JPH09198423A

JPH09198423A - 自動配線方法および自動配線装置

Info

Publication number: JPH09198423A
Application number: JP8009249A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kato; 嘉之加藤; Hiroshi Miura; 弘三浦; Toshiyasu Sakata; 寿康坂田; Mitsunobu Okano; 光伸岡野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-01-23
Filing date: 1996-01-23
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】自動配線方法および自動配線装置に関し，平
行な折れ曲がりのある配線を能率的に行うことを目的と
する。【解決手段】配線情報に含まれる配線開始座標と配線
目標座標と部品端子の座標とにより部品端子を配線開始
側のグループと配線目標側のグループに分け，配線開始
側の部品端子から配線目標側の部品端子に配線方向を自
動決定する配線方向決定部と，配線を開始する配線経路
の配線目標側の配線経路の重複する領域における配線の
折れ曲がり点の点列の向きに基づいて，配線を開始する
部品端子の配線順序を決定する配線順序決定部と，配線
方向決定部の決定した配線方向および配線順序決定部の
決定した配線順序に従って自動配線の制御をする配線制
御部とを備える構成をもつ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【説明の属する利用分野】本発明は，大規模集積回路
（ＬＳＩ），マルチチップモジュール（ＭＣＭ〉，プリ
ント基板（ＰＷＢ：ＰｒｉｎｔｅｄＷｉｒｉｎｇＢ
ｏａｒｄ）などの配線設計対象の配線領域内に配線パタ
ーンを自動的に求める自動配線方法および自動配線装置
に関する。

【０００２】ＬＳＩ，ＭＣＭ，ＰＷＢ等は，部品を高密
度に実装・配置し，狭い配線領域に効率良く配線する必
要がある。そのために，バスの配線のように多数の配線
を平行に設置するものについては，不必要な交差を行う
ことなく効率的に配線する自動配線技術の開発が望まれ
る。

【０００３】

【従来の技術】一般に，プリント基板等に配線する配線
パターンを自動的に求める方法としては，例えば，ライ
ンサーチ法，迷路法等のような配線コストを評価しなが
ら配線を求める手法がよく知られている。

【０００４】ラインサーチ法による配線ルートの決定
は，次のようにして行われる。まず，配線領域内におい
て，始点となる部品端子から終点となる部品端子に近づ
く適当な方向に第１次探査ラインと呼ばれる直線が引か
れ，この直線が終点となるピンに到達しない場合，さら
に，この直線上の適当な位置から，この直線に直交しか
つ終点となる部品端子に近づく適当な方向に第２次探査
ラインと呼ばれる直線が引かれる。

【０００５】そして，このような第１次，第２次探査ラ
インが，終点となる部品端子に到達しない間は，以下，
同様として，第３次，第４次，・・・・探査ラインが次
々に引かれてゆき，探査ラインが，終点となるピンに到
達した時点で，それまでに引かれた各探査ラインの経路
を基に所望の配線パターンの配線ルートが決定される。

【０００６】一方，迷路法による配線ルートの決定は，
次のようにして行われる。まず，プリント基板などの配
線設計対象の配線領域内に，配線パターンのパターン幅
を基本単位としたメッシュを想定し，始点となるピンか
ら終点となるピンに向けてサーチ波を発生する。そし
て，この波が通った経路をメッシュ単位に順に記憶して
おき，終点となるピンに波が到達すると，このように記
憶された波の経由したメッシュの位置を逆行（バックト
レース）することにより，配線パターンの配線ルートを
決定する。

【０００７】図１３は従来技術の説明図であって，上記
の方法により求める配線の例である。図１３において，
２１１は配線領域１であって，配線を行う領域である。

【０００８】２１２は配線領域２であって，配線を行う
領域である。配線領域１と配線領域２は配線層が異なる
とする。２１３は配線領域３であって，配線を行う領域
である。

【０００９】２２１，２２２，２２３はそれぞれ部品端
子Ａ，部品端子Ｂ，部品端子Ｃであって，配線領域１の
部品端子のある位置を表す。２２４，２２５，２２６は
それぞれ部品端子Ａ’，部品端子Ｂ’，部品端子Ｃ’で
あって，それぞれの配線領域２の部品端子のある位置を
表す。部品端子Ａ’は部品端子Ａに接続され，部品端子
Ｂ’は部品端子Ｂに接続され，部品端子Ｃ’は部品端子
Ｃに接続される。

【００１０】配線１は，部品端子Ａとビア１を接続する
配線領域１の配線である。配線１’はビア１とビア３を
接続する配線領域２の配線（裏面）である。配線１”は
ビア３と部品端子Ｃ’を接続する配線領域３の配線であ
る。

【００１１】配線２は，部品端子Ｂとビア２を接続する
配線である。配線３は，部品端子Ｃ’を開始座標に配線
されたものである。ビア１，ビア２は配線領域１と配線
領域２の重複領域に設置されたビアである。

【００１２】ビア３，ビア４は配線領域２と配線領域３
の重複領域に設置されたビアである。２４５は配線禁止
領域である。

【００１３】従来は，ビア１，ビア２，ビア３，ビア４
の位置および部品端子Ａ，部品端子Ｂ，部品端子Ｃの配
線順序，配線方向を指定する。例えば，部品端子Ａ（２
２１）から配線１を開始することが指定されるとする
と，まず部品端子Ａ（２２１）からビア１を接続する配
線を上記の手法により求める。次に，配線領域２（２１
２）の裏面でビア１とビア３の間の配線１’を求める。
さらに，ビア３と部品端子Ａ’の間に配線１”を求め
る。

【００１４】さらに，指定された配線の順番に従って，
次に部品端子Ｂとビア２を接続する配線２等を求め，部
品端子Ｂ（２２２）と部品端子Ｂ’（２２５）を結ぶ配
線をする。次に部品端子Ｃ（２３３）から部品端子Ｃ’
（２２６）を結ぶ配線３を求める。しかし，配線禁止領
域２４５があり，それを迂回して配線する必要を生じる
がそれまでに求めた配線１，配線２のために配線を迂回
させることができない。そのため，部品端子Ｃ（２２
３）と部品端子Ｃ’（２２６）を結ぶ配線は未配線とし
て残される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】このように，従来の配
線方法では，バスのように多数の平行に設置する配線を
求める場合，配線の折れ曲がり点等において，先に求め
た配線の配線パターンが後に求める配線の障害となるこ
とがある。このような場合には未配線部分が多数残って
しまうことになる。これら未配線は，人手によって配線
・修正を行う必要があるので，従来の配線方法は能率が
悪かった。

