JPH07287722A - プリント配線板部品実装誤り防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品実装誤りを来す位置にVia ホールが設け
られないようにすることが可能なプリント配線板部品実
装誤り防止構造を提供することを目的とする。 【構成】 オペレータが入力したデータから、プリント
配線板上において、部品に設けられた部品実装誤り防止
ピンがくる正規の位置以外で、この部品実装誤り防止ピ
ンがくる可能性がある位置に、仮にピンがくるものとす
る旨のデータを作成して、これを部品データを作成する
部品データ作成処理部１０に入力する仮想ピン番号／ピ
ン位置入力部５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板設計Ｃ
ＡＤ（computer aided design ）システムを利用して、
プリント配線板上に搭載する各種部品の搭載誤りを防ぐ
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来のプリント配線板設計ＣＡＤ
システムの構成を示すブロック図である。図において、
５０は部品データの設計作業を行う部品データ入出力装
置、５１はプリント配線板データの設計作業を行うプリ
ント配線板データ入出力装置、５２は回路図設計作業を
行う回路図作成入出力装置、５３は部品データ入出力装
置５０およびプリント配線板データ入出力装置５１より
入力された部品データおよびプリント配線板データを記
憶する第１の記憶装置、５４は回路図作成入出力装置５
２より入力された回路図データと、第１の記憶装置５３
に記憶された部品データおよびプリント配線板データに
より、部品の搭載を決定する処理と、各部品間を結ぶ配
線パターンを決定する処理を行う中央処理装置、５５は
中央処理装置５４により処理されたデータを記憶する第
２の記憶装置、５６は記憶装置５３，５６と中央処理装
置５４とで構成されるコンピュータ装置である。

【０００３】なお、上述した各入出力装置は、コンピュ
ータ装置５６と対話しながらプリント配線板設計作業を
行うために、キーボード，マウスおよびグラフィックデ
ィスプレイ等を備えている。以上のような構成からなる
従来のプリント配線板設計ＣＡＤシステムにおいて、部
品データの作成は以下の手順で行っていた。

【０００４】まず、図１０は部品データの構成を表すブ
ロック図であり、部品データ６０には、回路図設計作業
に使用される部品の回路素子データ６１と、プリント配
線板設計ＣＡＤシステムで使用される部品の外形データ
６２により構成されており、部品の外形データ６２に
は、少なくとも、部品ピン位置データ６３，プリント配
線板に実装する時に設ける部品取り付け穴の形状と部品
取り付け穴の大きさのデータ６４および部品の外形寸法
データ６５がある。

【０００５】図１１は部品ピン位置データの作成方法の
概念を説明するための図で、まず、部品の形状を図１１
（ａ）を用いて説明すると、７０は部品、７１は部品７
０の下部に突出形成されている部品ピンであり、部品ピ
ン位置データ６３の作成は、図１１（ｂ）のように、全
ての部品ピン７１に対してマトリックス形式で部品ピン
位置を２次元入力していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したプリント配線
板設計ＣＡＤシステムで、例えば図１１の部品７０の部
品データを使用して各部品間を結ぶ配線パターンを決定
する処理を行うと、部品データ上で部品ピンが来ない位
置にVia （バイア）ホールが設けられる。すなわち、図
１２は従来のプリント配線板設計ＣＡＤシステムで決定
される配線パターンを示す説明図で、図１１に表せられ
るように入力された部品ピン位置に応じて開けられる部
品取り付け穴８０以外の位置にVia ホール８１が設けら
れる。

【０００７】ここで、部品取り付け穴８２は部品実装誤
りを防止するために部品７０に設けられる部品ピンの取
り付け穴であり、この部品取り付け穴８２と図示しない
部品ピンにより部品実装誤りを防いでいる。しかしなが
ら、配線パターン決定処理後、Via ホール８１が線分Ｘ
２とＹ１の交点、線分Ｘ２とＹ２の交点、線分Ｘ１とＹ
２の交点のいずれかに設けられると、プリント配線板組
み立て工程において、本来部品取り付け穴８２に取り付
けられる部品ピンが、上記交点に設けられたVia ホール
８１に取り付けられ、部品実装誤りが発生するという問
題がある。

