JPH11251717A - プリント回路基板における部品配置方法 - Google Patents

プリント回路基板における部品配置方法

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JPH11251717A
JPH11251717A JP10050884A JP5088498A JPH11251717A JP H11251717 A JPH11251717 A JP H11251717A JP 10050884 A JP10050884 A JP 10050884A JP 5088498 A JP5088498 A JP 5088498A JP H11251717 A JPH11251717 A JP H11251717A
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JP
Japan
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component
components
circuit board
printed circuit
distance
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JP10050884A
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English (en)
Inventor
Yoshihisa Hayakawa
佳寿 早川
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11251717A publication Critical patent/JPH11251717A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント回路基板上に配置すべき部品の位置
を容易に確定でき、設計者の負担を軽減し、放射雑音の
削減が達成できるような部品配置方法を提供する。 【解決手段】 プリント回路基板300の実装面におけ
る給電部201の位置があらかじめ決定され、給電部2
01の位置を基準に部品配置領域301が設定され、こ
れは仮想等距離線302及び303にて距離区分R1、
R2、R3に分割される。実装部品は、消費電力の大き
い順にA1、A2...Aj...、Axとして分類さ
れる。部品は、給電部の位置に近い距離区分R1から順
に、消費電力の大きい順でA1、A2...A
j...、Axと充填配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
における部品の配置方法に関し、特に、多層プリント回
路基板の設計における部品、特に能動素子のレイアウト
設計方法に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆるノートパソコンなどの携帯電気
装置においては、より小さくより薄くすることが、ユー
ザから求められている。携帯電気装置の入出力装置や、
バッテリなどは大きさを変えられないので、高い密度の
実装形態の多層プリント回路基板が必要である。従来の
多層プリント回路基板(以下、単に基板ともいう)の設
計では、LSI(Large Scale Integration)の半導体
チップなどの能動素子や、抵抗、コンデンサ、コイルな
どの受動素子の基板の実装面上の部品位置は、配線の結
線が多い部品同士、また形状の似た部品同士を近づけて
配置している。LSIの高速化や基板の高密度化によっ
て、基板の配線パターンなどのインダクタンスやキャパ
シタンス成分によって、基板上の信号のアナログ的な振
る舞いが顕著になってきている。たとえば、クロストー
クや反射で配線上の信号が乱れたり、外部に電磁雑音を
発生したりする。さらに、LSIの発熱量も大きくな
る。また、電子機器の使用に当たり、他の機器へ与える
電磁雑音放射量を規制する法令が具体化しつつある。電
子機器や基板の製造者は、こうした規制への対策を立て
ねばならない。
【0003】EMI(Electro-Magnetic Interferenc
e)を低減するには、信号のレベルを下げる、フィルタ
部品により雑音成分を除去する、グランド層を作る、な
どの対策が一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各対策
がどれだけの効果を生むかは、試作基板を作るまで定か
ではない。従来の部品配置方法では、基板設計後の放射
雑音試験にて問題が発生する可能性がある。これらEM
Iなどの問題を回路設計及びレイアウト設計の段階で検
討しておくことが急務となってきた。
【0005】これら設計段階でEMIを考慮し、その対
策を講じておかないと、試作基板を何度も作り直すこと
になる。問題が発生すると、装置筐体の修正や、回路の
変更などにより設計期間の増加及びコスト増を招来す
る。そこで、基板設計に当って、基板上に配置すべき各
部品の基準位置を容易に確定でき、設計者の負担を軽減
し、放射雑音の削減が達成できるような部品配置方法が
望まれている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の部品配置方法
は、上記課題を解決するために、プリント回路基板上に
実装すべき複数の部品の配置位置を決定する方法におい
て、プリント回路基板の実装面における給電部の位置を
決定する。次に、給電部の位置に基づいて部品を配置す
べき部品配置領域を決定する。次に、それぞれが給電部
の位置から所定の距離離間した仮想の等距離線の複数に
より、部品配置領域を分割して、複数の距離区分を決定
する。次に、部品の消費電力の大きいものから小さくな
る順に部品を選択して、距離区分の中の給電部の位置に
近いものから遠くなる順に、選択された部品を距離区分
に充填配置する。
【0007】
【作用】本発明によれば、多層プリント回路基板上に部
