JPS60218896A - 配線クロスト−ク観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、プリント回路基板を実動作させたとき問題と
なる配線クロストーク・ノイズの発生するあるいは発生
の予測される信号の配線経路をＣＲＴ上に表示し、かつ
そのクロストーク・ノイズを誘発する原因の候補となる
別な信号の配薔経路を自動的にＣＲＴ上に表示すること
によってクロストーク箇所を直接観察できる配線クロス
トーク観察装置に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、計算機を動作させたとき、プリント基板回路内
で、隣接するトラックあるいは上下層間トラックで、一
定圧“離以上のコ本の配線パターンが平行に走ることに
よって生ずる配線クロストークが問題となる。特に使用
する部品がｍｃ’ｔ、（Ｅｍｉｔｔｅｒ　Ｃｏｕｌｅｄ
　Ｌｏｇｉｃ）素子であったり、各ビン間に２〜３本の
配線パターンを収納する高密度プリント配線基板におい
ては、クロストークは無視できず、誤動作の原因となる
クロストーク□・ノイズをすみやかに発見して、その箇
所を改修することは急務となる。□それにもかかわらず
、基板゛サイ８が大、くヶちえり、多層化す６ケ汎、□
ユトーク箇所の発見は困難となってきている。

第１図（ａ）及θ（ｂ）は隣接トラック間の配線クロス
トークの説明図、第２図は上下層間の配線クロストーク
の四明図、そして、第３図はより複雑な場合の配線クロ
ストークの説明図である。先ず、第１図（ａ）は配線パ
ターンの平行区間がｌケ所の例であり、ｌはその平行区
間長を示す。第１図（ｂ）は配線パターンの平行区間が
λケ所の例であり、ｌ、＋ｌ、はその平行区間長を示し
ている。次Ｋ、第一図は上下層で配線パターンが平行と
なっている例であり、！はその平行区間長を示す。また
、第３図は、−個の信号が、ある配線パターンの所定区
間を平行に走り、その後側々な経路を通り、再び別な区
間で平行に走っている例であり、ｌ、十ツユがその平行
区間長となる。この第３図においては、実線がＬ／層、
点線は別なＬａ層を表わすものとする。

従来、上記した配線りＵストーク・ノイズを発生する配
線パターンを観察する装置としては第４図に示す構成の
ものが知られている。第４図は従来の配線パターンを観
察する装置を示す構成図である。この第４図において、
ｔは装置全体の中心となる計算器の中央演算処理部（ｃ
ｐｕ）、コは配線パターンの形状を表示する部分である
ＣＲＴ（ブラウン管）、３は配線パターン、部品ピン等
の情報を記憶しているオンライン記憶装置である磁気デ
ィスク、ダ及び夕は配線パターン等の編集命令を入力す
るタブレット及びデータ・カーソルである。

次に、配線クロストークを生じているあるいは生じそう
な上記した配線パターンを、従来装置を用いて観察し、
発見する方法について説明する。

シンクロスコープ等を使用して、実動作中のプリント基
板のある信号に、クロストークが原因と思われるノイズ
が認められると、第り図に示す従来装置を使用して、Ｃ
ＲＴコの画面上に表示される配線パターン図形を目視に
より観察しながら、第１図、第２図あるいは第３図に示
されるような配線りＵストーク箇所を発見し、その後ど
ちらかの配線パターンをカットしその信号をジャンパー
布線することによってクロストークな防いでいた。

また、上記の配線り關ストーク箇所の発見を、第４図に
示す計算機の中央演算処理部（ＣＰＵ）／の熟理によっ
て行なう場合もあったが、この場合には単にレポートが
提示されるのみであり、このレポートを目で見ながら同
様に、第４図に示す配線パターンを観察する装置によっ
てパターン・カットの位置を決めていた。

