＡの未処理
境界は一応ないので、ステップ３のエリア選択に戻り、
次にエリアＣを選択する。エリアＣの処理（ステップ1
2，13，14）はエリアＡと同じである。但しソースとな
る端子は丸だけで、仮想中継点は境界線上の全ての点と
なっている。図７（ｂ）はこの状態を示す。

【００２０】同様にしてステップ３のエリア選択に戻
り、残りのエリアＢを選択する。ステップ４，５を通
り、ステップ６では隣接エリアＡ，Ｃは処理済みなので
ステップ７に移る。×，三角で示すネットについてはソ
ースはエリアＢ内の端子、丸のネットについてはエリア
Ａとの境界線上の丸で示すネットの仮想中継点とする。
また、×，三角のネットのターゲットはエリアＡとの境
界線上のそれぞれのネットの仮想中継点とし、丸のネッ
トのターゲットはエリアＣとの境界線上の仮想中継点と
する。

【００２１】次にこれらのソース、ターゲット間で経路
探索を行い（ステップ８）、経路を決定して使用する中
継点を決定する（ステップ９）。この場合、×のネット
の仮想中継点は３個で最小なのでまず×のネットの経路
から探索して、使用する中継点を決定する。そしてこの
中継点を仮想中継点より除く（ステップ10）。次に三角
のネットの仮想中継点のうち使用する中継点を決める
が、最初４個あった仮想中継点のうち１個は既に×のネ
ット用として除かれたので残り３個の中より使用する中
継点を決める。次に丸のネットについては、エリアＡと
の境界線上の仮想中継点は５個あったが、この内２個は
×と三角のネットで使用したので残り３個をソースと
し、エリアＣとの境界線上の仮想中継点６個をターゲッ
トとして経路探索を行い、中継点を決め、経路を決定す
る。これにより中継点の全てが決まったので、エリア
Ａ，エリアＣ内の経路も決定した中継点を通る経路が決
定される（ステップ11）。このようにＤで示されるステ
ップは、隣接エリアがＥで示した処理を終っている場合
の処理を表わす。図７（ｃ）は上述のステップで処理し
た配線経路を示す。

【００２２】図７（ｃ）に示すように配線経路の決定が
終了するとステップ４より図６に示す重複エリア内の経
路改良処理に移る。図６はこの経路改良処理フローを示
し、図８は、各ステップの状態を示す。

【００２３】重複エリアは図８に示すように、エリアＡ
とＢの重複エリアＭとエリアＢとＣの重複エリアＮの２
つがある。まず、重複エリアＭを選択し（ステップ1
5）、重複エリアＭの境界線を横切る点，重複エリアＭ
内の端子をソースまたはターゲットとして設定する（ス
テップ17）。図８（ａ）はソースまたはターゲットを重
複エリアＭ，Ｎについて設定した状態を示す。各ネット
についてソースからターゲットまで経路探索を行い（ス
テップ18）、経路の改良をする（ステップ19）。図８
（ｂ）において破線が図５のＤで決めた経路を示し、実
線が改良した経路を示す。

【００２４】重複エリアＮについても同様にして経路改
良をする。図８（ｃ）は、最終的に得られた経路で、こ
れが出力される（ステップ20）。Ｆは重複エリア内の経
路改良処理ステップを示す。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、複数エリアにまたがる配線経路を決定する際に、エ
リアの境界線上に１つのネットに対して複数の仮想中継
点を設けて、この中から好ましい中継点を選定してゆく
ので、経路選択の自由度が増し、合理的な経路を決定す
ることができる。さらにエリア境界線を含む重複エリア
を設けて、中継点に拘束された経路を改良するので経路
の改良ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】仮想中継点を用いた経路探索方法を説明する図
である。

