JPH11134382A - プリント配線板設計装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の電源及びグラウンドの広面積パターンを
設計処理するためのプリント配線板設計装置に関し、同
一電源層及びグラウンド層を複数の広面積パターンに分
割する設計を容易にする。 【解決手段】パターンデータ編集部１００が、同一電源
層を禁止領域で区切った複数の領域にネット名を個別に
割り付けた広面積パターンを作成し、広面積パターン輪
郭情報抽出部２００が該広面積パターンの輪郭情報を抽
出し、記憶部３１０が該広面積パターンについての設計
ルール定義情報を含み、製造データ出力部４００が該広
面積パターンを含む該パターン設計データに基づいてア
ートワークデータ及び接続試験用データを、設計ルール
チェック処理部３２０における設計ルールチェックの所
定のチェック項目でエラーが検出されなかったときのみ
出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明はプリント配線板設計
装置に関し、特に複数の電源及びグラウンドの広面積パ
ターンを設計処理をするためのプリント配線板設計装置
に関するものである。

【０００１】近年、プリント配線板の設計規模が拡大す
る傾向にあり、これに伴う設計工数の増大、設計障害の
発生、プリント配線板の高価格化等を抑えることが要求
されている。

【０００２】この要求に対する手段として、導体層、特
に同一の電源層又はグラウンド層（以後、グラウンド層
を含めて電源層と称する）に１つの電源又はグラウンド
（以後、グラウンドを含めて電源と称する）の導電パタ
ーンのみを定義するだけではなく複数の電源に対応する
広面積導電パターン（以後、広面積パターンと略称す
る）に分割して定義・配置し、プリント配線板の全体の
層数を少なくすることが広く行われている。

【０００３】

【従来の技術】従来のプリント配線板設計装置は、上記
のように１つの電源層を分割して複数の広面積パターン
を設定する場合、該電源層に定義された固有のネット名
（例えばＰ１）と同じネット名（又はネット番号：Ｐ
１）を各広面積パターンに付けていた。

【０００４】一方、各広面積パターン（Ｐ１）と部品の
取付け及び接続に用いるランド（例えばＬ１）とを接続
するか否かは、そのネット名で判定しネット名が同一で
あるときは接続とし異なるときは非接続としていた。

【０００５】この結果、回路情報により例えば「ネット
Ｐ_1,Ｐ_2,・・・Ｐ_i(i≧2) のランドを、プリント配線板
の任意の層に存在する広面積パターンに接続させる」と
いう指示がされたとしても、該電源層においてはネット
Ｐ₁のランドに限り広面積パターンと接続され、ネット
Ｐ₂ ・・・Ｐ_iのランドは該電源層において非接続とな
る。

【０００６】そこで、従来のプリント配線板設計装置
は、同一電源層の広面積パターンを用いて回路情報の指
示通りに複数ネットの部品端子（特に電源に接続する端
子）の接続を行う場合、該電源層の各広面積パターンと
各広面積パターン上に配置座標が含まれるスルーホール
ランド及びビアランドとを接続するか否かの判定を以下
に示す手順で行っていた。

【０００７】まず、実装設計者は、例えば回路情報に
基づいて部品端子のネット名（例えばＰ２）を接続すべ
き広面積パターンのネット名（Ｐ１）に変更する。 プリント配線板設計装置は、該部品端子に接続された
ランド（Ｐ１）と広面積パターン（Ｐ１）とが同じネッ
ト名である場合、相互に接続する。 実装設計者は、部品端子（Ｐ２）と広面積パターン
（Ｐ１）とが該電源層において回路情報通りに接続され
たか否かを確認する。更に、部品端子（Ｐ₂）が部品端
子（Ｐ₁）とプリント配線板の任意の層を介して接続さ
れていないことを確認する。

【０００８】また、プリント配線板設計装置は設計ルー
ルチェックに際し、予め記憶された設計ルール定義情報
に基づいて以下に示す各チェックを行うことでパターン
設計データの信頼性の保証を行っていた。

【０００９】（１）パターンチェック 部品、ランド及びライン相互の交差チェック、部
品、ランド及びライン相互間の間隙チェック、及びパ
ターン設計領域外チェック

【００１０】（２）製造性チェック 配線完了・過剰・孤立チェック、同一ネットの間隙
チェック、ライン接続チェック、同一ネット内の同
一線幅チェック、ライン鋭角構成チェック、ライン
分岐チェック、ラインからの引き出しチェック、フ
ットプリントの露出チェック、貫通ランドの内層広面
積の４層接続チェック、及び(10)広面積パターンチェッ
ク。

【００１１】上記の(10)広面積パターンチェックは、
（１）頂点の鋭角チェック、（２）接触チェック、
（３）打ち抜き形状同士の頂点チェック、及び（４）最
小残りチェックで構成される。

【００１２】また、プリント配線板設計装置は、アート
ワーク出力として、単一のネガ出力広面積パターンの形
状をポジ／ネガ変換し、禁止領域をそのまま出力してい
た。さらに、接続試験用データとして、ネット名は無視
し物理的に接続しているパターンの接続データに系列番
号を付与し出力していた。

【００１３】図１３は、従来のプリント配線板設計装置
の製造データ出力部における広面積パターンに対する処
理手順を示している。

【００１４】同図（１）は、プリント配線板の電源層Ｐ
のパターン設計データを示しており、この電源層Ｐは、
非導体パターンである１つの禁止領域ＮＰ１及び２つの
禁止領域ＮＰ２と導体パターン領域である３つの広面積
パターンＰ１とで構成されている。

【００１５】各広面積パターンＰ１には、それぞれ電源
パターン接続ランド（フラッシュ）Ｌ１〜Ｌ６及び電源
パターン非接続ランド（クリアランスホール）Ｌ１１〜
Ｌ１３、電源パターン接続ランドＬ７，Ｌ８及び電源パ
ターン非接続ランドＬ１４、並びに電源パターン接続ラ
ンドＬ９，Ｌ１０及び電源パターン非接続ランドＬ１５
が示されている。

