JPH0760444B2

JPH0760444B2 - プリント配線板配線設計装置

Info

Publication number: JPH0760444B2
Application number: JP3254222A
Authority: JP
Inventors: 一千一柳田; 利夫越智; 雅章古川
Original assignee: 日立化成商事株式会社; 日本テクトロン株式会社
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: JPH0567177A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、従来のプリント配線法
に加えて、プリント配線と近接したりクロスする事が出
来る電気絶縁被覆層を持っている特殊配線（導伝性箔
体）で接続する部分付加多層配線法を適用したプリント
配線板の配線設計を行う配線設計装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板における従来の配線は、
厳格なデザインルール（例えば、異なる信号線はクロス
してはいけない。２つの信号線の間には所定の距離をあ
けること。等。）に従ってそのルートを決める必要があ
った。そのため、プリント配線板のある層では縦方向の
配線、次の層では横方向の配線を行うようにし、それぞ
れの層で、平行的な配線をし、クロスを避けるようにし
ていた。しかし、この方法でもＣＡＤ等の専用設計シス
テムを使用しても、結線率１００％を得るには部品配置
／配線処理に多大の時間が必要であった。ほとんどの場
合は、そのような時間を費やした後でも、自動的には結
線できないものが残り、熟練者による支援（プリント配
線が困難となった部分の既プリント配線を取りやめても
う一度、最適配線を試みる。あるいは、さらに部品位置
の変更も試みる）が必要であった。

【０００３】

【発明が解決しょうとする問題点】プリント配線板を作
成する場合、前述の如く配線設計段階で未結線を０本に
するために多大の時間と労力、特に経験者のノウハウを
要していた。一方、プリント配線板を必要とする部門か
らは早く安く作成する様に要請されている。本発明は、
プリント配線板の配線設計をする際の時間と費用を従来
の方法よりも大幅に短縮する、配線設計装置を実現する
ことを目的とする。また、本発明は、プリント配線板の
層数を減少させることを他の目的とする。

【０００４】

【問題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
配線設計装置においては、部分付加多層配線のデザイン
ルールを設定し、該デザインルールに基づき部分付加多
層配線による配線ルートを設定する部分付加多層配線処
理手段を設けている。また、プリント配線の比率をあげ
る場合のために部分付加多層配線再処理手段を設けてい
る。

【０００５】

【作用】与えられた配線のための接続情報に対して、従
来のプリント配線処理によりプリント配線のルートを設
定し、従来のプリント配線処理では配線ルートの設定が
難しいとき、配線処理を部分付加多層配線処理に切り換
え、部分付加多層配線のデザインルールに基づき部分付
加多層配線の配線ルートの設定をする。そして、次々に
与えられるの接続情報に対して上記の処理を繰り返す。
また、プリント配線の比率をあげる場合には、プリント
配線のルート設定を妨害しているプリント配線があれ
ば、部分付加多層配線再処理により、既部分付加多層配
線の配線ルート中に前記妨害しているプリント配線があ
れば、既部分付加多層配線の配線ルートの再設定をし、
再設定後、再度プリント配線処理によるプリント配線の
ルート設定を試み、無ければ、部分付加多層配線処理に
切り換え、部分付加多層配線の配線ルートの設定をす
る。

【０００６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１の（ａ）は配線実装時における部分付加多層配
線のイメージを示したものである。ここで、Ｂはプリン
ト配線板で、ａ，ｂは従来方式の設計に基づき実装され
たプリント配線を示しており、ｉ−ｊ間を結ぶ配線Ａは
本発明装置による設計に基づき実装された部分付加多層
配線線を示している。部分付加多層配線Ａはプリント配
線ａ、ｂとクロスするが絶縁被覆されているので回路上
支障はない。部分付加多層配線Ａで使用する線は、例え
ば、図１の（ｂ）に示す形状で、幅ｘは０．５mm以下、
高さｈは０．００５mm以下で、従来のプリント配線と違
和感はない。

【０００７】図２の（ａ）、（ｂ）は従来のプリント配
線設計では配線しようとしても配線ルートが得られず、
部分的に配線設計をし直さなければならない場所に本発
明による設計で得られた部分付加多層配線を適用した例
を示すものである。（ａ）のケースにおいてｐ１，ｐ２
は、従来のプリント配線設計に基づくプリント配線（以
下、プリント配線という）であり、ｒ１とｒ２とを、ｐ
１，ｐ２とは異なる信号線で接続する必要があり、ｐ１
とｐ２との幅がＣ点で狭くなり、ｒ１とｒ２とが、プリ
ント配線のデザインルール上、プリント配線で接続でき
ないとき、図２の（ａ）に示すように部分付加多層配線
ｔ１で接続する事が出来る。ただし、配線ｔ１が部分付
加配線のデザインルールを満たさなければならない。