【０００８】また、これを防止するため、いずれかの交
点にVia ホール８１が設けられた場合、オペレータがグ
ラフィックディスプレイを見ながらキーボードやマウス
を操作して、Via ホール８１の設置位置の移動およびそ
のVia ホール８１に接続しているパターンの移動を同時
に行う作業が必要となり、配線パターンの補正工数が増
大し、オペレータの負担増、設計時間の増加、それに伴
うコストアップという問題がある。

【０００９】本発明は、これら問題を解決するためにな
されたもので、部品実装誤りを来す位置にVia ホールが
設けられないようにすることが可能なプリント配線板部
品実装誤り防止構造を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、プリント配線板に実装すべき部品に設け
られた部品ピンの位置を特定するデータから、プリント
配線板上での部品ピンがくる位置を表すデータおよびこ
の位置に設ける部品ピンを挿入するための穴に関するデ
ータからなる部品データを作成する部品データ作成部
と、前記部品データ作成部で作成した部品データから、
プリント配線板上で部品ピンがくる位置を避けてバイア
ホールを形成するとともに、部品ピン取り付け穴間およ
び部品ピン取り付け穴とバイアホール間を結んで各部品
間を接続する配線パターンを形成する処理装置を備えた
プリント配線板設計ＣＡＤシステムであって、前記部品
データ作成部に、プリント配線板上で、部品に設けられ
た部品実装誤り防止ピンがくる正規の位置以外で、この
部品実装誤り防止ピンがくる可能性がある位置に、仮に
ピンがくるものとする旨のデータを作成する手段を備え
たものである。

【００１１】

【作用】上述した構成を有する本発明は、部品取り付け
穴を形成する際に、プリント配線板上で部品に設けられ
た部品実装誤り防止ピンがくる正規の位置以外で、この
部品実装誤り防止ピンがくる可能性のある位置に、デー
タ上では、この位置にも部品ピンがあるものとする。

【００１２】これにより、Via ホールは、部品取り付け
穴の他に、この仮想の部品ピンのある位置を避けて形成
される。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して実施例を説明する。図
１は本発明の一実施例におけるプリント配線板部品実装
誤り防止構造を備えたプリント配線板設計ＣＡＤシステ
ムの制御ブロック図である。図において、１は部品を構
成する機能を表す回路素子データを入力する回路素子入
力部、２は実際の部品の外形寸法を入力する部品外形入
力部、３は部品に設けられた部品ピンの取り付け穴径お
よび取り付け穴形状を入力する部品ピン穴径／穴形状入
力部、４は部品ピンの番号および部品ピンの位置を入力
する部品ピン番号／ピン位置入力部、５は仮想の部品ピ
ンの番号および仮想の部品ピンの位置を入力する仮想部
品ピン番号／ピン位置入力部である。

【００１４】６は回路素子入力部１で入力されたデータ
を処理する回路素子データ作成処理部、７は部品外形入
力部２と部品ピン穴径／穴形状入力部３と部品ピン番号
／ピン位置入力部４および仮想部品ピン番号／ピン位置
入力部５で入力されたデータを処理する部品外形データ
作成処理部、８は前記回路素子データ作成処理部６で処
理されたデータを記憶する回路素子データ記憶部、９は
前記部品外形データ作成処理部７で処理されたデータを
記憶する部品外形データ記憶部、１０は回路素子データ
記憶部８と部品外形データ記憶部９に記憶したデータを
基に部品データを作成処理する部品データ作成処理部、
１１は部品データ作成処理部１０で処理されたデータを
記憶する部品データ記憶部であり、上記各要素で部品デ
ータの設計作業を行う部品データ入出力装置１２が構成
される。