【００１６】プリント配線板設計装置は、同図（１）の
電源層Ｐの３つの広面積パターン部Ｐ１をポジからネガ
変換した後出力し、禁止領域ＮＰ１及び２つの禁止領域
ＮＰ２をそのまま出力して電源層Ｐのアートワーク出力
とする。但しこの手順は、広面積パターン部及び禁止領
域のみの処理手順であり電源パターン接続ランドと非接
続ランドのデータ処理は別に行われる。

【００１７】同図（２）は、出力された製造インタフェ
ースファイルである電源層Ｐのアートワーク出力を示し
ており、導体パターン以外の部分である塗込み領域ＮＣ
Ｐ１，ＮＣＰ２とそれ以外の３つの導体パターン部Ｐ１
と接続ランドＬ１〜Ｌ１０と非接続ランドＬ１１〜Ｌ１
５とを示している。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のプリ
ント配線板設計装置においては、ランドと同一電源層の
複数の広面積パターンとの接続／非接続が実装設計者の
判断により行われるため、回路情報と異なる接続が行わ
れたパターン設計データが作成される可能性がある。

【００１９】また、設計ルールチェックにおける配線完
了チェックは、電源層を分割した場合、実装設計者の判
断よりネット名が変更されているため回路情報に基づい
たネットについての接続チェックが行われているとは限
らず誤っている可能性がある。

【００２０】従って、誤ったパターン設計データに基づ
いて作成された製造用データが論理的に正しいという保
証がなく、しかも、同一電源層を複数の広面積パターン
に分割すること自体がパターン設計エラーを発生させる
危険が大きいとして敬遠され層数を少なくすることが行
われないという課題があった。

【００２１】従って本発明は、パターン可能領域情報及
び禁止領域情報を含む基板形状情報、部品形状情報、並
びに設計ルール定義情報を記憶する記憶部と、指示デー
タ、回路情報、及び該記憶部に記憶された各情報を入力
してパターン設計データを作成・更新・編集するパター
ンデータ編集部と、該設計ルール定義情報に基づいて該
パターン設計データに誤りがあるか否かを判定して判定
結果を出力する設計ルールチェック処理部と、該パター
ン設計データを編集・更新する該指示データを入力し該
パターンデータ編集部に出力すると共に該パターン設計
データ及び該判定結果を出力する会話形式のインタフェ
ース部と、で構成されるプリント配線板設計装置におい
て、同一電源層を複数の広面積パターンに分割する設計
が容易に行えることを課題とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】

〔１〕上記の課題を解決するため、本発明に係るプリン
ト配線板設計装置は、パターンデータ編集部が、指示デ
ータ、パターン設計データ及び基板形状情報に基づいて
同一導体層を禁止領域で区切った複数の領域にネット名
を個別に割り付けた広面積パターンを作成し、さらに、
該広面積パターンの輪郭情報を抽出する広面積パターン
輪郭情報抽出部を備えたことを特徴としている。

【００２３】すなわち、パターンデータ編集部は、イン
タフェース部を介して会話形式で入力された指示デー
タ、及びパターン設計データと基板形状情報に基づいて
同一の導体層（電源層又はグラウンド層）を非導体パタ
ーンの禁止領域で島分けされた複数の導通パターン領域
に分割する。そして、各導通パターン領域に個別のネッ
ト名を付けた広面積パターンとする。

【００２４】広面積パターン輪郭情報抽出部は、パター
ン可能領域情報及び禁止領域情報に基づき広面積パター
ン輪郭情報を抽出してパターン設計データとして認識す
る。

【００２５】すなわち、プリント配線板設計装置に、同
一電源層上の異なるネット名を持つ複数の広面積パター
ンを各広面積パターン毎に認識させることが可能とな
る。例えば同一電源層に異なる電位の電源パターンを島
分けして作成し、各電源パターンに異なるネット名を付
することにより別の電源パターンとして認識させること
ができる。

【００２６】〔２〕また本発明では、上記の発明〔１〕
において、物理的に接続された該広面積パターンを含ん
だ同一ネット名のパターン要素を識別する接続ネット識
別部と、該広面積パターンと該広面積パターン上に配置
座標が含まれるスルーホールランド及びビアランドとを
接続すべきか否かを判定するスルーホール接続・非接続
判定部と、をさらに備えることができる。

【００２７】すなわち、接続ネット識別部は、同じネッ
ト名のパターン要素（広面積パターン、ランド等）で物
理的に接続されたパターン要素毎に１つのグループとし
て識別する。スルーホール接続・非接続判定部は、個別
のネット名を持つ広面積パターンとこの広面積パターン
上に配置座標が含まれるスルーホールランド及びビアラ
ンドとを接続するか否かを判別する。

【００２８】この結果、広面積パターンの内部又は広面
積パターンの輪郭の近傍に存在するランドを抽出し接続
ネットを識別することが可能になる。また、同一電源層
に複数設定された広面積パターンは、各広面積パターン
毎にスルーホールランド及びビアランドと接続するか否
かの判定が可能となる。

【００２９】〔３〕また本発明では、上記の発明〔１〕
又は〔２〕において、該記憶部がさらに該広面積パター
ンについての設計ルール定義情報を含むことが可能であ
る。

【００３０】すなわち、個別のネット名を持つ島分けさ
れた広面積パターンに関する設計ルール定義情報を記憶
部は記憶することができる。

【００３１】〔４〕さらに本発明では、上記の発明
〔３〕において、該設計ルール定義情報は、他に接続が
ない浮島状広面積パターンであるか否かを判定する情報
を含むことができる。