【０００８】図２の（ｂ）では部分付加多層配線のもう
１つの代表的使用例であり、ｒ１とｒ２をプリント配線
するのが難しい場合にプリント配線とクロスして行われ
る部分付加多層配線を示している。ｐ１，ｐ２，ｒ１，
ｒ２，ｔ１等の記号は図２の（ａ）と同じである。

【０００９】図２の（ｃ）は部分付加多層配線を多層で
実施するケースを示したものである。ここで、ｐ１，ｐ
２、ｐ３，ｐ４，ｐ５はプリント配線で、ｒ１，ｒ２間
及びｒ３，ｒ４間をプリント配線するのが難しい場合
に、ｒ１，ｒ２間及びｒ３，ｒ４間を夫々部分付加多層
配線ｔ１、ｔ２で配線する。ｔ１とｔ２とはＤ点でクロ
スし多層化している。クロスできる層数は、Ｄ点近傍に
登載する部品が有るか無いか。有る場合は、それが表面
実装部品か否か等で異なる。これらは、部分付加多層部
品のデザインルールとして定めておく。

【００１０】図２の（ｄ）は、部分付加多層配線ｔ１を
斜めに配線した例を示したものである。従来のプリント
配線が、配線ルートを決定する都合上、縦、横の配線を
多用したが、部分付加多層配線は、美観の点を除いて、
この規則にしたがう必要はない。従来のプリント配線で
配線ルートの決定を進め、プリント配線ルートの決定が
出来ない場合に、その接続を部分付加多層配線での処理
にゆだねる。なお、美観ほかの要因で、縦、横の配線が
必要なときは、図の２（ｄ）に点線で示したｔ２、また
はｔ３の様にすれば良い。

【００１１】図３は部分付加多層配線を行う他の例を示
す。（ａ）に示すように点ｉと点ｊの間にはプリント配
線ｍ１、ｍ２、ｍ３が既に配線されており、ｍ１とｍ２
の間、及びｍ２とｍ３の間にはさらにプリント配線ので
きる余地がある。（ａ）では点ｉと点ｊの間を直接部分
付加多層配線により配線した例を示す。（ｂ）では部分
付加多層配線により縦、横で結ぶ例を示す。点線は他の
縦、横で結ぶ例を示す。一点鎖線はｐ点とｑ点の間を迂
回する例である。（ｃ）は、部分付加多層配線とプリン
ト配線の両方を用いて点ｉと点ｊを配線する例である。
この例では、プリント配線ｍ１、ｍ２の間にプリント配
線ｎ１を、ｍ２、ｍ３の間にプリント配線ｎ２を配し、
点ｉと点ｊ１の間及び点ｉ２と点ｊ２の間は他の層を使
用したプリント配線が出来ないので部分付加多層配線ｎ
５、ｎ６を使用し、プリント配線ｎ１とｎ２の間及び点
ｊ２と点ｊの間は他の層を使用したプリント配線が可能
であるのでプリント配線を使用している。（ｄ）は、部
分付加多層配線の実施回数を最小にする条件の元で、部
分付加多層配線の距離を最小にする配線の例を示し、点
ｊ２と点ｊの間は他の層を使用したプリント配線が可能
な場合である。具体的に、どの様に、部分付加多層配線
を設計するかは、部分付加多層配線のデザインルールの
中で定める。

【００１２】部分付加多層配線を使用する配線板の配線
設計をするに当たっては、事前に、この配線設計のため
の部分付加多層配線のデザインルールを定め、配線設計
装置の記憶装置にテーブルとして登録する必要がある。
以下に、このデザインルールの例を示す。ルール例１：部分付加多層配線が通過を禁止する場所
に関するルール。プリント配線板に登載する部品の端子
が入るスルーホールの上や、表面実装部品の端子が接着
される場所の上の通過禁止。ルール例２：部分多層配線の重なりの制限に関するル
ール。表面実装部品の種類に応じた、表面実装部品の下
での、部分多層配線の通過の可否、及び重なりの回数制
限。（重なりの高さが部品実装の妨げになる）ルール例３：ノイズや信号線の長さの制限に関するル
ール。他の配線（他の部分付加多層配線を含む）から発
生するノイズに起因する配線上の制限や信号線の長さが
影響する信号伝達時間の遅れなどに関連する制限等。ルール例４：配線のプライオリティーに関するルー
ル。斜め配線の可否、部分付加多層配線実施回数を最小
化するか否か、配線距離の最小化を計るか否かなど。ルール例５：再処理に関するルール。プリント配線板
全体での部分付加配線回数や距離を最小化するために、
部分付加多層配線のニーズが発生したときに、以前に実
施した部分付加多層配線を見直すか否かをフラグで指示
する。