品を配置する設計において、部品の消費電力を基にして
消費電力の大きな部品を給電部の位置になるべく近くに
配置するので、放射雑音を低減できる。多層プリント回
路基板では電源及び接地は内層の電源層及びグランド層
より供給する場合が多く、放射雑音はこれらの層を通る
電流ループから発生するコモンモード雑音が大きな要因
である。したがって、この電源及び接地経路のループを
なるべく小さくすることにより放射雑音を低減すること
ができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図1は本実施例の部品配置方法を実行
する基板設計装置の構成を概略的に示すものである。基
板設計装置は、CPU1、記憶装置1a、I/O装置
2、出力装置3、及び入力装置4を含んでいる。CPU
1は設計ファイル作成手段11、部品配置手段12、及
び配線手段13を有している。また記憶装置1aは、設
計ファイル21、配置ファイル22、及び実装ファイル
23を有している。設計ファイル作成手段11、部品配
置手段12、及び配線手段13はCPU1の実行するソ
フトウエアプログラムとして実現される。
【0009】設計ファイル作成手段11は、操作者がフ
ロッピーディスクドライブなどのI/O装置2や表示装置
などの出力装置3やキーボードなどの入力装置4を用い
て基板設計するために必要なツールを提供する。操作者
は該ツールを用いて基板の種類、面積、層数や、該基板
に構築する回路のいわゆるネットリストや、基板上に実
装する部品の個数、大きさ、消費電力などのデータいわ
ゆる部品ライブラリを記載した設計ファイル21を記憶
装置1aに作成する。
【0010】部品配置手段12は設計ファイル21を読
み込んで基板上の部品配置を決定して、該部品配置の位
置情報を記載した配置ファイル22を記憶装置に作成す
る。部品配置手段12による部品の配置処理は後述す
る。配線手段13は配置ファイル22を読み込んで基板
上の部品間の配線パターンを決定して、該部品配置の情
報いわゆるレイアウトデータを記載した実装ファイル2
3を記憶装置に作成する。実装ファイル23に基づいて
基板が作製される。
【0011】部品配置手段12による本実施例の部品配
置方法の動作を図2に示すフローチャートに基づいて説
明する。設計ファイルには、操作者の別途の操作によ
り、あらかじめ自動配置処理に必要なデータが格納され
ている。すなわち、LSIなどの集積半導体チップなど
の能動部品、受動部品についての種類、面積、個数、消
費電力などの部品ライブラリや、論理回路設計の結果い
わゆるネットリストや、布線の材料、線幅、基板の種
類、面積、層数、層厚などのデータを登録しておくとす
る。ここで、配置すべき部品について、その消費電力の
最大のものA1から最小のものAxへと小さくなる順に
A1、A2...Aj...、Axと消費電力の順に分
類しておくとする。消費電力についてA1>Aj>Ax
(j及びxは整数でj>xである)となる。なお、消費
電力の同一の部品はグループ化しておくものとする。
【0012】まず、行程1において、プリント回路基板
の実装面における給電部、並びに信号の入力部及び出力
部の位置を決定する。次に、行程2において、プリント
回路基板の実装面における部品を配置すべき部品配置領
域を、給電部の位置に基づいて決定する。次に、行程3
において、それぞれが給電部の位置から所定の距離だけ
離間した仮想の等距離線の複数により、部品配置領域を
分割して、複数の距離区分を決定する。ここで、距離区
分について、給電部の位置から最小距離の距離区分R1
から最大距離の距離区分Ryへと大きくなる順にR1、
R2...Ri...、Ryと消費電力の順に分類し決
定する。給電部からの距離についてR1<Ri<Ry
(i及びyは整数でi>yである)となる。また、部品
と距離区分の大きさについては、Ri>Ajとする。
【0013】次に、行程4において、部品の消費電力の
大きいものから小さくなる順に部品を選択して、距離区
分中の給電部位置に近いものから遠くなる順に、選択さ
れた部品を距離区分に充填配置する。配置が終了した段
階で、行程5として、配線の結線や部品形状など、従来
の方法を用いて部品配置の詳細な位置を決定して、配線
する。
【0014】図3は本発明の方法における行程4のさら
なる詳細な手順を示す流れ図である。401において初
期化され、402において給電部から最小の距離の区分
R1が選択され、403において消費電力の最大の部品
A1が選択され、404において部品A1が区分R1に
入れられる。405において、次に消費電力の大きい部
品に移り、406においてこの部品が最小以下のもので
はないか判定され、最小を越えれば407にて終了し、
最小でなければ、408において区分R1が充填された
否か判定される。ここで、非充填であれば再度403に
戻り、部品A2が選択され、404において部品A2が
区分R1に入れられる。403〜408のループは、1
つの区分Riが消費電力の大きい順の少なくとも1つの
部品Ajで満たされ充填されるまで、繰り返される。
【0015】408において区分R1が充填されたと判
定されたとき、409において、次に給電部位置に近い
区分Ri(i=2)に移り、410においてこの区分が
最遠以前のものか否か判定される。ここで、非最遠であ
れば再度402に戻り、給電部から次に最小の距離の区
分R2が選択され、403において残された部品の中で
消費電力の大きい部品Ajが選択され、404において
部品Ajが区分R2に入れられる。402〜410のル
ープは、411にて区分Riが最遠のものを過ぎて終了
するまで、給電部からの距離の近い区分から遠いものへ
の順で、繰り返される。
【0016】図4は、本実施例による部品配置方法によ
り部品が配置された基板の平面を示す。プリント回路基
板300の実装面における給電部201、並びに信号の
入力部及び出力部202の位置があらかじめ決定されて
いる。部品は、消費電力の大きい順にA1、A2...