【００３２】すなわち、島分けされた広面積パターンが
例えば非接続スルーホールや非接続ビアのクリアランス
ホールや非導体パターンである禁止領域等によって囲ま
れて、他のパターン要素と接続されない浮島状の広面積
パターンとなっているか否かを判定するための設計ルー
ル定義情報を記憶することも可能である。

【００３３】〔５〕さらに本発明では、上記の発明
〔４〕において、該設計ルールチェック処理部が、該浮
島状広面積パターンを削除することも可能である。

【００３４】すなわち、該設計ルールチェック処理部
は、該設計ルール定義情報に基づいて浮島状の広面積パ
ターンがある否かを判定し、浮島状態である場合その広
面積パターンを削除することができる。

【００３５】〔６〕さらに本発明では、上記の発明
〔３〕において、該設計ルール定義情報が、該広面積パ
ターンに対するランドの位置関係をチェックする情報を
保持することができる。

【００３６】すなわち、記憶部は、島分け広面積パター
ンからランドがはみ出しているか否かを判別する設計ル
ール定義情報を保持することができる。

【００３７】〔７〕また本発明においては、上記の発明
〔１〕乃至〔６〕のいずれかにおいて、該広面積パター
ンを含む該パターン設計データに基づいてアートワーク
データ、及び接続試験用データを含む製造インタフェー
スファイルを出力する製造データ出力部をさらに備える
ことが可能である。

【００３８】すなわち、該製造データ出力部が、該パタ
ーン設計データに基づいて該広面積パターンについてネ
ット名を考慮したアートワークデータや接続試験用デー
タ等の製造インタフェースファイルを出力することが可
能である。

【００３９】〔８〕さらに本発明では、上記の発明
〔７〕において、該製造データ出力部が、該設計ルール
チェック処理部における設計ルールチェックの結果を参
照し、所定のチェック項目でエラーが検出されなかった
時のみ、製造インタフェースファイルを出力することが
可能である。

【００４０】すなわち、製造データ部が、個別のネット
名を持つ広面積パターンに関する設計ルールを含んだ設
計ルール定義情報に基づいて為された所定のルールチェ
ック項目の検査結果を参照してエラーが検出されなかっ
たときのみアートワークデータや接続試験用データ等の
製造インタフェースファイルを出力することが可能であ
る。

【００４１】

〔９〕さらに本発明では、上記の発明
〔８〕において、該所定のチェック項目が、少なくとも
パターンショート、各パターン要素間の間隙値、マーキ
ングの状態、ソルダレジストの状態、ライン端点の状
態、ランド・ビアを介さない同ネットのラインの線幅、
ライン同士の成す角度、ラインの分岐の状態、ランドか
らの引出ラインの状態、十字パターンの状態、及び広面
積パターンの状態としてもよい。

【００４２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るプリント配
線板設計装置の実施例（１）を示しており、パターンデ
ータ編集部１００、広面積パターン輪郭情報抽出部２０
０、設計ルール定義情報記憶部３１０、設計ルールチェ
ック処理部３２０、スルーホール接続・非接続判定部２
２０、製造データ出力部４００、各情報を表示し設計者
からの指示データを入力しパターンデータ編集部１００
に出力する会話形式のインタフェース部５００、及び記
憶部７００で構成されている。

【００４３】尚、このプリント配線板設計装置とは別
に、同図には、回路設計装置等から出力された接続ネッ
ト情報を含む回路情報６００が記憶された記憶部７１０
が設けられている。但し、この記憶部７１０を含むよう
にしてもよい。

【００４４】パターンデータ編集部１００には、各情報
を入力するデータ入力部１１０と、このデータ入力部１
１０から入力された各情報及びパターンデータ編集部１
００内で作成されたパターン設計データ７２１及び作業
用データを記憶する記憶部７２０が含まれている。

【００４５】記憶部７００は、ライブラリ７０１として
基本のパターン可能領域情報及び基本の禁止領域情報を
含む基板形状情報７０２、設計回路で用いられた部品の
部品形状情報７０３、及び広面積パターンに関する設計
ルールを含む設計ルール定義情報７０４を記憶してい
る。

【００４６】次に、データ（情報）の流れを示す図２を
参照して動作を説明する。パターンデータ編集部１００
は、入力データ部１１０を介して記憶部７１０からネッ
ト情報６０１及び部品情報６０２を含む回路情報６００
を入力し、記憶部７００からこの回路のプリント配線板
設計に必要な基板形状情報７０２及び部品形状情報７０
３を入力し記憶部７２０に保持する（図２（１）参
照）。

【００４７】そして、入力された基板形状情報７０２に
基づいてプリント配線板の形状と禁止領域が初期設定さ
れることになる。

【００４８】さらにパターンデータ編集部１００は、島
分けされた広面積パターンに関するルールを含む設計ル
ール定義情報７０４を入力して設計ルール定義情報記憶
部３１０に保持する（同図（１）参照）。なお、図２
においては、図１と異なり記憶部７２０と記憶部３１０
を区別せず同一の記憶部７２０としている。

【００４９】パターンデータ編集部１００は、インタフ
ェース部５００を介した設計者の指示に従って会話形式
で部品配置作業を実行しパターン設計データ７２１を記
憶部７２０に作成する（同図（２）参照）。

【００５０】さらに、パターン設計データ７２１に基づ
き必要に応じて同一電源層を複数の広面積パターンに分
割し各広面積パターンに個別のネット名を割り付ける作
業を会話形式で実行し、島分けされた広面積パターンの
情報を含んだパターン設計データ７２１を作成する（同
図（２）参照）。

【００５１】なお、後述するように、上記の会話形式の
作業では、初期設定された禁止領域を更新すること及び
新規に禁止領域を設定することも可能である。

【００５２】広面積パターン輪郭情報抽出部２００は、
パターン可能領域情報及び禁止領域情報に基づいて広面
積パターン輪郭情報を抽出し、接続ネット識別部２１０
は、広面積パターン、ランド等の同じネット名のパター
ン要素が物理的に接続されたネットを識別する。

