JPH05181935A - プリント板の自動束配線システム - Google Patents

プリント板の自動束配線システム

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JPH05181935A
JPH05181935A JP3345579A JP34557991A JPH05181935A JP H05181935 A JPH05181935 A JP H05181935A JP 3345579 A JP3345579 A JP 3345579A JP 34557991 A JP34557991 A JP 34557991A JP H05181935 A JPH05181935 A JP H05181935A
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cost
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Takeshi Toyoda
健 豊田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、プリント板の自動束配線システム
に関し、束配線経路を最適にかつ高速に発生できるよう
にしたプリント板の自動束配線システムを提供すること
を目的としている。 【構成】 結線すべき始点と終点の位置がそれぞれ互い
に近傍にある結線端子ペアの集まりに対して、最適な束
配線経路を見つけるプリント板の自動束配線システムに
おいて、それらの信号線が持つ配線ルールと始終点の束
端子情報とで、束配線の種々の経路探索条件を設定する
探索条件設定手段と、該探索条件設定手段で設定した各
経路探索条件に基づき、仮の配線経路を求め、所定の演
算式により配線経路コストを算出し、そのコストの昇順
に各引き回し条件下で経路探索を行う経路探索手段とを
設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント板の自動束配
線システムに関し、更に詳しくはプリント板CADシス
テムにおいて、最適な自動束配線が行えるようにしたプ
リント板の自動束配線システムに関する。
【0002】
【従来の技術】CADを用いたプリント板の自動配線シ
ステムは、ディジタルプリント板とアナログプリント板
のそれぞれについて異なる手法で実現されており、専用
化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動配線システ
ムは、ディジタルプリント板とアナログプリント板のそ
れぞれについて独自に開発されており、ディジタル回路
とアナログ回路が混在するプリント板の自動配線につい
ては、以下に示すような問題があり、自動化が困難であ
った。 (1)ディジタル・アナログ混在プリント板の配線にお
いては、以下に示すようにプリント板の区分(片面板/
両面板/多層板)等により引き回しを変えなければなら
ない。 ディジタル回路部のxyテクニック(パタン配線をx
方向及びy方向の組み合わせで行うようにしたもの)を
遵守したスルーホール両面/多層配線 アナログ回路部の片面ジャンパ配線 アナログ回路部のxyテクニックにこだわらないノン
バイアススルーホール配線 ここで、スルーホールとはプリント板の片面(A面)か
ら他の面(B面)までを貫通する電気的接続を伴う穴の
ことである。 (2)更に、束配線では束の捩じれを解消するために、
始点と終点の各端子からの引き出し方向とスルーホール
(或いはジャンパ)の発生数/発生位置を結線対象部品
の種別DIP/SMD(DIPはデュアル・インライン
・パッケージ,SMDは面実装部品のこと)と部品配置
方向によって調整する必要がある。
【0004】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、バス信号線等の引き回しに見られるよう
な束状の配線(以降束配線という)経路を最適にかつ高
速に発生できるようにしたプリント板の自動束配線シス
テムを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
本発明は、結線すべき始点と終点の位置がそれぞれ互い
に近傍にある結線端子ペアの集まりに対して、最適な束
配線経路を見つけるプリント板の自動束配線システムに
おいて、それらの信号線が持つ配線ルールと始終点の束
端子情報とで、束配線の種々の経路探索条件を設定する
探索条件設定手段と、該探索条件設定手段で設定した各
経路探索条件に基づき、仮の配線経路を求め、所定の演
算式により配線経路コストを算出し、そのコストの昇順