【００１６】本発明は，バスの配線等のように多数の配
線が平行に配線されてかつ折れ曲がりを有する配線を能
率的に行う自動配線方法および配線装置を提供すること
を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は，配線経路，配
線層，折れ曲がり点の点列の傾きに関する情報（ビア設
置規則），およぴ配線を開始する配線経路の配線充填方
向を指定することにより，配線方向，配線順序を自動的
に決定し，さらに各配線経路において配線を詰める配線
充填方向を求め，先に配線した配線パターンが障害とな
らないように能率的に自動配線できるようにした。

【００１８】図１は本発明の基本構成図である。図１に
おいて，１は自動配線装置（情報処理装置）であって，
配線方向決定部１１，配線順序決定部１２，配線制御部
１６，基本配線処理部１７を備えている。

【００１９】２は入力部であって，配線情報（配線経
路，配線層，折れ曲がり点の点列に関する情報（ビア設
置規則），および配線を開始する配線経路の配線充填方
向に関する情報等）を入力するものである。

【００２０】３は表示装置であって，表示画面に配線を
表示するものである。１１は配線方向決定部であって，
配線対象となっている配線の両端の部品端子について配
線開始側の部品端子グループと，配線目標側の部品端子
グループとを求め，配線方向を自動決定するものであ
る。

【００２１】１２は配線順序決定部であって，配線を開
始する配線経路および配線目標の配線経路の各部品端子
について配線する順序を決定するものである。１６は配
線制御部であって，基本配線処理部１７を起動し，配線
方向決定部１１の求めたデータ，配線順序決定部１２の
求めたデータ等を基本配線処理部１７に渡し，自動配線
の制御を行うものである。

【００２２】１７は，基本配線処理部であって，配線制
御部１６から自動配線するためのデータを受け取って自
動配線の処理をするものである。配線順序決定部１２に
おいて，２８は配線充填方向決定手段であって，各経路
において配線を詰める方向である配線充填方向を求める
ものである。

【００２３】２９は配線順序決定手段であって，配線経
路の重複領域においてユーザに指定された折れ曲がり点
の点列の傾き（ビア設置規則）と配線充填方向に基づい
て折れ曲がり点の点列の傾きの向きおよび部品端子の配
線順序を求めるものである。

【００２４】配線情報保持部２５において，４３は入力
部２より入力された部品端子座標を表す。４４は入力部
２より入力された配線接続情報であって，部品端子間の
接続情報である。

【００２５】４５はユーザ指定配線充填方向であって，
ユーザにより指定された配線を開始する配線経路の配線
充填方向である（配線充填方向初期値）。４６は折れ曲
がり点列の傾きに関する情報であって，配線経路の重複
部分に対してユーザにより指定された折れ曲がり点の点
列の傾きに関する情報である。

【００２６】図２は本発明の基本構成の動作説明図であ
る。図２において，２１は配線経路１であって，配線領
域である。

【００２７】２２は配線経路２であって，配線領域であ
る。２３は配線経路１（２１）と配線経路２（２２）の
重複領域である。配線経路１（２１）は部品端子１，部
品端子２，部品端子３，部品端子４を図示のように備え
る。

【００２８】配線経路２（２２）は部品端子５，部品端
子６，部品端子７，部品端子８を図示のように備える。
４１は折れ曲がり点の点列の傾き（ビア設置規則）であ
って，配線の重複領域２３においてユーザが傾きを指定
したものである（例えば，右上がりの傾き，もしくは左
上がりの傾き等であり，図２は，右上がりの傾きを指定
した場合を例示している）。ユーザが指定するのは傾き
のみであり，図示のように矢印の向きは指定されない
（矢印の向きは配線充填方向に基づいてシステムが求ま
る）。

【００２９】４２は配線充填方向であって，配線を詰め
る向きを定めるものである。配線充填方向は，配線を開
始する配線経路に対しては，初期値としてユーザが指定
するものであるが，その次の配線経路より以降の配線経
路に対してはシステムが自動的に求めるものである。図
２は配線充填方向の初期値として右向きを指定した場合
を例示している。

【００３０】４３は配線経路２２の配線充填方向であっ
て，自動配線装置が求めた配線充填方向である。ビア
１，ビア２，ビア３，ビア４は，配線経路１（２１）と
配線経路２（２２）の配線層が異なる場合に折れ曲がり
点に設置されたものである。

【００３１】図２を参照して，図１の本発明の基本構成
の動作を説明する。入力部２より，配線情報が入力され
る。配線情報は，部品端子の座標，部品端子同士を接続
する配線接続情報，配線充填情報の初期値（配線を開始
する配線領域に対してユーザの指定する配線充填方向）
と折れ曲がり点の点列の傾き等である。

【００３２】配線方向決定部１１は各部品端子（部品端
子１，部品端子２，部品端子３，部品端子４）に対し
て，例えば，配線毎にそれぞれの両端の部品端子と他の
配線の部品端子との距離等を求め，配線開始側に属する
部品端子と配線目標側に属する部品端子との２つのグル
ープに分ける。また，そのように求めた２つのグループ
を，配線の開始側と目標側の配線接続情報により配線開
始側のグループと配線目標側のグループとを求め，配線
方向を決定する。図２の場合，部品端子１，部品端子
２，部品端子３，部品端子４を配線開始側の部品端子と
し，部品端子５，部品端子６，部品端子７，部品端子８
を配線目標側の部品端子とする。

【００３３】配線順序決定部１２は，ユーザの指定した
折れ曲がり点の点列の傾き４１と配線充填方向４２とに
より折れ曲がり点の点列の傾き４１の向き（矢印の向
き）を決定する。図２の場合は，配線充填方向４２が右
向きであることから折れ曲がり点の点列の傾き４１の向
きは図２のように左下向きに決定する。また，折れ曲が
り点の点列の向き（矢印の向き）が左下であることか
ら，配線経路２の配線充填方向４３を図２に示のように
上向きに決定する。