【００５３】設計ルールチェック処理部３２０は、設計
ルール定義情報７０４に基づいてパターン設計データ７
２１に誤りがあるか否かを判定し、その結果をパターン
データ編集部１００に通知する。パターンデータ編集部
１００は会話形式にパターン設計データ７２１の誤りが
無くなるように再編集する（同図（２）参照）。

【００５４】スルーホール接続・非接続判定部２２０
は、各広面積パターンの形状に配置座標が含まれるスル
ーホールランド及びビアランドを抽出し、その広面積パ
ターンのネット名とランドのネット名とを比較し、その
一致／不一致により抽出されたランドに対応するスルー
ホール及びビアを広面積パターンに接続するか否かを判
定する。

【００５５】パターンデータ編集部１００は、スルーホ
ール接続・非接続判定部２２０の判定結果に従ってスル
ーホール及びビアを広面積パターンに接続／非接続して
パターン設計データ７２１を更新する。

【００５６】製造データ出力部４００は、設計ルールチ
ェック処理部３２０の所定のチェック項目の判定結果が
全て「良」であるときのみパターン設計データ７２１に
基づいてアートワークデータ８０２と接続試験用データ
８０３を作成し出力する（同図（３）参照）。

【００５７】図３は、図１に示したプリント配線板設計
装置において、パターンデータ編集部１００と設計者が
会話形式でデータの入出力を行うインタフェース部５０
０の表示画面例を示している。

【００５８】この表示画面上の入力用のコントロールパ
ネル（ＩＮＰＵＴ）５０１は、広面積パターンのデータ
を入力するボックスを示しており、設計者は、このボッ
クスから「入力図形タイプ」、「広面積出力区分」、
「入力層指定」、「ネット指示」、及び「ネット番号
（ネット名と称することがある）」が指定できる。

【００５９】次に、設計者が電源層に複数の固有のネッ
ト番号を持つ広面積パターンを設定する手順を以下に示
す。 「入力層指定」（設計対象層の意）の「表」，
「裏」、又は「個別指定」のいずれかを選択した後に所
定の電源層を指定する。

【００６０】「入力図形タイプ」の中の「矩形」、
「Ｒ矩形」、「隅取矩形」、「円」、及び「任意の多角
形」のいずれか１つを選択し、各「入力図形タイプ」に
対応した指定方式で広面積パターン図形を入力する。例
えば画面上の広面積パターンＰ１（網掛け部）は、「任
意の多角形」を指定した後、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ａをマウスで順次指定することによって入力され
る。

【００６１】「ネット指示」の「テキスト入力」を指
定し、「ネット番号」の位置にネット名（例えばＰ１）
を入力する。或いは、「マウス指示」を指定した後、編
集画面上で指定したネット名を持つパターン（導体）要
素をマウスでクリックすることでネット名を指定するこ
とも可能である。 上記手順，を、設定する広面積パターンの数だけ
繰り返す。

【００６２】また、「広面積出力区分」で、「ポジ」又
は「ネガ」のいずれかを指定することが可能である。

【００６３】なお、広面積パターンＰ１は、座標点Ａ，
Ｂ，Ｇ，Ｆで指定される矩形の広面積パターンから座標
点Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｇで指定される矩形の禁止領域を差し引
いた領域として指定することも可能である。

【００６４】プリント配線板設計装置は、図１に示した
広面積パターン輪郭情報抽出部２００において、このよ
うに入力された広面積パターンの外形及び禁止領域の外
形を認識し広面積パターン輪郭情報として抽出する。

【００６５】この広面積パターン輪郭情報のデータ形式
は、パターンデータ編集部１００により入力・編集され
たパターン設計データ７２１においてプリント配線板の
各層に定義された「領域」のデータ形式と同じである。

【００６６】すなわち、「領域」のデータは、「データ
種別」、「定義形態」、「座標数」、…、及び「有効層
番号」等で構成されている。ここで「データ種別」は、
「領域」の種別を示しており、各ビットが“１”に設定
されたとき、次のような領域を意味している。

【００６７】 第１ビット：部品搭載可能領域 第２ビット：配線可能領域 第３ビット：レジスト可能領域 第４ビット：ビア禁止領域 第５ビット：ライン禁止領域 第６ビット：部品実装禁止領域 第７ビット：ベタ層禁止領域 ： ：

【００６８】本発明においては、ベタ層禁止領域を広面
積パターン禁止領域（ネガ広面積禁止領域と称すること
もある）として使用する。例えば、設定した領域をビア
禁止領域、ライン禁止領域、及びネガ広面積禁止領域に
指定するためには、第４，５，７ビットを“１”とし、
残りのビットを“０”とすればよい。

【００６９】「定義形態」は、領域の定義形態を示して
おり、「定義形態」のデータの値が“２”，“６”，
…，“１１”であるときそれぞれ「矩形」、「円」、
…、「多角形」で定義されていることを示している。

【００７０】「座標数」は、各「定義形態」で領域を定
義するのに必要な座標数を示している。例えば、「定義
形態」＝“２”（矩形）のときは、矩形の左下と右上の
座標点によって「矩形」を定義し、「座標数」＝２とな
り、「定義形態」＝“１１”（多角形）のときは、「座
標数」＝“多角形の頂点数”となる。

【００７１】「有効層番号」は、設定された「領域」の
定義が有効な層の番号を示しており、“０”〜“プリン
ト配線板の層数”の値をとる。但し、「有効層番号」＝
“０”は、全層で有効を意味する。例えば、「データ種
別」の第７ビット＝“１”、「有効層番号」＝“０”又
は“８”と指定することで、第８層においてネガ広面積
禁止領域が設定されたことになる。