Aj...、Axとして分類されている。また、給電部
201の位置を基準に部品配置領域301が設定され、
これを仮想等距離線302及び303にて距離区分R
1、距離区分R2、及び距離区分R3に分割されてい
る。
【0017】部品は、給電部の位置に近い距離区分R1
からR2、R3へと、消費電力の大きい順でA1、A
2...Aj...、Axと充填配置される。最後に、
配線の結線や部品形状をもとに配置を修正し、部品配置
を完成させる。実施例によれば、電流量の大きい電源層
及びグランド層並びに配線を短くできるので、従来の配
線や部品形状に注目した部品配置より、放射雑音を低減
することができる。よって、放射雑音の原因による再設
計を低減させ、再設計による設計期間、コストの増加を
抑えることができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
リント回路基板上に実装すべき複数の部品の配置位置を
決定する方法において、プリント回路基板の実装面にお
ける給電部、並びに信号の入力部及び出力部の位置を決
定し、給電部の位置に基づいて部品を配置すべき部品配
置領域を決定し、それぞれが給電部の位置から所定の距
離離間した仮想の等距離線の複数により、部品配置領域
を分割して、複数の距離区分を決定し、部品の消費電力
の大きいものから小さくなる順に部品を選択して、距離
区分の中の給電部の位置に近いものから遠くなる順に、
選択された部品を距離区分に充填配置するので、設計者
の負担を軽減し設計効率を向上させ、放射雑音の削減が
達成できるとともに、高密度な基板設計も可能となり、
品質の高いプリント回路基板の設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による実施例の部品配置方法を実行す
る基板設計装置の概略構成図である。
【図2】 上記実施例の動作流れ図である。
【図3】 図2の動作流れ図における部品充填行程の動
作流れ図である。
【図4】 上記実施例の部品配置方法により部品が配置
された基板の平面図である。
【符号の説明】
A1、A2...Aj...、Ax 部品 R1、R2...Ri...、Ry 距離区分 1 CPU 1a 記憶装置 3 出力装置 4 入力装置 11 設計ファイル作成手段 12 部品配置手段 13 配線手段 21 設計ファイル 22 配置ファイル 23 実装ファイル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント回路基板上に実装すべき複数の
    部品の配置位置を決定する方法であって、 プリント回路基板の実装面における給電部の位置を決定
    する行程と、前記給電部の位置に基づいて前記部品を配
    置すべき部品配置領域を決定する行程と、 それぞれが前記給電部の位置から所定の距離離間した仮
    想の等距離線の複数により、前記部品配置領域を分割し
    て、複数の距離区分を決定する行程と、 前記部品の消費電力の大きいものから小さくなる順に前
    記部品を選択して、前記距離区分の中の前記給電部の位
    置に近いものから遠くなる順に、選択された前記部品を
    前記距離区分に充填配置する行程と、を有することを特
    徴とする部品配置方法。
JP10050884A 1998-03-03 1998-03-03 プリント回路基板における部品配置方法 Pending JPH11251717A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001042893A1 (fr) * 1999-12-10 2001-06-14 Hitachi, Ltd Module semi-conducteur
US7114132B2 (en) 2001-04-20 2006-09-26 Nec Corporation Device, system, server, client, and method for supporting component layout design on circuit board, and program for implementing the device
CN100422232C (zh) * 2003-10-14 2008-10-01 株式会社村田制作所 树脂涂布金属颗粒的制备方法、树脂涂布金属颗粒和形成电路的调色剂
KR101593375B1 (ko) * 2015-07-28 2016-02-11 박웅기 에러 발생을 줄이기 위한 uhd 디스플레이 보드의 배치 구조 및 이 배치 구조를 갖는 uhd 디스플레이 보드

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