【図２】仮想中継点の設定方法を説明する図である。

【図３】重複エリアの設定方法を説明する図である。

【図４】重複エリア内の経路を改良する方法を説明する
図である。

【図５】本発明の実施例の動作フロー図である。

【図６】図５に接続する動作フロー図である。

【図７】本実施例の仮想中継点を用いた経路探索例を示
す図である。

【図８】本実施例の重複エリア内の経路改良を説明する
図である。

【図９】エリア分割例と従来の中継点設定を説明する図
である。

【図１０】従来例のエリア境界付近におけるパターンの
迂回を示す図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各ネットの概略配線経路を決定し、配線
   領域を複数のエリアに分割し、配線処理するエリアの順
   を定め、最初のエリアはエリア内の端子をソースとし、
   そのソースからエリアの境界線上で到達できる全ての点
   を仮想中継点として求める初期仮想中継点処理を行い、
   次のエリアについて隣接エリアが前記初期仮想中継点処
   理を終ってなければ前記初期仮想中継点処理を行い、終
   っていれば、各ネットについてそのネットの配線がその
   エリアを通過する場合は、通過する一方の境界線上の仮
   想中継点をソースとし、他方の境界線上の仮想中継点を
   ターゲットとし、そのエリア内にそのネットの端子があ
   る場合は、その端子をソース、そのソースと接続する境
   界線上の仮想中継点をターゲットとし、またはこのソー
   ス、ターゲットを逆にして、経路探索を行うが、その
   際、最小の仮想中継点を有するネットについてソース、
   ターゲット間の経路探索を行い、配線経路と中継点を決
   定し、この決定した中継点を通るよう隣接エリアの配線
   経路も決定し、この決定した中継点を仮想中継点より除
   き、次に小さい数の仮想中継点を有するネットの仮想中
   継点までの配線経路探索を行い配線経路と中継点を決定
   し、この決定した中継点を仮想中継点より除き、この決
   定した中継点を通るよう隣接エリアの配線経路も決定
   し、以下同様に順次大きな仮想中継点を有するネットの
   配線経路を決定することを特徴とするエリア分割配線方
   式。
2. 【請求項２】 配線対象領域を複数のエリアに分割し、
   配線で結ばれる端子が複数のエリアに別れて存在すると
   き、対象端子から到達できるその対象端子が存在するエ
   リアの境界線上の中継点を求め、その中継点までの経路
   探索を行い配線経路を決め、この配線経路が隣接するエ
   リアを通過する場合、その隣接エリアの同じネットの中
   継点を結び複数エリアを通過する初期配線経路を決め、
   この初期配線経路の存在する隣接するエリアに互に重複
   する重複エリアを設定し、この重複エリアを通過する配
   線について重複エリアの境界線上の１つの通過点をソー
   スとし、他の通過点をターケットとし、このソースとタ
   ーゲット間で経路探索を行い前記初期配線経路を更新す
   ることにより配線経路を決めることを特徴とするエリア
   分割配線方式。
3. 【請求項３】 各ネットの概略配線経路を決定し、配線
   領域を複数のエリアに分割し、配線処理するエリアの順
   を定め、最初のエリアはエリア内の端子をソースとし、
   そのソースからエリアの境界線上で到達できる全ての点
   を仮想中継点として求める初期仮想中継点処理を行い、
   次のエリアについて隣接エリアが前記初期仮想中継点処
   理を終ってなければ前記初期仮想中継点処理を行い、終
   っていれば、各ネットについてそのネットの配線がその
   エリアを通過する場合は、通過する一方の境界線上の仮
   想中継点をソースとし、他方の境界線上の仮想中継点を
   ターゲットとし、そのエリア内にそのネットの端子があ
   る場合は、その端子をソース、そのソースと接続する境
   界線上の仮想中継点をターゲットとし、またはこのソー
   ス、ターゲットを逆にして、経路探索を行うが、その
   際、最小の仮想中継点を有するネットについてソース、
   ターゲット間の経路探索を行い、配線経路と中継点を決
   定し、この決定した中継点を通るよう隣接エリアの配線
   経路も決定し、この決定した中継点を仮想中継点より除
   き、次に小さい数の仮想中継点を有するネットの仮想中
   継点までの配線経路探索を行い配線経路と中継点を決定
   し、この決定した中継点を仮想中継点より除き、この決
   定した中継点を通るよう隣接エリアの配線経路も決定
   し、以下同様に順次大きな仮想中継点を有するネットの
   配線経路を決定して初期配線経路を決め、この初期配線
   経路の存在する隣接するエリアに互に重複する重複エリ
   アを設定し、この重複エリアを通過する配線について重
   複エリアの境界線上の１つの通過点をソースとし、他の
   通過点をターゲットとし、このソースとターゲット間で
   経路探索を行い前記初期配線経路を更新することにより
   配線経路を決めることを特徴とするエリア分割配線方
   式。
4. 【請求項４】 前記重複エリアを決定するに際し、隣接
   する各エリアのほぼ半分のエリアを重複エリアとするこ
   とを特徴とする請求項２または３記載のエリア分割配線
   方式。