【００７２】図４は、図１に示した接続ネット識別部２
１０における接続ネット識別動作例を示しており、パタ
ーン設計データ７２１の部品ランド、ランド、ビア、ラ
イン、広面積パターン等のパターン要素は、ネット番号
毎に内部テーブル内で振り分けられた後（ステップＳ１
００）、さらに、同じネット番号のパターン要素を物理
接続されたグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，…に分けられる
（同Ｓ２００）。

【００７３】図５は、図４のステップＳ１００における
グループ分けされた内部テーブルＴの実施例を示してお
り、この内部テーブルＴのデータ項目は、「要素種
別」、「ネット番号」、「配置座標」、「描画形状」、
…、「グループ番号」で構成されている。

【００７４】「要素種別」にはパターン要素としてビア
１，ビア２，ライン１，…が記憶され、「ネット番号」
にはこのテーブルに振り分けられたパターン要素の「ネ
ット番号＝“２３”が記憶され、「配置座標」、「描画
形状」、…、「グループ番号」の項目には、各パターン
要素の配置座標，形状、…、グループ番号がそれぞれ記
憶されている。また、全てのパターン要素の「グループ
番号」は、初期値として“０”に設定されている。

【００７５】図６は、上記のステップＳ２００における
グループ分け動作を示すフローチャート図を示してい
る。以下、図５を参照してこのグループ分け動作を説明
する。ステップＳ１において、グループ値ＧＲＯＵＰ
は、初期値として“０”に設定される。

【００７６】ループ１において（ステップＳ２）、ネッ
ト番号２３の最初のパターン要素である“ビア１（図５
参照）”を要素１としこの要素１の「グループ番号」が
“０”であるか否かを判定し（同Ｓ３）、“０”である
のでグループ値ＧＲＯＵＰを“１”だけカウントアップ
してグループ値ＧＲＯＵＰ＝“１”とし（同Ｓ５）、
“ビア１”の「グループ番号」にグループ値ＧＲＯＵＰ
＝“１”を設定する（同Ｓ６）。

【００７７】要素１の「グループ番号」が“０”でない
場合は、グループ値ＧＲＯＵＰをパターン要素の「グル
ープ番号」に設定する。（同Ｓ４）。

【００７８】ループ２において（同Ｓ７）、要素１であ
る“ビア１”以後の最初のパターン要素である“ビア２
（図５参照）”を要素２とし、この要素１と要素２が物
理的に接触しているか否かを「配置座標」及び「描画形
状」情報に基づいて判定する（同Ｓ８）。接触していな
い場合はループ２に戻り（同Ｓ９）、次のパターン要素
である“ライン１（図５参照）”を要素２として判定を
実行する（同Ｓ７）。

【００７９】この判定を要素１以降の同一ネット番号
“２３”のパターン要素を順次、要素２とし、要素１と
要素２が接触するまで実行する

【００８０】要素１（例えば“ビア１”）と要素２（例
えば“ライン１”）が接触し、且つ“ライン１”の「グ
ループ番号」が“０”である場合、“ライン１”の「グ
ループ番号」にグループ値ＧＲＯＵＰ＝“１”を設定し
た後（同Ｓ１４）、ループ２に戻り“ライン１”の次の
パターン要素である“ライン２（図５参照）”を要素２
として接触しているか否かの判定を実行する（同Ｓ
７）。以下、同一ネット番号“２３”のパターン要素が
なくなるまで判定を実行する。

【００８１】一方、ステップＳ１０において“ライン
１”の「グループ番号」が“０”でない場合、ループ３
に移り要素２である“ライン１”以外の最初のパターン
要素である“ビア１”を要素３とし（同Ｓ１１）、要素
２と要素３の「グループ番号」が同一であるか否かを判
定し同一である場合（同Ｓ１２）、要素３の「グループ
番号」にグループ値ＧＲＯＵＰ＝“１”を設定する。
（同Ｓ１３）

【００８２】以後、要素２の“ライン１”以外の“ビア
２”，“ライン２”・・・、を順次要素３とし同様の判
定と設定を同一ネット番号“２３”のパターン要素が無
くなるまで実行し、要素２の「グループ番号」をグルー
プ値ＧＲＯＵＰ＝“１”とした後ループ２に戻る（同Ｓ
１４）。

【００８３】以後、“ビア１”以外のネット番号が“２
３”のパターン要素について判定を繰り返す。ループ２
の動作が完了するとループ１に戻り、次の“ビア２”を
要素１とし、この要素１について同じ動作を繰り返す。
以後、ネット番号が“２３”である全てのパターン要素
について同様の判定を行った後、動作を完了する。

【００８４】この結果、各パターン要素の中で物理的に
接続されたパターン要素を１グループとするグループ分
けが行われたことになる。

【００８５】図７は、図１に示したスルーホール接続・
非接続判定部２２０が同一の電源層に個別のネット名を
持つ広面積パターンと入力されたランドとをスルーホー
ル又はビア等で接続すべきか否かを判定する動作例を示
している。

【００８６】一例として、入力されたランドを第５層の
第１〜第３の広面積パターンと接続するか否かの判定に
ついて説明する。最初にフラグｆｌａｇを“０”に初期
設定する（ステップＳ１１）。第５層に設定された第１
の広面積パターンのネット番号と入力されたランドのネ
ット番号とが同じで且つ該ランドの入力座標が該広面積
パターンの外側でないときのみフラグｆｌａｇを“１”
に設定し（同Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１７）、ステ
ップＳ１９に進む。

【００８７】それ以外の場合は、第２の広面積パターン
の判定に進み、以後同様にして広面積パターンの数
“３”だけ繰り返す（同Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１８，Ｓ１
２又は同Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ１２）。
ランドのネット番号が全ての広面積パターンのネット番
号と異なる場合、フラグｆｌａｇ＝“０”の状態でステ
ップＳ１９に進み、ランドは、第５層で接続されずに処
理を終了する（同Ｓ２０，Ｓ２１）。