【００３４】配線経路１の配線充填方向が右向きである
ことから配線経路１の部品端子１，部品端子２，部品端
子３，部品端子４の配線順序をその向きと反対に部品端
子４，部品端子３，部品端子２，部品端子１の順番に決
定する。同様に，配線経路２の配線充填方向が上向きで
あることから，部品端子５，部品端子６，部品端子７，
部品端子８の配線順序をその向きと反対に部品端子５，
部品端子６，部品端子７，部品端子８の順番に決定す
る。

【００３５】配線制御部１６は，基本配線処理部１７を
起動し，各部品端子の座標，配線接続情報，配線方向，
配線順序，配線充填方向等のデータを基本配線処理部１
７に渡す。

【００３６】基本配線処理部１７は配線制御部１６から
受け取ったデータに基づいて，指定された配線順序，配
線方向，配線充填方向等に従って配線をする。まず，指
定された配線順序に従って，部品端子４から配線を開始
する。配線経路１（２１）と配線経路２（２２）の配線
層が異なる時，折れ曲がり点においてビア１を設置し，
部品端子４とビア１の間を配線する。次にビア１と部品
端子６の間を配線する。次に，同様に折れ曲がり点にビ
ア２を配置し，部品端子３とビア２の間を配線する。以
下同様に，図２のような配線パターンを求める。

【００３７】配線経路１（２１）と配線経路２（２２）
の同じ配線層に配線することを指示されている場合に
は，ビア１，ビア２，ビア３，ビア４を設置することな
く，配線順序の順番にその点の座標を求め，対応する部
品端子と求めた座標点との間を配線する。

【００３８】図３により本発明の配線順序決定方法の説
明をする。図３において，２１は配線経路１であって，
部品端子１，部品端子２，部品端子３，部品端子４，部
品端子５，部品端子６が図示のように配置されていると
する。各部品端子は配線開始側部品端子であるとする。

【００３９】２２は配線経路２であって，部品端子７，
部品端子８，部品端子９，部品端子１０，部品端子１
１，部品端子１２が図示のように配置されているとす
る。各部品端子は配線目標側部品端子であるとする。

【００４０】また，部品端子の接続関係は次の通りであ
るとする。部品端子６と部品端子７，部品端子５と部品
端子８，部品端子４と部品端子１２，部品端子３と部品
端子１０，部品端子２と部品端子１１，部品端子１と部
品端子９がそれぞれ接続されるとする。

【００４１】ビア１を経由して部品端子６と部品端子７
を結ぶ配線を配線１，ビア２を経由して部品端子５と部
品端子８を結ぶ配線を配線２，ビア３を経由して部品端
子４と部品端子１２を結ぶ配線を配線３，ビア４を経由
して部品端子３と部品端子１０を結ぶ配線を配線４，ビ
ア５を経由して部品端子２と部品端子１１を結ぶ配線を
配線５，ビア６を経由して部品端子１と部品端子９を結
ぶ配線を配線６とする。

【００４２】４１は折れ曲がり点の点列の傾き（ビア設
置規則）である。配線充填方向４２の向きに従って，傾
きの向き（矢印の向き）は図示のように左下向きと判定
する。

【００４３】４２は配線経路１（２１）の配線充填方向
である（配線充填方向初期）。ビア１，ビア２，ビア
３，ビア４，ビア５，ビア６は折れ曲がり点に設定され
たものである。

【００４４】配線充填方向４２の向きが右向きであるこ
とにより配線経路１（２１）では配線順序は部品端子
６，部品端子５，部品端子４，部品端子３，部品端子
２，部品端子１の順番に決定される。また，折れ曲がり
点の点列の向きを左下向きに決定し，その向きにより配
線経路２（２２）の配線充填方向を上向きに決定する。
その結果，配線経路２（２２）の配線充填方向が上向き
であることから配線経路２（２２）の部品端子の配線順
序は部品端子７，部品端子８，部品端子９，部品端子１
０，部品端子１１，部品端子１２の順であるとする。

【００４５】次に，配線開始側の部品端子の配線順序の
順番とそれに対応する配線目標側の部品端子の配線順序
の順番の和を求める。即ち，部品端子６と部品端子７を
結ぶ配線１の順番の和は２である。同様に配線２の両端
の配線順序の和は４である。配線３についての和は９で
ある。配線４についての和は８である。配線５について
の和は１０である。配線６についての和は９である。

【００４６】そこで，配線の和の小さい配線１，配線
２，配線４，配線６，配線３，配線５の順番で配線す
る。即ち，まず部品端子６−ビア１−部品端子７を結ぶ
配線１を配線する。次に配線２を配線する。次に配線４
を配線する。次に配線３を配線するが，配線３は配線４
と交差するので削除する。次に配線６を行うが配線６は
配線４と交差するので削除する。次に配線５を配線す
る。

【００４７】以上のように，配線１，配線２，配線４，
配線５が求まり，配線３，配線６については別途配線を
行う。本発明のように配線の和を考慮しないで最初に求
めた配線順序だけで配線すると，配線１，配線２，配線
３を配線したあと，配線４，配線５，配線６が全て配線
３と交差して配線できなくなる。しかし，本発明では，
配線３は配線順位が後になるので後から配線されること
となり配線の交差により別途配線をしなおす回数を減ら
すことができる。

【００４８】本発明によれば，配線方向，配線順序を自
動決定することで，配線経路に沿って配線するとき，配
線パターン間で不要な交差を防止することができる。ま
た，配線経路に沿って，配線充填方向により，設計規則
を守りながら，一定方向に配線を詰めて行うため，配線
対象としている複数の配線を狭い配線領域で配線するこ
とができ，先に求めた配線のために後の配線が邪魔され
るようなことがなく，配線効率を向上させることができ
る。

【００４９】

【発明の実施の形態】図４〜図１１を参照して本発明の
実施例を説明する。図４は本発明のシステム構成を示
す。

【００５０】図４において，１は自動配線装置である。
２は入力部である。

【００５１】３は表示装置であって，ディスプレイであ
る。４はプリンタである。５は外部記憶装置であって，
設計データベース５９を保持するものである。設計デー
タベースは部品端子の位置（座標），部品端子間の接続
関係等の配線接続情報を含むものである。