【００１３】図４は、本発明の装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。４０は記憶装置であり、４０ー
１は事前に作成された配線接続データ、部品データ、そ
の他必要情報が格納された配線用データエリア、４０ー
２は設計に先立ち定められたプリント配線用デザインル
ールが格納されたプリント配線用デザインルールテーブ
ル、４０ー３は設計に先立ち定められた部分付加多層配
線用デザインルールが格納された部分付加多層配線用デ
ザインルールテーブル、４０ー４は制御装置４１で処理
した結果を格納する処理結果格納エリア、４０ー５はワ
ークエリアである。上記処理結果格納エリア４０ー４は
部品配置結果格納エリアとプリント配線結果格納エリア
と部分付加多層配線結果格納エリアを備えている。

【００１４】４１は制御装置であり、４１ー１はプリン
ト配線板上の部品の搭載場所を決定する部品配置処理
部、４１ー２はプリント配線の設計処理を行うプリント
配線処理部、４１ー３は部分付加多層配線の設計処理を
行う部分付加多層配線処理部である。

【００１５】図５は、図４の装置で行われる配線設計処
理の一例を示すフローチャートである。図５では記載を
省略しているが、先ず制御装置４１は入力装置４２を起
動して、事前に作成された配線接続データ、部品デー
タ、その他必要情報と、プリント配線用デザインルール
と、部分付加多層配線用デザインルールを記憶装置４０
に格納する。次に、制御装置４１は部品配置処理部４１
ー１を起動して、記憶装置４０の配線用データエリア４
０ー１のデータに基づき配線板への部品の配置処理を行
い、配置内容を処理結果格納エリア４０ー４の部品配置
結果格納エリアに格納する（ステップ５１）。次に、制
御装置４１は記憶装置４０の配線用データエリア４０ー
１から接続情報を取り出し、プリント配線処理部４１ー
２を起動して該接続情報を渡す（ステップ５２）。プリ
ント配線処理部４１ー２は、該接続情報に対してプリン
ト配線用デザインルールテーブル４０ー２の内容を参照
してプリント配線ルートの設定処理をして、設定内容を
処理結果格納エリア４０ー４のプリント配線結果格納エ
リアに格納し、エリア制御装置４１に制御を戻す（ステ
ップ５３）。

【００１６】制御装置４１はステップ５３によりプリン
ト配線ルートが決まったか否かを判定し、判定の結果、
Ｙｅｓの場合にはステップ５５に進み、ＮＯの場合に
は、制御装置４１は部分付加多層配線処理部４１ー３を
起動する（ステップ５４）。

【００１７】部分付加多層配線処理部４１ー３は部分付
加多層配線用デザインルールテーブル４０ー３の内容を
参照して部分付加多層配線ルートの設定をし、設定内容
を処理結果格納エリア４０ー４の部分付加多層配線結果
格納エリアに格納し、制御を制御装置４１に戻す（ステ
ップ５６）（ステップ５６の詳細フローチャートについ
ては、図６により後述する。）。

【００１８】ステップ５４、ステップ５６のいずれかで
配線ルートが決定すると、制御装置４１は総ての接続情
報に対する配線ルートが決定したか否かの判定をする
（ステップ５７）。ＮＯの場合にはステップ５２に戻
る。ＹＥＳの場合には、制御装置４１は決定した配線ル
ート情報を出力装置４３に出力して（ステップ５７）処
理を終了する。

【００１９】図６は、図５のステップ５６の処理をより
詳細に示す処理例のフローチャートであり、配線のプラ
イオリティーに関するルール（前述のルール例４）につ
いての処理を主に説明したものである。ここで、配線の
プライオリティーに関するルールを次のように決める。