【００８８】フラグｆｌａｇが“１”に設定された状態
でステップＳ１９に進んだ場合、このステップでは何も
実行せずにステップＳ２２に進む。このステップで第５
層の何れかの禁止領域の内側にランドの入力座標がある
場合、フラグｆｌａｇを“０”にして（同Ｓ２２、Ｓ２
３，Ｓ２４）、内側に座標がない場合、フラグｆｌａｇ
を“１”にした状態でステップＳ２５に進む。

【００８９】ステップＳ２５において、フラグｆｌａｇ
が“１”のとき、入力したランドを第５層で接続し（同
Ｓ２６）、等しくないとき接続せず（同Ｓ２７）に処理
を終了して戻る（同Ｓ２８）。

【００９０】この結果、入力されたランドは、そのネッ
ト番号と広面積パターンのネット番号とが同じで、且つ
ランドの座標がこの広面積パターンの内側に存在し、且
つ同一層に設定された禁止領域の内側にランドの座標が
存在しないときのみ該広面積パターンと接続されること
となる。

【００９１】図８は、図１に示した設計ルールチェック
処理部３２０の浮島状広面積パターンの有無を記憶部３
１０に保持されている設計ルール定義情報７０４に基づ
いて次のようにチェックする動作例を示している。

【００９２】電源層の全ての非接触ランドＬ２〜Ｌ２
１のベタ逃げ形状であるクリアランスホールＭ２〜Ｍ２
１について、互いに接触しているか否かをチェックする
（同図（１））。接触している場合は、そのランド同士
を結ぶ架空ラインＬＮ２〜ＬＮ２１を発生する（同図
（２））。

【００９３】接続した架空ライン同士を１つのグルー
プ（ＬＮ２〜ＬＮ１７、及びＬＮ１８〜ＬＮ２１）とし
て、架空ラインをグループ（Ｇ１，Ｇ２）分けする。 グループ内の架空ラインが、ループしていないかを判
断し、ループしていれば広面積パターン内に浮島状にな
ったパターン（ＦＰ１，ＦＰ２）が存在すると判定す
る。 インタフェース部５００の画面上にエラーとして表示
するか又は自動的に削除する。

【００９４】この結果、非接続ランドが持つクリアラン
スホール同士が接続されることにより発生した、周囲の
広面積パターンと全く接続がない浮島状のパターンを検
出又は削除することが可能となった。なお、禁止領域と
クリアランスホール同士が接続されることにより発生す
る浮島状パターンも禁止領域をクリアランスホールと同
様に扱えば検出することが可能である。

【００９５】図９は、図１に示した設計ルールチェック
処理部３２０の広面積パターンに対するランドの位置関
係をチェックする動作例を同図（１）はエラーのない例
として、同図（２）はエラーのある例として示してい
る。

【００９６】広面積パターンＰ１，Ｐ２の外周を、１
つ１つのラインＮ１〜Ｎ１５に分解する。分解された
ラインＮ１〜Ｎ１５とランドＬ１〜Ｌ１０とが交差して
いるか否かをチェックし、交差しているラインＮ６とラ
ンドＬ１，Ｌ２、ラインＮ３，Ｎ４とランドＬ８、ライ
ンＮ１１，Ｎ１２とランドＬ７を検出してエラーとする
（同図（２））。

【００９７】この結果、個別の広面積パターンからはみ
出したランドを検出し、会話形式又は自律的にランドの
位置又は広面積パターンの形状等を変更することが可能
となる。

【００９８】図１０及び図１１は、図１に示した製造デ
ータ出力部４００がアートワークデータ８０２を出力す
る動作例を示している。

【００９９】図１０（１）において、プリント配線板Ｐ
には、領域として禁止領域Ｐ０（網掛け部）と広面積パ
ターンである領域Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が指定されている。
これらの領域は、パターン設計データ７２１にそれぞれ
次のようなデータとして保持されている。

【０１００】 （１）禁止領域 領域Ｐ０ 角点数 １０ 座標（（外周）Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ１， （内抜き）ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ１）。 （２）ネガ出力広面積パターン（広面積パターン） 領域Ｐ１ 角点数 １２ 座標（（外周）Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ１， （内抜き）ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ１）。 領域Ｐ２ 角点数 ７ 座標（（外周）Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ１）。 領域Ｐ３ 角点数 ５ 座標（（外周）Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ１）。

【０１０１】図１１及び図１２は、製造データ出力部４
００が、上記のパターン設計データに基づいてアートワ
ークデータ（電源層）を出力する動作例を示している。
以下にその動作手順を図１０を参照して説明する。

【０１０２】図１１において、製造データ出力部４００
は、同一電源層に定義された領域（ネガ出力広面積パタ
ーン）Ｐ１〜Ｐ３を全て抽出する（ステップＳ３１）。
領域Ｐ１〜Ｐ３が相互に交差又は接触しているか否かを
判定し、交錯又は接触している場合はエラーとして処理
を終了する（同Ｓ３２〜Ｓ３５）。

【０１０３】パターンＰ１〜Ｐ３が相互に交錯又は接触
していない場合、外周閉ループ数ＬＯと内抜閉ループ数
ＬＩを“０”に初期設定し（同Ｓ３６，Ｓ３７）、パタ
ーンＰ１〜Ｐ３の座標データを外周閉ループと内抜閉ル
ープに分解し、外周閉ループ数ＬＯと内抜閉ループ数Ｌ
Ｉをカウントする（同Ｓ３８，Ｓ３９）。

【０１０４】この結果として次のデータが得られる。 外周閉ループ数ＬＯ＝３ 外周データ（図１０（１）の領域Ｐ２の外周） 座標数＝７ 座標（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ
６，Ｂ１） 外周データ（同図（１）の領域Ｐ１の外周） 座標数＝７ 座標（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ
６，Ｃ１） 外周データ（同図（１）の領域Ｐ３の外周） 座標数＝５ 座標（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ１） 内抜閉ループ数ＬＩ＝１ 内抜データ（同図（１）の領域Ｐ２の内抜） 座標数＝５ 座標（ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ１）