【００５２】５１はＣＰＵである。５２はメモリであ
る。５５はマウスである。

【００５３】５６はキーボードである。５７は入出力制
御プログラムである。５８は自動配線部であって，自動
配線をするためのプログラムである。

【００５４】図５は本発明の自動配線装置の実施例の構
成を示すブロック図である。図５において，２は入力部
である。入力部２は，基板のどの配線をどのような経路
で配線するかという配線経路情報，部品端子と部品端子
の接続関係を表す配線接続情報，どの配線層を用いるか
という配線層情報，ビアを用いるときどのような配列で
配置するかというビア設置規則（配線の折れ曲げ点の点
列の傾きに関する情報），配線充填方向の初期値（配線
を開始する配線経路の配線充填方向）等の各配線パター
ン情報を自動配線装置に入力するものである。

【００５５】２５は配線情報保持部であって，メモリ上
の領域であり，配線経路，配線層，ビア設置規則（折れ
曲がり点の点列の傾き），配線充填方向の初期値等の入
力部２から入力されたデータを保持するものである。

【００５６】１１は配線方向決定部である。配線方向決
定部１１は配線開始部品端子から配線がどの方向に引き
出されるかを配線接続情報等から求めるものである。即
ち，，配線経路情報，ビア設置規則（折れ曲がり点の点
列の傾き），配線充填方向の初期値，および設計データ
ベースから入力される配線接続情報を基に対象となって
いる配線に接続すべき２部品端子が互いに別のグループ
に属し，また同一グループに属す二つの部品瑞子間の距
離の和が最小になるよう２グループに分割するようにす
る（この点については後述する）。さらに，入力部２に
よって入力された配線経路の配線開始点に近いグループ
に属する部品端子を配線開始部品端子とし，配線経路の
終点側を配線目標部品端子とする（部品端子の座標と配
線開始座標，配線終了座標は一致していないので，両者
を対応付ける必要がある（この点については後述す
る））。

【００５７】１２は配線順序決定部である。配線順序決
定部１２は，配線充填方向の初期値を基に配線を開始す
る配線経路の折れ曲がり点の点列の向きを求める。そし
て，２番目以降の配線経路に対しては直前に求めた配線
経路の配線充填方向を基にその配線経路の折れ曲がり点
の点列の向きを求め，さらにその向きをその配線経路の
配線充填方向を求める。また，配線充填方向に従って，
配線開始部品端子が属するグループ内および配線目標部
品端子が属するグループ内で，部品端子の座標をもとに
順序づけを行い，さらに配線開始側および配線目標側で
の順序をもとに実際に配線を行う配線順序の決定をす
る。

【００５８】１６は配線制御部である。配線制御部１６
は，配線経路の各区間ごとに，配線順序に従い配線開始
位置および配線終了位置の座標の算出，配線層情報およ
び配線充填方向等の配線に必要な情報を基本配線処理部
１７へ渡す。また基本配線処理部１７での配線拮果が配
線失敗であるとき，配線終了位置（ビアの設置位置）を
再計算して再び基本配線処理部を起動する。また基本配
線処理部での配線が完了し，ビアの配置が指定されてい
るとき，配線終了位置にビアの配置を行う。

【００５９】１７は基本配線処理部である。基本配線処
理部１７は，配線制御部１６で作成した情報をもとに，
配線開始位置から配線終了位置までを指示された配線層
で，かつ指示された充填方向へ，設計規則を守りつつ可
能な限り隣接配線に接近するように配線を行う。

【００６０】５９は設計データベースであって，例え
ば，配線設計対象となるプリント基板等の配線接続情報
（部品端子の座標，部品端子と部品端子の接続を表す情
報等）を保持するものである。

【００６１】配線方向決定部１１において，２７は配線
方向決定手段である。７１は部品端子のグループ決定の
処理（後述する）を表す。

【００６２】７２は配線開始部品端子決定の処理（後述
する）を表す。７３は配線目標部品端子決定の処理（後
述する）を表す。配線順序決定部１２において，８１は
配線充填方向決定手段であって，配線充填方向の初期値
もしくは直前に求めた配線充填方向を基にビア設置規則
（折れ曲がり点の点列の傾き）の向きを求め，その向き
を基に対象とする配線経路の配線充填方向を求めるもの
である。

【００６３】８２は配線順序決定手段である（動作の詳
細は後述する）。配線制御部１６において，９１は配線
開始位置の情報（データ）を表す。

【００６４】９２は配線終了位置の情報（データ）を表
す。９３はシステム決定した配線充填方向を表す。９４
は配線経路の情報を表す。

【００６５】９５はビア設置手段であって，配線に失敗
した時に変更するビアの位置（変更する配線終了位置）
を求めるものである。次に図６を参照して，図５の構成
の動作の詳細を説明する。

【００６６】図６は本発明の実施例１である。図６は本
発明の自動配線装置において，配線経路情報，配線層情
報，ビア設置規則，配線充填方向の初期値，配線接続情
報を基になされる自動配線の例を示す。

【００６７】図６において，２１は配線経路１であっ
て，部品端子１，部品端子２，部品端子３，部品端子４
を持つものである。

【００６８】２２は配線経路２であって，部品端子５，
部品端子６，部品端子７，部品端子８を持つものであ
る。（ｐｘ１，ｐｙ１）は部品端子４の座標である。
（ｐｘ２，ｐｙ２）は部品端子５の座標である。

【００６９】（ｐｘ１’，ｐｙ１’）は部品端子３の座
標である。（ｐｘ２’，ｐｙ２’）は部品端子６座標で
ある。（ｒｘ１，ｒｙ１）は配線１の配線開始座標であ
る。（ｒｘ２，ｒｙ２）は配線１’の配線終了座標であ
る。

【００７０】２３は配線経路１（２１）と配線経路２
（２２）の重複領域である。４１はビア設置規則（折れ
曲がり点の点列の傾き）であって，配線経路の重複部分
２３において折れ曲がる点の点列の傾きを与えるもので
ある。