従来の配線クロストークな観察する装置は以上のように
構成されているので、人間が配置クロストーク箇所を発
見するためには、ＣＲＴ２の両画上に表示される配線パ
ターン図形を目で見ながら捜さなければならず、Ｃ’Ｒ
ＴλのｉＩｉ面サイズは一般的にａｔコ４ｃＩＬｚ！Ｉ
；　ｊ、　３　＄３　（／　９　イアｆ〜２　／　イン
チ）であり、通常使用されている３１０ｍ１ｌＸ２９０
絽以上のサイズのプリント基板を一画面に表示すると配
線パターンが密集してしまい判別ができず、人間が目で
観察するためには画面を拡大′することが必要で、この
ため第３図忙示されているような複雑な形態の配−りμ
ストークを発見するには、人手で画面を移動しながら観
察する°必要があった。また、多層プリント基板の場合
は１ｉＩｉｉ面に一度に全層を表示すると配線パターン
同士が重なり合って観察しにくいなどの欠点があり、計
算機の調整作業時の効率が低下する原因ともなっていた
。

〔発明の概要〕

本発明は上記のような従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、配線パターンを表示する部分と、目
標とする信号の配線経路を表示すると共に、配線クロス
トークの原因の候補となる他の信号の配線経路を色をか
えて表示する部分とから成り、オペレータの指示により
自動的に目標とする信号の配線経路を画面のほぼ中央に
置くようにトレースしながら画面移動することのできる
配線クロストーク観察装置を提供することを目的として
いる。しかも画面へ表示するのは注目する信号の配線パ
ターンの、指定された幅以内の配線パターンに限定する
ことができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図によって説明する。

第Ｓ図は本発明の実施例である配線クロストーク観察装
置を示す構成図であって、第ダ図と同一部分には同一符
号を用いて表示してあり、その詳細な説明は省略する。

たｙし、ＣＲＴ！はカラーのものが用いられる。この第
５図において、６は命令データを入力するコンソール、
７は中央演算処理部（ＣＰＵ）／と本発明の装置の後記
する各部分との仲立ちをするインタフェイスである。５
はセルマトリックス記憶部であり、配線パターン及び部
品形状等をセル単位に分割して記憶している。９は配線
りｐストークチェック機構であり、セルマトリックス記
憶部ｔに格納されている配線パターン情報から配線クロ
ストーク箇所を発見する部分である。ｌθは配線経路表
示・トレース・移動機構であり、配線パターンを表示、
トレース、拡大、移動をするための部分である。

ここで、上記セルマトリックス記憶部ざの基本構成をな
すセルマトリックス構造につき第６図。

第７図を用いて説明する。第６図は、第Ｓ図の配線クロ
ストーク観察装置に適用される多層プリント回路基板の
立方体のセルマ）　ＩＪラックス造な示す図である。こ
の第６図において、Ｘ−Ｙ平、面はプリント基板の面を
示し、２軸方向は層構成を示している。こ〜に、セルマ
トリックス構造とは、プリント回路基板を水平並びＫｍ
直方向の最小実装単位（水平トラック並びに垂直トラッ
ク）で分割した場合に、水平トラックと垂直トラックに
よって仕切られた矩形領域（セル）をもって表わしたも
のであり、多層基板の場合忙は、このセルマトリックス
を積み重ねて立方体として表現したものであり、各セル
ととＫさまざまな情報を記憶させることができるように
構成される。第７図は２方向の一つの断面（Ｌ／層とＬ
ａ層）を重ね合せたときのセルマトリックスで、実線は
手前の層、点線は奥の層を表わすものとする。第６図及
び館７図においＣ／／はセル、ｌコは部品孔又は中継孔
、１３及び／ｌＩは配線パターンである。また、任意セ
ルのアドレスは（ｉ、ｊ、ｋ）で表わされるものとする
。

上記した本発明の装置では、ＣＲＴコのグラフィック・
ディスプレイ上へ表示する配線パターンを、注目する配
線パターンの近傍のみに限定することができるので、処
理速度の向上が計れると共に。