【０１０５】次に、基板外形を所定のオフセット値だけ
大きくした矩形を内抜閉ループとして追加し、内抜閉ル
ープ数ＬＯを“１”だけ加算する（同Ｓ４０）。この結
果、内抜データ次のように追加・変更される。 内抜閉ループ数ＬＩ＝２ 内抜データ（図１０（１）の領域Ｐ０の外周） 座標数＝５ 座標（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ１） なお、この例においては、オフセット値＝０としてい
る。

【０１０６】ステップＳ４１において、インデックスｉ
を“１”に初期設定する。次にインデックスＪ０を
“０”に初期設定する（同Ｓ４２）。さらにインデック
スｊを“１”に初期設定する（同Ｓ４３）。

【０１０７】そして、インデックスｉ＝１によって指定
された外周データがインデックスｊ＝１によって指定
された内抜データに包含されているか否かを判定する
（同Ｓ４４）。包含されていないので、ステップＳ４３
に戻りインデックスｊをインクリメントしてインデック
スｊ＝“２”とし、外周データがインデックスｊ＝２
によって指定される内抜データに包含されているか否
かを判定する（同Ｓ４４）。

【０１０８】外周データが内抜データに包含され、
且つインデックスＪ０＝０であるのでインデックスＪ０
にインデックスｊの値“２”を代入した後（同Ｓ４５，
Ｓ４６）、ステップＳ４３に戻る。このステップで、イ
ンデックスｊ＝“２”が内抜閉ループ数ＬＩ＝“２”に
等しいのでステップＳ４３のループ動作は終了し、ステ
ップＳ４９に進む。

【０１０９】このステップＳ４９で、外周データを内
包する最小の内抜データは、インデックスＪ０＝２が指
し示す内抜データである。そこで、これを示す識別子
“２”を外周データに付加する（同Ｓ５０）。以下、
ステップＳ４１に戻り残りの外周データ，について
同様の判別を実行し、各外周データを内包する最小の内
抜データを判別して、それを示す識別子を各外周データ
に付加する。

【０１１０】この結果、各外周データに付加され識別子
の値は次のようになる。 外周データの識別子は“２”（最小内抜データは
。）外周データの識別子は“２”（最小内抜データ
は。）外周データの識別子は“１”（最小内抜デー
タは。）

【０１１１】図１２において、ステップＳ４１（図１１
参照）のループを終了した後、ステップＳ５１に進み、
まず内抜閉ループのインデックスｉを“１”に初期設定
する。インデックスｉ＝“１”で指定される内抜データ
を新多角形の外周とする（同Ｓ５２）。この新多角形
の内抜データを外周データ，，，の中から求め
る。まず、外周ループのインデックスｊを“１”に初期
設定する（同Ｓ５３）。

【０１１２】インデックスｊ＝１により指定される外周
データの識別子＝２がインテックスｉの値“１”と異
なることを知り（同Ｓ５４）、ステップＳ５３に戻りイ
ンテックスｊをインクリメントしてその値を“２”とす
る。

【０１１３】ステップＳ５４において、外周データの
識別子＝２がインテックスｉの値“１”と異なることを
知り（同Ｓ５４）、ステップＳ５３に戻りインテックス
ｊをインクリメントしてその値“３”とし、ステップＳ
５４において、外周データの識別子＝１がインテック
スｉの値“１”と同じであることを知る（同Ｓ５４）。

【０１１４】そこで、ステップＳ５１で生成された新多
角形に外周データの座標をデータとする多角形を追加
する（同Ｓ５５）。この結果、図１０（２２）に示され
た内抜きされた新多角形（網掛けされた部分）が形成さ
れる。

【０１１５】ステップＳ５３に戻り、インクリメントさ
れたインデックスｊ＝“４”で外周閉ループを終了した
ことを知りステップＳ５１に戻る。以下、同様にステッ
プＳ５１及びステップＳ５３のループ処理を実行し、同
図（２１）に示された内抜きされた新多角形（網掛けさ
れた部分）が形成される。

【０１１６】次に、ステップＳ５６に進み、新多角形に
禁止領域を追加する。すなわち、同図（２３）に示され
た新多角形が形成されることになる。

【０１１７】同図（２）に示されたアートワークデータ
（塗込み領域部）は、同図（２１），（２２），（２
３）の新多角形群を合成することで形成され、更に各ス
ルーホールランドについて（ステップＳ５７）、スルー
ホール接続・非接続判定部２２０（図１参照）の判定結
果に基づいて（同Ｓ５８）、電源層（又はグランド層）
に接続しているスルーホールランド（例えば図１０
（１）Ｌ１、接続していないスルーホールランド（例え
ば図１０（１）Ｌ２）の座標位置にそれぞれランドの接
続用形状（図１０（２）Ｌ１）；非接続用形状（図１０
（２）Ｌ２）を合成することで最終的なアートワークデ
ータを得る。（同Ｓ５９，Ｓ６０）。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るプリ
ント配線板設計装置によれば、パターンデータ編集部
が、同一導体層を禁止領域で区切った複数の領域にネッ
ト名を個別に割り付けた広面積パターンを作成し、広面
積パターン輪郭情報抽出部が該広面積パターンの輪郭情
報を抽出するように構成したので、同一電源層を複数の
広面積パターンに分割する設計が容易に行なうことが可
能になった。

【０１１９】さらに、記憶部が該広面積パターンについ
ての設計ルール定義情報を含み、製造データ出力部が該
広面積パターンを含むパターン設計データに基づいてア
ートワークデータ及び接続試験用データを、該設計ルー
ルチェック処理部における設計ルールチェックの結果が
所定のチェック項目でエラーが検出されなかったときの
み出力するように構成したので信頼性のある製造インタ
フェースデータを出力することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプリント配線板設計装置の実施例
を示すブロック図である。