【００７１】４２は配線充填方向の初期値であって，ユ
ーザの指定した配線経路１（２１）における配線充填方
向である。４２’はシステムが求めた配線経路１（２
１）における配線充填方向である。

【００７２】４３はシステムが求めた配線経路２（２
２）における配線充填方向である。ビア１，ビア２，ビ
ア３，ビア４はビア設置規則により配線の折れ曲がり点
に配置されたビアである。

【００７３】また，配線接続情報により，部品端子４と
部品端子５，部品端子３と部品端子６，部品端子２と部
品端子７，部品端子１と部品端子８が接続されることが
与えられている。

【００７４】次に，配線方向決定部１１による配線方向
の決定方法について説明する。図６に示すように，プリ
ント基板上に接続を持つ２つの表面実装デバイス（ＳＭ
Ｄ：ＳｕｒｆａｃｅｌＩＩｏｕｎｔｉｎｇＤｅｖｉ
ｃｅ）が配置され，配線接続情報，配線層情報，ビア設
置規則が与えられたとき，配線方向決部１１は，この複
数の配線対象の中から任意の配線接続情報（配線接続情
報１）に着目し，その配線が接続すべき２端子（部品端
子４．部品端子５）の座標（ｐｘｌ，ｐｙ１）および
（Ｐｘ２，Ｐｙ２）を記憶する。そして，その他の配線
によって接続すべき２端子（部品端子３．部品端子６）
の座標（ｐｘ１’，ｐｙ１’）および（ｐｘ２’，ｐｙ
２’）に着目し，次式で示す距離を算出する。但し，Ａ
ＢＳは絶対値をとることを表す。

【００７５】ｌｅｎ＝ＡＢＳ（ｐｘ１−ｐｘｌ’）＋Ａ
ＢＳ（ｐｙ１−ｐｙｌ’）＋ＡＢＳ（ｐｘ２−ｐｘ
２’）＋ＡＢＳ（ｐｙ２一ｐｙ２’）ｌｅｎ’＝ＡＢＳ（ｐｘ１−ｐｘ２’）＋ＡＢＳ（ｐｙ
ｌ−ｐｙ２’）＋ＡＢＳ（ｐｘ２−ｐｘｌ’）＋ＡＢＳ
（ｐｙ２−Ｐｙｌ’）距離ｌｅｎが距離Ｉｅｎ’より小さい値のとき，部品端
子３と部品端子４は同じグループに属し，部品端子５と
部品端子６は同じグループに属するとする（図６の場
合）。あるいは，距離ｌｅｎ’がｌｅｎより小さい値の
とき，部品端子４と部品端子５と，部品端子３と部品端
子６と同じグループに属するとする。

【００７６】これを繰り返すことで，配線対象となって
いる複数の配線が接続すべき端子が２つのグループに分
割される。さらに，はじめに着目した２端子（部品端子
１．部品端子２）の座標と配線開始点の座標および配線
終了点の座標について，次式を用いてどちらのグループ
から配線を行うべきか決定する。

【００７７】１ｅｎ＝ＡＢＳ（ｐｘｌ−ｒｘ１）＋ＡＢ
Ｓ（ｐｙ１−ｒｙｌ）＋ＡＢＳ（ｐｘ２−ｒｘ２）＋Ａ
ＢＳ（ｐｙ２−ｒｙ２）ｌｅｎ’＝ＡＢＳ（ｐｘ１一ｒｘ２）＋ＡＢＳ（ｐｙｌ
−ｒｙ２）＋ＡＢＳ（ｐｘ２−ｒｘ１）＋ＡＢＳ（ｐｙ
２−ｒｙｌ）距離１ｅｎが距離ｌｅｎ’より小さい値のとき部品端子
４が属するグループに属しているすべての部品端子が配
線開始部品端子となり（図６の場合），逆の場合，部品
端子５が属するグループに属しているすべての部品端子
が配線開始部品瑞子となる。

【００７８】次に，配線順序決定部による配線順序決定
方法について説明する。配線経路決定部１２は，配線経
路の最初の区間での配線充填方向に従って配線経路上を
配線経路終点まで配線充填方向を伝播する。この例の場
合，ビア配置規則が配線経路１において折れ曲がり点の
点列の傾きが左下斜め方向と指示されていて，かつユー
ザ指定の配線充填方向（配線充填方向の初期値）が右方
向であるので折れ曲がり点の点列の向きは左下向きと決
定される。その結果，配線経路２の配線充填方向は上向
きと決定される（なお，配線経路１のシステム決定する
配線充填方向は右と決定される）。以下，配線経路が多
数連続して存在する場合には，同様に直前に求められた
配線充填方向と折れ曲がり点の点列の傾きから対象とす
る配線経路の配線充填方向が求められ，向きから順次配
線充填方向が求められ，配線目標の配線経路まで折れ曲
がり点の点列の傾きの向きおよび配線充填方向の経路が
求められる（配線目標部品端子のある配線経路まで伝播
する）。

【００７９】そして，配線開始部品端子のグループ内で
は配線経路１の配線充填方向に従って，また配線目標部
品端子のグループ内では配線経路２の配線充填方向に従
ってそれぞれの部品端子の座標から配線順序を決定す
る。この例では，配線開始部品端子のグループではｘ座
標について降順，配線目標部品瑞子のグループでは，ｙ
座標について降順に配線順序を決定する。その後，配線
接続情報ごとに配線順序の和をとりその大小に応じて実
際に配線する順序を決定する（図３参照）。

【００８０】次に，配線制御部１６の動作について説明
する。配線制御部１６において，配線制御情報が作成さ
れる。この例では，配線開始位置（ｐｘ１，ｐｙ１），
配線終了位置（ｐｘ２．ｐｙ２）および配線経路１の配
線充填方向は右方向，配線経路２の配線充填方向は上方
向，配線層（ｌａｙ）に関する情報等が作成される。そ
して，基本配線処理部１７を起動し，配線が行われる。
基本配線処理部１７での配線が成功した場合，配線１の
終了位置にビアを配置し（配線層が異なることの配線層
情報がある場合），次の区間の処理に移る。配線に失敗
したとき，配線終了位置を，ビア設置規則に従って移動
し基本配線処理部１７によって再配線を試みる。この場
合には，配線終了位置を，（ｘ−△．ｙ＋△）とする。
また，次の配線がこの区間を配線するときにも配線終了
位置を（Ｘ−△，ｙ＋△）とすることで，ビア配置規則
に従ったビアの配置を実現している。この配線制御部１
６による配線制御情報の作成および基本配線処理部１７
による配線の実行により，配線対象となっている複数の
配線の接続が行われる。