人間が目で観察したとき、その情報量が少ないので容易
に識別できるという特長を有している。

次に、上記第５図に示す本発明の実施例である配線り四
ストーク観察装置の動作について説明する。本装置が動
作されると、先ず、コンソール６からのコマンドにより
磁気ディスク３からセルマトリックス記憶部ｔ＃ｆｃ配
線パターンデータがロードされる。これに次いで、磁気
ディスク３内のＮＥＴリスト（配線パターンで接続すべ
き部品ビンのリスト）により、配線りｐストークチェッ
ク機構？により同電位で接続している配線パターンを示
すセルに同じ信号番号を割当てる。このようにして各セ
ルの配線パターンに信号番号を入れることＫよりトレー
スやクロストークの発見が容易にできるようになる。こ
こまでの処理が終ったとぎ、部品の外形のみを示す部品
配置画面が表示される。この様子を第を図に示す。この
第Ｓ図において、λｌは部品外形を示すものである。こ
れに続けて、コンソールλより信号名が入力されるか、
あるいは、データ・カーソルＳにより画面上の部品のあ
る１個のピンが選択されると、配線クロストークチェッ
ク機構９により、セルマトリックスからその信号の配線
パターンがトレーｘサレｃＲＴａ上に表示される。この
様子は第を図に示す。この第９図において、−コは注目
する信号の配線パターンを示すものである。トレースは
第１０図に示すように、同じ信号番号をもつセルのアド
レスを次々とスタックへ積み上げることＫよって行なわ
れる。即ち、第１０図（ａ）において、第に層のセル・
マトリックスについてのトレース・スタート・アドレス
は（ｉ、ｊ−ｚ、ｋ）であり、信号番号は／２０である
。そして、これに隣接する、同じ信号番号１２０を有す
るセルのアドレスは（ｉ、ｊ、ｋ）である。更Ｋ、これ
に隣接する、同じ信号番号ｌコＯを有スるセルのアドレ
スは（ｉ十／、ｊ　、ｋ）である。ぞして、このような
トレースに従って、第１Ｏ図（ｂ）に示されるように、
アドレス・スタック機構内釦は前記の順序でアドレスが
スタックされることとなる。なお、第ｉｏ図（Ｃ）は、
アドレスが（１，ｊ、ｋ）である任意のセルについての
指定探索範囲を示すものであって、１については±ｄ４
゜ｊＶＣついては±ｄ７、そしてｋについては±Ｗが夫
々の範囲にされている。

さらに、配線クロストークチェック機構９により注目す
る信号の配線パターンに滴って、即ちアドレス・スタッ
ク機構内圧スタックされたアドレスを取り出しなから、
指定された幅で近傍のセルの内容を検査してゆく。いま
、取り出したセルのアドレスが（ｉ、ｊ、ｋ）のとき、
水平方向では（ｓ　、ｊ＝ｌ：ｄ、、　ｋ　）まで、垂
直方向では（１±ｄ、、ｊ、ｋ）まで、２方向では（１
，ｊ、に±Ｗ）までのセルのアドレスの内容を（ｉ、ｊ
、ｋ）と比較し内容が異なるとき、内容ごとに、つまり
異なる信号毎に、平行区間長！、を加算してゆく。そし
て、スタックされたアドレスが空になったとき、注目し
た信号の近傍の配線パターンのトレースが完了したこと
Ｋなり、個々の信号毎に記憶した平行区間長１７が入力
したデータの値を越えている場合には、その信号の配線
パターンを信号名と共に画面へ表示する。

この様子を第ｉｔ図に示す。この第ｉｔ図において、２
３　、　：ｌ’ｌ　、コＳは検出したクロストーク候補
信号の配線パターンを示すものである。

プリント基板の調整作業者は、クロストーク箇所を画面
上で容易に知ることができ、より詳細にクロストーク箇
所を観察するために、配線経路表示・トレース・移動機
構１０により、画面を拡大し、所定のコマンドにより配
線経路の自動トレースを可能とする。また、第１２図に
示すように、画面を拡大した後、前記移動機構ｉｏ内圧
設けたタイマー装置により任意の速さで画面を送ること
が可能となっている。こ工に、第１コ図（２））は、第
１１図のＡ部分を拡大表示したものであり、また、第１
コ図（ｂ）は所定時間後に第１／図のＢ部分に移動して
、拡大表示したものである。