【００１５】１３はプリント配線板データの設計作業を
行うプリント配線板データ入出力装置、１４は回路図の
設計作業を行う回路図作成入出力装置、１５は上記部品
データ入出力装置１２，プリント配線板データ入出力装
置１３および回路図作成入出力装置１４と接続されるプ
リント配線板設計ＣＡＤシステム用のコンピュータ装置
であり、上記各入出力装置とこのコンピュータ装置１５
との間で対話しながらプリント配線板設計作業を行うも
のである。

【００１６】１６は上記部品データ入出力装置１２およ
びプリント配線板データ入出力装置１３から入力された
部品データおよびプリント配線板データを記憶する第１
の記憶装置、１７は回路図作成入出力装置１４より入力
された回路図データと第１の記憶装置１６に記憶してあ
る部品データおよびプリント配線板データにより、部品
の搭載を決定する処理と、各部品間を結ぶ配線パターン
を決定する処理を行う中央処理装置、１８は中央処理装
置１７により処理されたデータを記憶する第２の記憶装
置である。

【００１７】図２は上述した制御系からなるプリント配
線板設計ＣＡＤシステムの構成を示すブロック図であ
る。図において、２１は図形データを図面として表示す
るグラフィックディスプレイ、２２はプリント配線板設
計情報をキー入力するキーボード、２３はプリント配線
板設計情報を、点および線分データの２次元で入力する
マウス、２４は図形データを図面として紙に出力すると
ともに製造データをＭＴ等に出力する出力装置、２５は
キーボード２２，マウス２３から入力されたデータによ
り処理を行い、処理結果をグラフィックディスプレイ２
１，出力装置２４に出力するプリント配線板設計ＣＡＤ
システム本体であり、キーボード２２，マウス２３から
入力されたデータにより、図１で説明した部品データ入
出力装置１２の各入力部が部品データの設計作業に必要
なデータをデータ作成処理部に入力し、ここで部品デー
タを作成して、複数の部品データと、その他入力された
回路図データ等を用いて中央処理装置１７で設計作業を
行い、その結果を図２のグラフィックディスプレイ２１
で表示あるいは出力装置２４で出力するものである。

【００１８】図３は本実施例の作用を示すフローチャー
トで、以下に、上述した構成からなる本実施例における
プリント配線板部品実装誤り防止構造を搭載したプリン
ト配線板設計ＣＡＤシステムにおける設計作業の処理の
流れを説明する。なお、図４〜図６は、以下に示す各処
理によって得られる具体的な作成例を示している まず、オペレータはキーボード２２あるいはマウス２３
から部品を構成する機能のデータ、例えば、その部品が
フリップフロップであるとか、ゲートであるとかを表す
回路素子データを入力する。これにより、回路素子入力
部１より回路素子データが回路素子データ作成処理部６
に入力される（Ｓ１）。

【００１９】ここで、図４は回路素子の一例を示す説明
図で、３０は回路素子、３１は回路素子３０の端子であ
り、次に、オペレータは部品の端子３１に端子名３２お
よび端子番号３３を付与する。これにより、回路素子入
力部１から端子名および端子番号を表すデータが回路素
子データ作成処理部６に入力され（Ｓ２）、これらデー
タから、回路素子データ作成処理部６で回路素子データ
を作成し、これを回路素子データ記憶部８に記憶する。

【００２０】次に、オペレータは、実際の部品のピンの
位置をマトリクス形式で求めてこのデータを入力すると
ともに、この入力した部品ピンに対して、前記Ｓ２で付
与した回路素子の端子番号と対応するピン番号を付与し
て、このデータを入力する。これにより、部品ピン番号
／ピン位置入力部４から部品ピンの位置を表すデータが
部品外形データ作成処理部７に入力されるとともに（Ｓ
３）、各部品ピン毎に付与された番号を表すデータが部
品外形データ作成処理部７に入力される（Ｓ４）。