【００８１】図６の配線の順番は，部品端子４から配線
を開始してビア１を設置し，配線１を求める。次にビア
１から部品端子５に配線１’を行う。次に部品端子３か
ら配線を求め，ビア２を設置し，配線２を求める。次
に，ビア２から部品端子６に配線２’を行う。以下同様
に，ビアを経由して部品端子２と部品端子７を接続する
配線，部品端子１と部品端子８を接続する配線を求め
る。

【００８２】次に，本発明の自動配線装置によって，ビ
ア配置による配線のねじれの解消，同層クランク配線を
自動的に行う場合の例を以下に説明する。図７は，本発
明の実施例２である。図７は自動配線装置において，配
線対象となっている複数の配線のねじれの関係を持つ場
合に行われる自動配線の例であり，ビア配置による配線
のねじれを解消をする場合を示す。プリント基板上に２
つの表面実装部品があり，その問にねじれをもつ接続関
係がある。

【００８３】図７において，２１は配線経路１であっ
て，部品端子１，部品端子２，部品端子３，部品端子４
を持つものである。

【００８４】２２は配線経路２であって，部品端子５，
部品端子６，部品端子７，部品端子８を持つものであ
る。２３は配線経路１（２１）と配線経路２（２２）の
重複領域である。

【００８５】４１はビア設置規則を示し，折れ曲がり点
の点列の傾きである。４２は配線充填方向の初期値であ
って，ユーザの指定した配線経路１（２１）における配
線充填方向である。

【００８６】４２’はシステムが求めた配線経路１（２
１）における配線充填方向である。４３はシステムが求
めた配線経路２（２２）における配線充填方向である。
ビア１，ビア２，ビア３，ビア４はビア設置規則に従っ
て自動配置されたビアである。

【００８７】配線経路１（２１）の配線層と配線経路２
（２２）の配線層が異なることが配線層情報により与え
られている。また，配線接続情報により，部品端子４と
部品端子８，部品端子３と部品端子７，部品端子２と部
品端子６，部品端子１と部品端子５が接続されることが
与えられている。

【００８８】次に，図７の自動配線方法について説明す
る。配線方向決定部１１による配線開始部品端子，配線
目標部品端子の決定は前迩と同様になされる。次に配線
順序決定部１２によって配線充填方向が決定されるが，
ビア設置規則として折れ曲がり点の点列の傾きが左上斜
めの指示が与えられているため，配線充填方向は配線経
路１（２１）では右向き（初期値に同じ），配線経路２
（２２）では下向きに順次決定される。したがって，配
線開始部品端子（部品端子１，部品端子２，部品端子
３，部品端子４）の配線順序はｘ座標について降順，配
線目標部品端子グループ内での部品端子の配線順序は，
ｙ座標について降噸に配線順序が決定される。次に，前
例と同様に配線制御部１６による配線制御情報の作成が
行われる。この時，図７の場合にはビア配置規則が左斜
めとなっているため，基本配線処理部で配線失敗したと
きには（ｘ−△，ｙ−△）で，新たにビアを設置しなお
して配線をしなおす。また，次の配線の処理を行うとき
も同様に，（ｘ−△’，ｙ−△’）で，次のビアの座標
を求め，ビア設置して，配線をする。これを繰り返すこ
とでねじれを解消する配線パターンの自動配線ができ
る。

【００８９】図８は本発明の実施例３である。図８は本
発明の自動配線装置において，配線対象となっている複
数の配線に対してすべて同一の配線層を用いる場合に行
われる自動配線の例であり，同層クランクの場合を示
す。

【００９０】図８において，２１は配線経路１であっ
て，部品端子１，部品端子２，部品端子３，部品端子４
を持つものである。

【００９１】２２は配線経路２であって，部品端子５，
部品端子６，部品端子７，部品端子８を持つものであ
る。２３は配線経路１（２１）と配線経路２（２２）の
重複領域である。

【００９２】４１はビア設置規則であり，折れ曲がり点
の点列の傾きを示すものである。４２は配線充填方向の
初期値であり，ユーザの指定した配線経路１（２１）に
おける配線充填方向である。

【００９３】４２’はシステムが設定した配線経路１
（２１）における配線充填方向である。４３はシステム
が設定した配線経路２（２２）における配線充填方向で
ある。

【００９４】配線経路１（２１）の配線層と配線経路２
（２２）の配線層が同じであることが配線層の情報とし
て与えられている。また，配線接続情報により，部品端
子４と部品端子５，部品端子３と部品端子６，部品端子
２と部品端子７，部品端子１と部品端子８が接続される
ことが与えられている。

【００９５】この例においても配線方向決定部１１の動
作は前例と同様に行われる。配線順序決定部１２によ
り，折れ曲がり点においてビアを設置することなく配線
充填方向の伝播が行われる。本実施例では，配線充填方
向の初期値４２とビア配置規則の折れ曲がり点の点列の
傾きの方向から，その向きが左下斜めであることを自動
発生する。さらに配線層情報がビア不要の情報を発生す
る。そのため，システム設定する配線充填方向は，配線
経路１（２１）で右向き，配線経路２（２２）で上向き
と決定されて伝播される。

【００９６】次に配線制御部１６は，前述したのと同様
の動作を行うが，ビア不要の情報を受け取っているた
め，折れ曲がり点の座標を求めた後に，ビアの配置を行
なうことなく次の配線を行う。例えば，部品端子４から
配線を開始して，折れ曲がり点Ｐの座標を求め，点Ｐか
ら部品端子５に配線をする。以下同様に，部品端子３以
降の端子について配線を求める。

【００９７】図９は本発明の実施例４であって，配線経
路１，配線経路２および配線経路３を経由する自動配線
方法を示す。図９において，２１は配線経路１であっ
て，部品端子１，部品端子２，部品端子３を持つもので
ある。配線層の指示は表面であるとする。