に各引き回し条件下で経路探索を行う経路探索手段とを
設けたことを特徴としている。
【0006】
【作用】束配線の経路を探索する際に、前記探索条件設
定手段と経路探索手段とを用いて、その信号線配線条件
と束の捩れを解消する複数の引き回し方法について、配
線経路コストを算出し、そのコストの昇順に引き回しを
試みるようにした。これにより、その信号線に適した束
配線パタンを発生させることができ、束配線経路を最適
にかつ高速に発生できるようにしたプリント板の自動束
配線システムを提供することができる。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。本発明は、結線すべき束配線ペアの束配線
本数分の太さの疑似線幅と疑似スルーホール径を用意
し、あたかもそれらの大きさを持つ1本の信号線の配線
経路探索に置き換えて、束配線が通れる経路を発見する
ものである。
【0008】図1は疑似線幅による経路探索の説明図で
ある。図に示す始点束端子aから終点束端子bまで結線
する場合、結線すべき束配線ペアの束配線本数(ここで
は4本)分の太さの疑似線幅と疑似スルーホール径(A
点とB点に設ける)を用意する。そして、この疑似線幅
のパタン幅が通れる経路を発見するようにする。
【0009】図2は本発明の一実施例を示す構成ブロッ
ク図である。図において、1はネット毎の配線ルールを
記憶する配線ルールテーブル、2は束配線の経路探索条
件を記憶する経路探索条件テーブルである。この経路探
索条件テーブル2は、具体的には図3に示すような構成
となっている。即ち、片面/両面/多層配線のそれぞれ
について2aから2iに示すような条件が規定されてい
る。
【0010】3は束配線情報(束端子ペアの始終点位置
データ)が記憶される束配線情報ファイル、4は基板図
形情報(端子,スルーホール,配線等)が記憶される図
形情報ファイルである。11は束配線情報ファイル3か
ら束配線対象束端子ペアを抽出するペア抽出部、12は
ペア抽出部11より抽出された束端子ペアの配線管理を
行う配線管理部である。20は束端子ペア間の配線を行
う束端子ペア間配線部である。
【0011】該束端子ペア間配線部20は、束端子ペア
の配線ルールを設定する配線ルール設定部21,始終点
束端子の図形情報を図形情報ファイル4から抽出する図
形情報抽出部22,束配線経路探索条件を設定する経路
探索条件設定部23,仮経路コスト算出による経路探索
条件優先順位を決定する優先順位決定部24,経路探索
条件による制限を与え、2点間の経路探索要求を行う経
路探索要求部25及び発見経路コスト算出による経路を
チェックする経路チェック部26より構成されている。
【0012】13は束端子ペア間配線部20からの探索
要求により束端子ペア間経路を探索する経路探索部であ
る。このように構成されたシステムの動作を説明すれ
ば、以下のとおりである。
【0013】ペア抽出部11は、束配線情報ファイル3
から束幅の太い順に(束線本数の多い順)に、そして始
終点の距離が短い順に束端子ペアを抽出する。配線管理
部12は、ペア抽出部11からの配線対象(束端子ペ
ア)を受けて、束端子ペア検索用の疑似線幅と疑似スル
ーホール径を以下に示す式で求めて、束端子ペア間配線
部20に配線要求を行う。 疑似線幅=1本の線幅×束線本数+線と線間のクリアラ
ンス×(束線本数−1)(1) 疑似スルーホール径=スルーホール径×束線本数+スル
ーホールとスルーホール間のクリアランス×(束線本数
−1)(2) そして、束配線ペア間配線部20から配線パタンが返送
されると、探索成功なら束配線パタンを図形情報ファイ
ル4に登録する。
【0014】図4,図5は仮経路の求め方の説明図で、
図4は仮経路を決める時の配置例を示す図である。図4
に示すような始点束端子と終点束端子がある時に、全て
の仮の経路を考えると、図5に示すような始点から終点
に向けての〜の組み合わせが考えられる。A面だけ
の配線と、B面も使用した配線の双方が考えられる。
【0015】前記束端子ペア間配線部20では、この配
線要求を受けると、束端子ペアの配線ルール設定部21
が、束端子ペアが属するネットの配線ルールを配線ルー
ルテーブル1から取り出し設定する。配線ルールとして
は、以下に示すようなものがある。 配線対象層数と層番号 最大スルーホール数 使用ジャンパ種類数 経路コスト係数 次に、図形情報抽出部22は、始点と終点の束端子につ
いて、図形情報ファイル4から以下の情報を抽出する。 束端子の中心座標 束端子の幅と長さ 束端子の列方向と端子並び方向 束端子の実装状態 束端子の引き出し方向制限 図6は束端子情報の一例を示す図である。上に挙げたよ