【００２１】図５は上記までの処理で形成される部品ピ
ン位置の一例を示す説明図で、３５が部品ピンの位置を
示しており、部品ピン番号／ピン位置入力部４は、この
ような部品ピンの位置を表すデータと、各部品ピンに対
応させて付与した番号のデータを部品外形データ作成処
理部７に入力する。次に、プリント配線板上において部
品ピンがくる位置に部品ピンを挿入する穴を設けるため
に、オペレータは、上記Ｓ３で入力した部品ピンの位置
に、上記Ｓ４で入力した番号に対応させて部品取り付け
穴の穴径のデータおよび穴形状のデータを入力する。こ
れにより、部品ピン穴径／穴形状入力部３から、上記Ｓ
４で入力した番号に対応させて部品取り付け穴径を表す
データおよび穴形状を表すデータが部品外形データ作成
処理部７に入力される（Ｓ５）。さらに、オペレータが
部品の外形を特定するデータを入力することで、部品外
形入力部２から部品の外形を表すデータが部品外形デー
タ作成処理部７に入力される（Ｓ６）。

【００２２】図６は上記までの処理で形成される部品ピ
ン取り付け穴および部品外形の一例を示す説明図で、３
６は部品外形、３７は部品ピン取り付け穴であり、部品
ピン穴径／穴形状入力部３から入力された穴径データお
よび穴形状データにしたがって、上記Ｓ３，Ｓ４で特定
した部品ピン位置にこの図５に表されるような部品ピン
取り付け穴３７が形成される。

【００２３】ここで、３８は部品に設けられた部品ピン
の内で部品実装誤り防止のために設けられた部品ピンが
挿入される部品ピン取り付け穴で、この位置に部品実装
誤り防止のための部品ピンがある場合、部品を回転させ
ることで、この正規の部品ピン取り付け穴３８以外に、
線分Ｘ２とＹ１の交点３９、線分Ｘ２とＹ２の交点４
０、線分Ｘ１とＹ２の交点４１のいずれかに部品実装誤
り防止のための部品ピンがくる可能性がある。これら交
点３９，４０，４１にVia ホールが形成されると、部品
が回転して部品実装誤り防止のための部品ピンが正規の
位置に無い場合でも、このVia ホールに部品実装誤り防
止のための部品ピンが挿入されることで部品が取り付け
られてしまい、部品の実装誤りを防止できない。

【００２４】このため、オペレータは、部品を回転させ
る等により、プリント配線板上において、部品実装誤り
防止のための部品ピンが正規の位置以外にくる可能性の
ある場合には（Ｓ７）、その位置、ここでは、上述した
交点３９，４０および４１の位置を求め、この位置を特
定するデータを入力する。これにより、仮想ピン番号／
ピン位置入力部５からこの仮に部品ピンがくるとした位
置（以下、仮想ピン位置とする）のデータが部品外形デ
ータ作成処理部７に入力される（Ｓ８）。

【００２５】そして、この各仮想ピンの位置を識別する
ために、オペレータは各仮想ピン位置に対応して番号を
付与して、この番号データを入力する。これにより、仮
想ピン番号／ピン位置入力部５から番号を表すデータが
部品外形データ作成処理部７に入力される（Ｓ９）。部
品外形データ作成処理部７は、上述したＳ３〜Ｓ９まで
の処理で入力された各データに基づいて、部品外形デー
タを作成し、これを部品外形データ記憶部９に記憶す
る。

【００２６】そして、部品データ作成処理部１０は、回
路素子データ記憶部８に記憶されている回路素子データ
と、部品外形データ記憶部９に記憶されている部品外形
データから部品データを作成し、これを部品データ記憶
部１１に記憶する。ここで、図７は上記手順により作成
が完了した部品データによる部品取り付け穴および仮想
ピン位置の配列を示す説明図で、上記Ｓ３〜Ｓ６までの
処理で入力されたデータより、部品外形３６、通常の部
品ピン取り付け穴３７および部品実装誤り防止のための
部品ピン用の部品ピン取り付け穴３８が形成されてい
る。また、上記Ｓ８，Ｓ９の処理で入力されたデータよ
り、Via ホールを形成したくない位置３９，４０，４１
に仮にピンがくる旨のデータが入力されている。なお、
各仮想ピンの位置には、それを識別するための番号が付
与されているのみで、取り付け穴は作成されないように
なっている。