【００９８】２２は配線経路２であって，配線層の指示
は裏面であるとする。２３は配線経路３であって，部品
端子４，部品端子５，部品端子６を持つものである。配
線層の指示は表面である。

【００９９】２４は配線経路１（２１）と配線経路２
（２２）の重複領域である。２５は配線経路２（２２）
と配線経路３（２３）の重複領域である。４１はビア設
置規則であって，配線経路の重複領域２４に対して右下
の傾きをユーザにより指定されたものである。

【０１００】４１’はビア設置規則であって，配線経路
の重複領域２５に対して左上の傾きをユーザにより指定
されたものである。４２はユーザの指定した配線経路１
（２１）における配線充填方向である。

【０１０１】４２’は配線充填方向の初期値であって，
システムが設定した配線経路１（２１）における配線充
填方向である。４３はシステムが設定した配線経路２
（２２）における配線充填方向である。

【０１０２】４４はシステムが設定した配線経路３（２
３）における配線充填方向である。部品端子１，部品端
子２，部品端子３は配線経路１の部品端子である。部品
端子４，部品端子５，部品端子６は配線経路３の部品端
子である。部品端子１と部品端子６，部品端子２と部品
端子５，部品端子３と部品端子４を接続することが配線
情報として与えられている。

【０１０３】まず，配線充填方向の初期値４２とビア設
置規則４１の傾きにより折れ曲がり点の点列の傾きの向
きが左上の向きであることが求められる。そのことか
ら，配線経路２の配線充填方向４３が下向きであること
が求められる。以下，同様に配線充填方向が配線目標に
向かって伝播する。即ち，配線経路２（２２）の配線充
填方向が下向きであることとビア設置規則４１’の傾き
が右上であることから，その向きが右上であることが求
められる。そしてそのことから配線経路３（２３）の配
線充填方向が左向きであることが求められる。

【０１０４】次に，配線経路１（２１）の配線充填方向
が右向きであることから配線経路１（２１）の部品端子
の配線順序が部品端子３，部品端子２，部品端子１の順
番であることを求める。同様に，配線経路３（２３）の
配線充填方向が左向きであることから配線経路３（２
３）の部品端子の配線順序が部品端子４，部品端子５，
部品端子６の順番であることが求まる。

【０１０５】部品端子の配線順序が求まったことによ
り，配線毎に両端の部品端子の順番の和を取り，その値
の小さい方から配線を行うことを決定する。図９の場合
には部品端子２，部品端子３，部品端子１の順番で配線
を行うことを決定する。

【０１０６】そこで，基本配線部は部品端子３から目標
に向かった配線を開始し，ビア３の設置位置を求める。
そして，ビア３を設置して，部品端子３とビア３を結ぶ
配線１を求める。次に配線経路２（２２）の裏面におい
てビア３から目標に向かって配線し，ビア６の設置位置
を求め，ビア６を設置する。そしてビア３とビア６を結
ぶ配線１’を求める。次に配線経路３（２３）において
表面にビア６と部品端子４を結ぶ配線１”を求める。

【０１０７】次に配線経路１（２１）において，部品端
子２から目標に向かって配線し，上記と同様にビア２を
設置して部品端子２とビア２を結ぶ配線を求める。次に
ビア５を設置してビア２とビア５を結ぶ配線を求める。
そして，ビア５と部品端子５を結ぶ配線を求める。

【０１０８】なお，本実施例における基本配線処理部
は，迷路法およびラインサーチ法などの配線方法に限定
されず，いずれの手法を用いてもよい。また，プリント
基板を配線設計対象としているが，これに限定されず，
ＬＳＩなどの配線設計にも本実施例と同様に適用するこ
とができる。

【０１０９】図１０，図１１，図１２は本発明のフロー
チャートである。図１０は本発明の実施例のフローチャ
ートであって，処理全体のフローチャートである。

【０１１０】Ｓ１配線開始部品端子，配線目標部品端
子を決定する。Ｓ２各配線区間での配線充填方向を決定する。Ｓ３配線順序を決定する。

【０１１１】Ｓ４配線処理をする（区間数分を繰り返
す）。Ｓ５配線結果を保存する。図１１は本発明の実施例の配線充填方向算出処理の詳細
フローチャートである。

【０１１２】Ｓ１１配線充填方向算出の処理を開始す
る。Ｓ１２対象としている配線経路とその１つ前の配線開
始側の配線経路との重複領域を求める。

【０１１３】Ｓ１３配線充填方向の初期値を参照する
（第２番目以降の配線経路については直前にシステムが
求めた配線充填方向を参照する）。Ｓ１４配線経路の重複領域にユーザが指定した折れ曲
がり点の傾き（ビア設置規則）を参照する。

【０１１４】Ｓ１５配線充填方向と折れ曲がり点の方
向（ビア設置規則の傾き（右上がり，左下がり等））か
ら折れ曲がり点の点列の向き（点列の矢印の向き）を求
める。

【０１１５】Ｓ１６折れ曲がり点の点列の向きを基に
配線充填方向を求める。図１２は，本発明の実施例の配
線処理のフローチャートである。Ｓ２１配線処理を開始する。

【０１１６】Ｓ２２区間開始点を算出する。Ｓ２３区間終了点を算出する。Ｓ２４区間配線をする。

【０１１７】Ｓ２５配線が成功した判定する。成功す
ればＳ２６に進み，成功しなければＳ２７に進む。Ｓ２６ビアを設置する情報が指定されていれば配線の
先端にビアを配置して，Ｓ２２以降の処理を繰り返して
次の目標に向かって配線する。ビアを設置する情報が指
定されていなければ配線の先端にビアを配置することな
く，その先端から目標に向かって次の配線をする。

【０１１８】Ｓ２７失敗した配線を削除する。Ｓ２８配線に失敗したらビアの設置規則に従ってビア
の位置を変更する。

【０１１９】

【発明の効果】本発明によれば，多数の平行で折れ曲が
りのある配線を，交差することなく効率良く求めること
ができる。また配綜充填方向を自動発生するので配線基
板上の配線を効率良く詰めて配線することができ，配線
の占める領域を少なくすることができる。そのため，配
線占有率の高い効率のよい配線を能率的に求めることが
でき，自動配線の能率を大幅に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示す図である‘