【図２】本発明に係るプリント配線板設計装置における
データの流れを示すデータフロー図である。

【図３】本発明に係るプリント配線板設計装置における
インタフェース部の表示画面例示す図である。

【図４】本発明に係るプリント配線板設計装置における
接続ネット識別部の実施例（１）を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明に係るプリント配線板設計装置における
接続ネット識別部の実施例（２）を示すテーブル図であ
る。

【図６】本発明に係るプリント配線板設計装置における
接続ネット識別部の実施例（３）を示すフローチャート
図である。

【図７】本発明に係るプリント配線板設計装置における
スルーホール接続・非接続判定部の動作例を示すフロー
チャート図である。

【図８】本発明に係るプリント配線板設計装置における
設計ルールチェック処理部の実施例（１）を示すパター
ン図である。

【図９】本発明に係るプリント配線板設計装置における
設計ルールチェック処理部の実施例（２）を示すパター
ン図である。

【図１０】本発明に係るプリント配線板設計装置におけ
る製造データ出力部の実施例（１）を示すパターン図で
ある。

【図１１】本発明に係るプリント配線板設計装置におけ
る製造データ出力部の実施例（２）を示すフローチャー
ト図（その１）である。

【図１２】本発明に係るプリント配線板設計装置におけ
る製造データ出力部の実施例（２）を示すフローチャー
ト図（その２）である。

【図１３】従来のプリント配線基板設計装置における製
造データ出力部の処理手順例を示すパターン図である。

【符号の説明】

１００ パターンデータ編集部 ２００ 広面積パターン輪郭情報抽出部 ２１０ 接続ネット識別部 ２２０ スルーホール接続・非接続判定部 ３１０ 設計ルール定義情報記憶部 ３２０ 設計ルールチェック処理部 ４００ 製造データ出力部 ５００ インタフェース部 ６００ 回路情報 ７００，７１０，７２０，８００ 記憶部 ７０１ ライブラリ ７０２ 基板形状情報 ７０３ 部品形状情報 ７０４ 設計ルール定義情報 ７２１ パターン設計データ ８０１ 製造インタフェースファイル ８０２ アートワークデータ ８０３ 接続試験用データ 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

フロントページの続き (72)発明者 木越 純一 栃木県小山市城東３丁目28番１号 富士通 キャドテック株式会社内 (72)発明者 今野 栄一 栃木県小山市城東３丁目28番１号 富士通 キャドテック株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パターン可能領域情報及び禁止領域情報を
   含む基板形状情報、部品形状情報、並びに設計ルール定
   義情報を記憶する記憶部と、指示データ、回路情報、及
   び該記憶部に記憶された各情報を入力してパターン設計
   データを作成・更新・編集するパターンデータ編集部
   と、該設計ルール定義情報に基づいて該パターン設計デ
   ータに誤りがあるか否かを判定して判定結果を出力する
   設計ルールチェック処理部と、該パターン設計データを
   編集・更新する該指示データを入力し該パターンデータ
   編集部に出力すると共に該パターン設計データ及び該判
   定結果を出力する会話形式のインタフェース部と、で構
   成されるプリント配線板設計装置において、 該パターンデータ編集部が、該指示データ、該パターン
   設計データ及び該基板形状情報に基づいて同一導体層を
   禁止領域で区切った複数の領域にネット名を個別に割り
   付けた広面積パターンを作成し、 さらに、該広面積パターンの輪郭情報を抽出する広面積
   パターン輪郭情報抽出部を備えたことを特徴とするプリ
   ント配線板設計装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 物理的に接続された該広面積パターンを含んだ同一ネッ
   ト名のパターン要素を識別する接続ネット識別部と、 該広面積パターンと該広面積パターン上に配置座標が含
   まれるスルーホールランド及びビアランドとを接続すべ
   きか否かを判定するスルーホール接続・非接続判定部
   と、 をさらに備えたことを特徴とするプリント配線板設計装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、 該記憶部がさらに該広面積パターン輪郭情報についての
   設計ルール定義情報を含むことを特徴としたプリント配
   線板設計装置。
4. 【請求項４】請求項３において、 該設計ルール定義情報は、他に接続がない浮島状広面積
   パターンであるか否かを判定する情報を含むことを特徴
   としたプリント配線板設計装置。
5. 【請求項５】請求項４において、 該設計ルールチェック処理部が、該浮島状広面積パター
   ンを削除することを特徴としたプリント配線板設計装
   置。
6. 【請求項６】請求項３において、 該設計ルール定義情報が、該広面積パターンに対するラ
   ンドの位置関係をチェックする情報を含んでいることを
   特徴としたプリント配線板設計装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかにおいて、 該広面積パターンを含む該パターン設計データに基づい
   てアートワークデータ、及び接続試験用データを含む製
   造インタフェースファイルを出力する製造データ出力部
   をさらに備えたことを特徴とするプリント配線板設計装
   置。
8. 【請求項８】請求項７において、 該製造データ出力部が、該設計ルールチェック処理部に
   おける設計ルールチェックの結果を参照し、所定のチェ
   ック項目でエラーが検出されなかった時のみ、製造イン
   タフェースファイルを出力することを特徴としたプリン
   ト配線板設計装置。
9. 【請求項９】請求項８において、 該所定のチェック項目が、少なくともパターンショー
   ト、各パターン要素間の間隙値、マーキングの状態、ソ
   ルダレジストの状態、ライン端点の状態、ランド・ビア
   を介さない同ネットのラインの線幅、ライン同士の成す
   角度、ラインの分岐の状態、ランドからの引出ラインの
   状態、十字パターンの状態、及び広面積パターンの状態
   であることを特徴としたプリント配線板設計装置。