【００２７】そして、この作成が完了した部品データ
は、コンピュータ装置１５の第１の記憶装置１６に記憶
され、全ての部品データの入力が完了すると（Ｓ１
０）、中央処理装置１７では、この部品データから部品
ピン取り付け穴位置、Via ホール位置を決定するととも
に、配線パターン位置を決定する（Ｓ１１）。図８は上
記部品データを基に中央処理装置で作成した配線パター
ンの一例を示す説明図で、部品が回転してしまう等で、
プリント配線板上において、部品実装誤り防止のための
部品ピンがくる可能性のある正規以外の位置、すなわち
仮想ピン位置３９，４０，４１にも、データ上では部品
ピンがあると認識されるので、中央処理装置１７では、
この仮想ピン位置３９，４０，４１を避けてVia ホール
４２を形成し、このVia ホール４２と所望の部品ピン取
り付け穴３７を結ぶ配線パターン４３あるいは他の部品
の部品ピン取り付け穴との間を結ぶ配線パターン４３
を、この仮想ピン位置３９，４０，４１を避けて形成す
る。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
プリント配線板上において、部品に設けられた部品実装
誤り防止ピンがくる正規の位置以外で、この部品実装誤
り防止ピンがくる可能性の有る位置に、部品ピンがある
ものとするデータを作成することで、プリント配線設計
ＣＡＤシステムで各部品間を結ぶ配線パターンを決定す
る処理を行った際、この位置にはVia ホールが形成され
ることを防いだので、プリント配線板の組み立て工程で
の部品実装誤りが防止でき、オペレータによる目視確認
および配線パターンの補正作業が不要となり、部品実装
の信頼性およびオペレータの作業性の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例におけるプリント配線板部品実装誤り
防止構造を示すブロック図である。

【図２】プリント配線板設計ＣＡＤシステムの構成を示
すブロック図である。

【図３】本実施例の作用を示すフローチャートである。

【図４】回路素子の一例を示す説明図である。

【図５】部品ピン位置の一例を示す説明図である。

【図６】部品ピン取り付け穴および部品外形の一例を示
す説明図である。

【図７】作成が完了した部品データによる部品取り付け
穴および仮想ピン位置の配列を示す説明図である。

【図８】中央処理装置で作成した配線パターンの一例を
示す説明図である。

【図９】従来のプリント配線板設計ＣＡＤシステムの構
成を示すブロック図である。

【図１０】部品データの構成を表すブロック図である。

【図１１】部品ピン位置データの作成方法の概念を示す
説明図である。

【図１２】従来のプリント配線板設計ＣＡＤシステムで
決定される配線パターンを示す説明図である。

【符号の説明】

５ 仮想ピン番号／ピン位置入力部 ７ 部品外形データ作成処理部 １０ 部品データ作成処理部 １７ 中央処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板に実装すべき部品に設け
   られた部品ピンの位置を特定するデータから、プリント
   配線板上での部品ピンがくる位置を表すデータおよびこ
   の位置に設ける部品ピンを挿入するための穴に関するデ
   ータからなる部品データを作成する部品データ作成部
   と、 前記部品データ作成部で作成した部品データから、プリ
   ント配線板上で部品ピンがくる位置を避けてバイアホー
   ルを形成するとともに、部品ピン取り付け穴間および部
   品ピン取り付け穴とバイアホール間を結んで各部品間を
   接続する配線パターンを形成する処理装置を備えたプリ
   ント配線板設計ＣＡＤシステムであって、 前記部品データ作成部に、プリント配線板上で、部品に
   設けられた部品実装誤り防止ピンがくる正規の位置以外
   で、この部品実装誤り防止ピンがくる可能性がある位置
   に、仮にピンがくるものとする旨のデータを作成する手
   段を備えたことを特徴とするプリント配線板部品実装誤
   り防止構造。