【００２０】プライオリティー１（ｐ１）：斜め配線禁止プライオリティー２（ｐ２）：実施回数最小プライオリティー３（ｐ３）：配線距離最小

【００２１】まず、優先順位の１番低い、部分付加多層
配線の配線距離最小（ｐ３）とする配線ルートを求める
（ステップ６１）。ここで、求められた配線ルートを図
３の（ｃ）で示したものとして以下説明する。次に、こ
のルートが実施回数最小のプライオリティー（ｐ２）を
満たしているかを判定する（ステップ６２）。判定結果
がＹｅｓならばステップ６４にすすむが、図３の（ｃ）
のケースではｎ５，ｎ６の２つの配線を使用するので、
この条件を満たさない。このため、実施回数最小化を計
る（ステップ６３）。この場合は、図３の（ｃ）の配線
ルートを図３の（ｄ）の配線ルートに変更して、部分付
加多層配線を１つにする。次に、得られた配線ルートが
最優先のプライオリティー（ｐ１）を満たしているかを
判定する（ステップ６４）。判定結果がＹｅｓならばス
テップ６６にすすむが、図３の（ｄ）の配線ルートには
斜め配線が入っているので、この条件を満たさない。こ
のため、タテ・ヨコの配線に変更する（ステップ６
５）。この場合は、図３の（ｄ）の配線ルートを図３の
（ｂ）の波線で示される配線ルートに変更する。次に、
他のデザインルール（例えば、スルーホール上通過禁止
のルールなど）を満たすか否かの判定をする（ステップ
６６）。満たす場合には配線ルートが決定されるが、満
たさない場合には、タテ・ヨコの方向を変える（ステッ
プ６７）。この場合は、図３の（ｂ）の点線で示される
配線ルートに変更する。そして、また他のデザインルー
ルを満たすか否かの判定をする（ステップ６８）。満た
す場合には配線ルートが決定されるが、満たさない場合
には、問題となる点を迂回する配線ルートを決定する。
なおまだデザインルールが満たされない場合には、さら
に配線ルートの変更を行い、配線ルートの決定をする。

【００２２】図７は、前述のデザインルールのルール例
５（再処理に関するルール）を採用した場合における
本発明の装置の他の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図７の構成では部分付加多層配線再処理部７１が追
加されており、この点を除いて、他の構成は図４と同じ
である（図４と同じ部分には図４と同じ符号を付してあ
る）。部分付加多層配線再処理部７１は、部分付加多層
配線の距離を短くするために部分的にプリント配線を併
用する場合に、後の接続で、このプリント配線部分を再
検討するための処理部である。これにより、全体として
プリント配線の比率をあげる事が可能になる。

【００２３】図８は、図７の装置で行われる配線設計処
理の一例を示すフローチャートである。ステップ８１、
ステップ８２については、図５におけるステップ５１、
ステップ５２と夫々同様である。

【００２４】プリント配線処理部４１ー２は、該接続情
報に対してプリント配線用デザインルールテーブル４０
ー２の内容を参照してプリント配線ルートの設定処理を
して、設定内容を処理結果格納エリア４０ー４のプリン
ト配線結果格納エリアに格納し、制御装置４１に制御を
戻す。その際、プリント配線としては配線できないもの
が発生したとき、このプリント配線できない接続を
（ｓ），この妨げとなっているプリント配線を（ｖ）と
してワークエリア４０ー５に記憶してから制御を制御装
置４１に戻す（ステップ８３）。

【００２５】制御装置４１はステップ５３によりプリン
ト配線ルートが決まったか否かを判定し、判定の結果、
Ｙｅｓの場合にはステップ８５に進め、Ｎｏの場合に
は、ステップ８７に進める（ステップ８４）。

【００２６】ステップ８４でＮｏのとき、制御装置４１
は部分付加多層配線用デザインルールテーブル４０ー３
において再処理フラグがＯＮになっているか否かを判定
し、ＯＦＦの場合には部分付加多層配線処理部４１ー３
を起動しステップ８６に進め、ＯＮの場合には部分付加
多層配線再処理部７１を起動しステップ８８に進める
（ステップ８７）。

【００２７】起動された部分付加多層配線再処理部７１
は、既に行われた部分付加多層配線に係るプリント配線
に前記の妨げとなっているプリント配線（ｖ）（ワーク
エリア４０ー５に格納されている）に対応するプリント
配線が有るか否かを処理結果格納エリア４０ー４の部分
付加多層配線結果格納エリアの内容を参照して判定し
（図３の（ｃ）の例では、ｎ３，ｎ４のどれかが、妨げ
となっているプリント配線（ｖ）であるか否かを調べ
る。）、無い場合には制御を制御装置４１に戻し、制御
装置４１が部分付加多層配線処理部４１ー３を起動しス
テップ８６に進め、有る場合にはステップ９０に進める
（ステップ８８）。