うな束端子の中心座標,束端子の幅と長さ,束端子の列
方向と端子並び方向等が示されている。
【0016】次に、経路探索条件設定部23は図形情報
抽出部22から抽出された図形情報を受けて、始点と終
点の実装状態,配線層数及びスルーホール有無により、
経路探索条件テーブル2から該当する複数の条件を取り
出す。
【0017】次に、優先順位決定部24は始終点束端子
の図形情報と、経路探索条件とから2点間を結ぶ仮経路
を全て求め、それぞれの経路について最短経路長と折れ
曲がり数から経路コストを以下の式で算出する。
【0018】経路コスト=主方向配線長×WL+反主方
向配線長×WLt+スルーホール数×WV+折れ曲がり
数×WB (3) ここで、WL,WLt,WV,WBは各変数に対するコ
スト係数である。xyテクニックを遵守する場合、WL
<WLtとなるように係数を設定する。経路コストが求
まったら、2つ以上の経路が存在する場合、対応する仮
経路コストの昇順に条件の並び変えを行い、探索優先順
を決定する。
【0019】経路探索要求部25は、優先順序付けされ
た経路探索条件を順次取り出し、その条件により次の制
限を経路探索に付与して探索要求を行う。 始点と終点の束端子の配線引き出し方向と結線面 発生スルーホール最大数或いは使用ジャンパ種類 配線層 始点側引き出しスルーホール発生の有無 終点側引き出しスルーホール発生の有無 経路探索部13は、経路探索要求部25からの探索要求
を受けて束端子ペア間経路探索を行う。経路探索の結果
は、経路チェック部26に通知される。経路チェック部
26は、束端子ペア間経路探索の結果、探索が成功した
場合には、発見経路に対して(3)式を用いて実経路コ
ストを算出し、下記処理を行う。 実経路コスト≦仮経路コストαなら探索完了 実経路コスト>仮経路コスト×αなら経路探索要求部
25に戻り探索を継続する。
【0020】図7は本発明による始終点束端子間の経路
探索動作を示すフローチャートである。先ず、配線ルー
ルと両束端子の位置情報等から全ての経路探索条件を抽
出する(S1)。次に、全ての探索条件SIについて
(S2)、SIに準じた仮経路を求め(S3)、仮経路
のコストPIを算出する(S4)。S3とS4は全ての
探索条件について繰返される。
【0021】次に、仮経路コストの安い順に経路探索条
件をソーティング(並べ換え)する(S5)。次に、全
ての経路探索条件Sjについて、Sjの実経路が見つか
るまで、以下のシーケンスを実行する(S6)。先ず、
Sjの探索条件によりそれぞれの探索方法に分岐する
(S7)。 引出し方向制限片面経路探索を行う(S8。詳細後
述)。 引出し方向制限多層経路探索を行う(S9。詳細後
述)。 強制ヴィア発生多層経路探索を行う(S10。詳細後
述)。 〜までの探索で経路が発見されたかどうかチェック
する(S11)。経路が発見されなかった場合には何も
行わない(S12)。
【0022】経路が発見された場合には、発見経路のコ
ストQjを計算する(S13)。Qjを計算したら、Q
jとS3により求めた仮コストPjとの比較を行う(S
15)。そして、 Qj≦Pj×α となるかどうかチェックする。つまり、発見経路コスト
の方が仮経路コストより安くなるかどうかチェックする
(S16)。安くならない場合には、何もしない。安く
なる場合には、発見経路を実経路とする(S17)。以
上のS7〜S17までのシーケンスを全ての経路探索条
件について行う。
【0023】以上のシーケンスにより、実経路が発見さ
れたかどうかチェックし(S18)、発見された場合に
は、成功とする(S19)。発見されない場合には、発
見経路があったかどうかチェックし(S20)、ない場
合には失敗とする(S21)。ある場合には、発見経路
中最小コストの経路を実経路とする(S22)。
【0024】図8は引出し方向制限片面経路探索のシー
ケンスを示すフローチャートである。先ず、始終点結線
面が同層かつスルーホール発生なしであるかどうかチェ
ックする(S1)。そうでない場合には、何もしない
(S2)。そうである場合には、始終点の指定結線面以
外は配線層全てを配線禁止する(S3)。次に、始終点
について束の捻れのない引出し方向を見いだし、他の方
向を配線禁止とする(S4)。
【0025】捻れのない引出し方向とは、例えば図10
の(a)に示すような始終点間を配線する場合には、そ
のまま単純に結線すると図に示すように捻れ(配線がク
ロスすること)が生じる。そこで、(b)に示すように
端子の引出し方向により捻れを解消したり、(c)に示
すようにスルーホール(図の×印)により捻れを解消し