このよう罠、画面を拡大することによって周辺のパター
ン位置を的確に目視で判断することができ、パターン・
カットの位置を容易に知ることができる。特に多層基板
の場合には、１個の信号なカットするとき忙、上下層の
パターンも同時にカットしてしまうことがあったが、本
装置で観察することにより、注目する信号とその他の信
号を色をかえて表示できるので、被害を最小限にとどめ
ることができ、また複数の信号をカットしなければなら
ないときでも、セルの構造により、その信号番号を容易
に知ることができるため、情報を自動的に果状できるの
と同時に、自動パターン・カット機や自動ジャンパー布
線機へのデータを自動生成することができる。

本発明では、カラーで配線パターンを表示することとし
たが、白黒のＣＲＴ装置でも例えばその輝度を変化させ
ることにより同様の観察をすることができる。

また、本装置は配線クロストーク観察装置として実施さ
れたが、セルマトリックス記憶データを生成する過程に
おいて磁気ディスク内のＮ　Ｅ　Ｔ　ｌｊバストセルマ
トリックスの配線パターンを照合していることから、高
速の配線チェック装置として提供することも可能である
。

〔発明の効果〕

以上のよう罠、本発明に係る配線クセストーク観察装置
によれば、指定された配線パターンをまず表示し、つい
で任意の距離を平行に走っている区間を自動的に検出し
、色をかえて画面に表示し、入力コマンドにより必要な
拡大率と共に必要な速さで経路を自動的にトレースする
ことができるように構成したので、配線クロストーク箇
所の位ｔを人間が一目で容易にチェックでき、また周囲
の配線を指示により表示することにより、計算機の調整
作業者に容易に一パターン・カット箇所を知らしめるこ
とができ、計算機の病型効率を大いに向上させる。また
装置の□機能を観察にとどめたために、装置が安価にで
き、一方で他の装置、例えば、自動パターン・カット装
置や自動ジャンパ布線機へのデータを自動的に供給でき
るとい５効来がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は隣接する配線クロストークの
説明図、第２図は上下層の配線クロストークの説明図、
第３図はより複雑な配線クロストークの説明図、第ダ図
は従来の配線クロストーク観察装置を示す構成図、第Ｓ
図は本発明の実施例である配線クロストーク観察装置を
示す構成図、第６図。 第７図は第Ｓ図に示され℃いる本発明実施例の配線りｐ
ストーク観察装置に適用される多層プリント回路のセル
マトリックス構造を示す図、第３図は第Ｓ図の配線り四
ストーク観察装置における配線経路表示・トレース・移
動機構の動作による部品−配置画面図、第２図は第３図
において注目する信号の配線パターンを表示した図、第
１０図は第Ｓ図の配線クロストーク観察装置における配
線りμストーク・チェック機構の動作の説明図、第１／
図は第Ｓ図の配線クロストーク観察装置における配線経
路表示・トレース・移動機構の・動作によるクロストー
ク候補信号の配線パターンを示す図、第１コ図はその部
分的な拡大・移動を示す図である。 ｌ・・中央演算処理部（ＣＰＵ）、λ・・ＣＲＴ、３・
・磁気ディスク、ダ・・タブレット、！・・テーク・カ
　−）ル、ｂ・・コンソール、７・・インタフェイス、
ｇ・・セルマトリックス記憶部、？・・配線クロストー
クチェック機構、ｌθ・・配線経路表示−トレース・移
動機構、ｉｔ・・セル、ｌコ・・部品孔又は中継孔、１
３・・表面の配線パターン、ｌグー・奥の配線パターン
、コト・部品外形、ココ・・注目する信号の配線パター
ン１．ｔ３．コ４ｔ、２ｋ・・検出したり四ストーク候
補信号の配線パターン。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 帛１図 （０）　（ｂ） 訛３図 范４図 范５図 第８図 第９図 免１０図 （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　指定された信号の配線パターンと、これとは別
   異の配線パターンとが互い忙平行にされている区間の距
   離に依存して選択される配線クロストーク候補信号の配
   線パターンが他の表示部分とは別異の色または輝度をも
   って表示画面上に表示されるよう忙したプリント基板の
   配線クロストーク観察装置。 （コ）表示画面上に表示される配線パターンを部分的に
   拡大し、移動するとと′のできるようにした特許請求の
   範囲第１項記載のプリント基板の配線クロストーク観察
   装置。