【００２８】次いで部分付加多層配線再処理部７１は、
妨げとなっているプリント配線をはずし、該プリント配
線が係っている部分付加多層配線の配線ルートに代わる
部分付加多層配線の配線ルートを設定し（例えば、図３
の（ｃ）のｎ３が妨げとなっているときには、ｎ３をは
ずし、図３の（ｄ）の様に配線ルートを設定する。）、
設定内容を処理結果格納エリア４０ー４の部分付加多層
配線結果格納エリアに格納し、制御をプリント配線処理
部４１ー２に移してステップ８３に進める（再度（ｓ）
のプリント配線化を試みる。）（ステップ８９）。

【００２９】起動された部分付加多層配線処理部４１ー
３は、部分付加多層配線用デザインルールテーブル４０
ー３の内容を参照して部分付加多層配線ルートの設定を
し、設定内容を処理結果格納エリア４０ー４の部分付加
多層配線結果格納エリアに格納し、制御を制御装置４１
に戻す（ステップ８６）（ステップ８６の詳細フローチ
ャートは、図６と同じである。）。

【００３０】ステップ８５、ステップ９０については、
図５におけるステップ５５、ステップ５７と夫々同様で
ある。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、従来の設計装置のよう
にプリント配線ルートの設定が困難になつたとき、既プ
リント配線ルートの設定のし直し、さらには部品配置の
変更等をする必要が無く、このため、配線設計を高速化
することができ、高度の熟練を必要とすることが無く、
プリント配線板の開発費用を縮小することができる。そ
して、全体として配線のためのスペースを節約すること
ができ、このため、従来４層、６層の多層基板を必要と
したものを２層、４層の多層基板にするなど多層基板の
層数を減少でき、また、プリント配線板の上に小さいプ
リント配線板を載せるなどということをしなくても済
む。また、これによりプリント配線板の製作費用を縮小
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】配線実装時における部分付加多層配線のイメー
ジおよび部分付加多層配線に用いる線の形状の具体例を
示す図である。

【図２】部分付加多層配線の適用例を示す図である。

【図３】部分付加多層配線の他の適用例を示す図であ
る。

【図４】本発明の装置の一実施例の構成を示すブロック
図である。

【図５】図４の装置で行われる配線設計処理の一例を示
すフローチャートである。

【図６】図５におけるステップ５６の処理をより詳細に
示す処理例のフローチャートである。

【図７】本発明の装置の他の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】図７の装置で行われる配線設計処理の一例を示
すフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−211079（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−2392（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−187552（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力装置、出力装置、記憶装置、処理装
置を備え、プリント配線板上に実装すべき部品および結
線すべき接続の情報を基にして、プリント配線用デザイ
ンルールに従ってプリント配線ルートを設定しプリント
配線設計をするプリント配線板配線設計装置において、
前記記憶装置に部分付加多層配線用デザインルールを格
納しかつ該デザインルール中に再処理フラグを格納し、
前記処理装置は、プリント配線設計の過程で既に設定し
たプリント配線ルートが妨げとなって与えられた結線す
べき接続の情報に対するプリント配線ルートを設定でき
ない場合に、結線すべき接続の情報と前記部分付加多層
配線用デザインルールに基づき、前記設定できないプリ
ント配線ルートに代えて部分付加多層配線ルートを設定
する部分付加多層配線処理部と、既に設定された部分付
加多層配線ルート中のプリント配線ルートに前記妨げと
なっているプリント配線ルートの有無を判定し、判定結
果が有の場合には前記既に設定された部分付加多層配線
ルートを変更設定し、無の場合は前記部分付加多層配線
処理部を起動する部分付加多層配線再処理部と、プリン
ト配線ルートを設定できない場合に、前記部分付加多層
配線用デザインルール中の再処理フラグを検査し、該フ
ラグがＯＦＦのときは前記部分付加多層配線処理部を起
動し、該フラグがＯＮのときは前記部分付加多層配線再
処理部を起動する手段と、前記部分付加多層配線処理部
が起動され部分付加多層配線ルートが設定されたとき、
次の結線すべき接続の情報に対するプリント配線ルート
の設定を行ない、前記部分付加多層配線再処理部が起動
され部分付加多層配線ルートの変更設定がされたとき、
前記設定できなかったプリント配線ルートの再設定を行
なう手段を備えることを特徴とするプリント配線板配線
設計装置。