【図２】本発明の基本構成の動作説明図である。

【図３】本発明の配線順序決定方法の説明図である。

【図４】本発明のシステム構成を示す図である。

【図５】本発明の実施例構成を示す図である。

【図６】本発明の実施例１を示す図である。

【図７】本発明の実施例２を示す図である。

【図８】本発明の実施例３を示す図である。

【図９】本発明の実施例４を示す図である。

【図１０】本発明の実施例のフローチャートを示す図で
ある。

【図１１】本発明の配線充填方向を求める処理のフロー
チャートである。

【図１２】本発明の実施例の配線処理のフローチャート
を示す図である。

【図１３】従来の技術の説明図である。

【符号の説明】

１：自動配線装置２：入力部３：表示装置１１：配線方向決定部１２：配線順序決定部１６：配線制御部１７：基本配線処理部２５：配線情報保持部２８：配線充填方向決定手段２９：配線順序決定手段４３：部品端子座標４４：配線接続情報４５：ユーザ指定の配線充填方向４６：折れ曲がり点の点列の傾きに関する情報

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂田寿康神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者岡野光伸神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配線情報を入力する入力装置と自動配線
をする情報処理装置と配線結果を表示する表示装置によ
り構成されるシステムにおいて基板の配線を求める自動
配線方法において，配線開始座標と配線目標座標と部品
端子の座標とを入力し，配線情報により与えられる配線
の両端の部品端子の座標と配線の配線開始座標および配
線終了座標とにより，部品端子を配線開始側のグループ
と配線目標側のグループとに分け，配線開始側の部品端
子から配線目標側の部品端子に配線方向を自動決定し，
自動配線することを特徴とする自動配線方法。
【請求項２】配線の両端の部品端子について他の配線
の両端の部品端子との距離を求めることにより部品端子
を二つのグループに分け，次いで，配線の両端の部品端
子について部品端子と配線開始座標および部品端子と配
線終了座標との距離を求めることにより配線開始側の部
品端子と配線終了側の部品端子を求めることを特徴とす
る請求項１に記載の自動配線方法。
【請求項３】配線情報は配線を行う領域を定める配線
経路の情報および，配線開始側の配線経路と配線目標側
の配線経路の重複する領域において配線の折れ曲がる点
の点列の傾きに関する情報を含み，該折れ曲がり点の作
る点列の傾きに関する情報に基づいて部品端子の配線順
序を決定することを特徴とする請求項１もしくは２に記
載の自動配線方法。
【請求項４】配線経路における配線を詰める方向を配
線充填方向とした時，配線情報は配線を開始する配線経
路の配線充填方向に関する情報を含み，該配線充填方向
の向きにより配線を開始する配線経路の折れ曲がり点の
点列の傾きの向きを求め，該折れ曲がり点の点列の向き
に基づいて部品端子の配線順序を決定するものであるこ
とを特徴とする請求項３に記載の自動配線方法。
【請求項５】配線目標側の配線順序を該折れ曲がり点
の点列の向きに基づいて決定し，配線毎に配線開始側の
部品端子の配線順序と配線目標側の配線順序の和を求
め，配線を開始する部品端子の順番を該和の小さい配線
の部品端子から順番に配線することを特徴とする請求項
４に記載の自動配線方法。
【請求項６】配線情報は配線する配線層についての情
報を含み，配線開始側の配線経路１と配線目標側の配線
経路２の配線する層が異なる場合には，配線経路１と配
線経路２の配線層の重複領域の配線折れ曲がり点にビア
を設置し，配線経路１と配線経路２の配線する層が同じ
場合には，配線経路１と配線経路２の配線層の重複領域
の配線折れ曲がり点にビアを設置することなく自動配線
することを特徴とする請求項５に記載の自動配線方法。
【請求項７】配線開始側の配線経路と配線目標側の配
線経路の重複領域に求められた配線の折れ曲がり点の点
列の向きに従って配線目標側の配線の配線充填方向を決
定することを特徴とする請求項４に記載の自動配線方
法。
【請求項８】配線情報に含まれる配線を開始する配線
経路１の配線充填方向と配線経路１と次の配線経路２の
重複する領域に指示された折れ曲がり点の点列の傾きに
関する情報とにより配線の折れ曲がり点の点列の向きを
求め，次に，該配線の折れ曲がり点の点列の向きに基づ
いて配線経路２の配線充填方向２を求め，該配線経路２
の配線充填方向に従ってその次の配線経路の配線の折れ
曲がり点の点列の向きおよび配線充填方向を求める処理
を配線目標の配線経路まで順次繰り返し，全ての配線経
路の配線充填方向を順次に求めることを特徴とする請求
項７に記載の自動配線方法。
【請求項９】配線情報を入力する入力装置と，自動配
線する情報処理装置と，配線結果を表示する表示装置と
を備える自動配線システムにおける自動配線装置におい
て，配線情報に含まれる配線開始座標と配線目標座標と
部品端子の座標とにより部品端子を配線開始側のグルー
プと配線目標側のグループに分け，配線開始側の部品端
子から配線目標側の部品端子に配線方向を自動決定する
配線方向決定部と，配線を開始する配線経路の配線目標
側の配線経路の重複する領域における配線の折れ曲がり
点の点列の向きに基づいて，配線を開始する部品端子の
配線順序を決定する配線順序決定部と，配線方向決定部
の決定した配線方向および配線順序決定部の決定した配
線順序に従って自動配線の制御をする配線制御部とを備
えたことを特徴とする自動配線装置。
【請求項１０】該配線方向決定部は，配線の両端の部
品端子について他の配線の両端の部品端子との距離を求
めることにより部品端子を二つのグループに分け，配線
の両端の部品端子について部品端子と配線開始座標およ
び配線終了座標との距離を求めることにより該グループ
について配線開始側のグループと配線目標側のグループ
を求めることを特徴とする請求項９に記載の自動配線装
置。
【請求項１１】配線順序決定部は，配線開始側の配線
経路の配線充填方向に従って，配線開始側の配線経路と
の重複部に指定された折れ曲がり点の点列の傾きの向き
を求め，該向きに従って配線充填方向を求めることを特
徴とする請求項９に記載の自動配線装置。