たりする。
【0026】次に、ジャンパ発生の可否を設定し(S
5)、スルーホールなし指定で2点間経路を探索するよ
うにする(S6)。図9は引出し方向制限多層経路探索
のシーケンスを示すフローチャートである。先ず、始終
点について束の捻れのない引出し方向を見いだし、他の
方向を配線禁止とする(S1)。捻れのない方向の見つ
けだし方は、図10にその例を示したようにして見つけ
る。次に、始点は引出しスルーホール発生指定があるか
どうかチェックし(S2)、ない場合には何もしない
(S3)。
【0027】ある場合には、引出し方向に引出しスルー
ホールを作成し、始点とスルーホール間結線を行う(S
4)。次に、引出しスルーホールを始点の仮結線端子と
する(S5)。次に、終点に引出しスルーホール発生指
定があるかどうかチェックし(S6)、ない場合には何
もしない(S7)。
【0028】ある場合には、引出し方向に引出しスルー
ホールを作成し、終点とスルーホール間を結線する(S
8)。次に、引出しスルーホールを終点の仮結線端子と
する(S9)。そして、配線ルールで指定された配線層
にて経路探索を行う(S10)。図11は強制スルーホ
ール発生多層経路探索のシーケンスを示すフローチャー
トである。先ず、配線ルールの全ての配線層にLiにつ
いて経路発見まで、以下のシーケンスを行う(S1)。
始終点の配線層Liでの結線面状態による分岐を行う
(S2)。分岐の種類は、以下のとおりである。 始終点共に結線可の場合の多層経路探索(S3) 始点結線可,終点結線不可の場合の多層経路探索(S
4) 始点結線不可,終点結線可の場合の多層経路探索(S
5) 始終点共に不可の場合は何もしない(S6) このような経路探索により、経路があったかどうかチェ
ックする(S7)。ない場合には何もしない(S8)。
ある場合には、経路コストを算出し、前回値よりも小さ
い場合には、その経路とコストを保存する(S9)。
【0029】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば結線すべき束端子ペアの束線本数分の太さの疑似
線幅と疑似スルーホール径を用意し、あたかもそれらの
大きさを持つ1本の信号線の配線経路探索に置き換えて
束線が通れる経路を発見する方法を採用することによ
り、束配線経路を最適にかつ高速に発生できるようにし
たプリント板の自動束配線システムを提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】疑似線幅による経路探索の説明図である。
【図2】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図3】経路探索条件テーブルの構成例を示す図であ
る。
【図4】仮経路を決める時の配置例を示す図である。
【図5】仮経路の例を示す図である。
【図6】束端子情報の一例を示す図である。
【図7】本発明による始終点束端子間の経路探索動作を
示すフローチャートである。
【図8】引出し方向制限片面経路探索のシーケンスを示
すフローチャートである。
【図9】引出し方向制限多層経路探索のシーケンスを示
すフローチャートである。
【図10】束配線の捻れの解消例の説明図である。
【図11】強制スルーホール発 生多層経路探索のシー
ケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 配線ルールテーブル 2 線路探索条件テーブル 3 束配線情報ファイル 4 図形情報ファイル 11 ペア抽出部 12 配線管理部 13 経路探索部 20 束端子ペア間配線部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結線すべき始点と終点の位置がそれぞれ
    互いに近傍にある結線端子ペアの集まりに対して、最適
    な束配線経路を見つけるプリント板の自動束配線システ
    ムにおいて、 それらの信号線が持つ配線ルールと始終点の束端子情報
    とで、束配線の種々の経路探索条件を設定する探索条件
    設定手段と、 該探索条件設定手段で設定した各経路探索条件に基づ
    き、仮の配線経路を求め、所定の演算式により配線経路
    コストを算出し、そのコストの昇順に各引き回し条件下
    で経路探索を行う経路探索手段とを設けたことを特徴と
    するプリント板の自動束配線システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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