JPS6172364A - 配線自動設計方式 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、コンピュータシステムを利用して行なわれる
配線パターンの自動設計方式に関する。

〔従来の技術〕

コンピュータによる自動配線設計では第２図に示すよう
に、プリント板などの配線面を基盤目状に区切り（仮想
的に）、個々の小矩形（セルと呼ぶ）を連ねて配線すべ
き２点間を結ぶ帯状領域を作り、この中に配線パターン
を形成する。■と■。

■と■１・・・・・・が配線すべき２点を示し、これら
を結ぶ黒丸の連続が配線パターンである。配線すべき２
点■、■（ｉ＝１．２．・・・・・・）及びそれを結ぶ
配線パターンはすべて同電位であり、異なる配線パター
ンに接触、交差などがあってはならず、互いに独立（！
ｆ！！縁伏？３）でなければならない。これは、１つの
セルは１つの配線しか使用できない、という条件で実現
できる。また配線パターンはセルを縦または横に並べて
形成した帯状領域に形成できるが、セルを斜め方向に並
べて形成した領域には形成できない（該領域のくびれ部
の幅は零であるから配線パターン及び周囲との絶縁用領
域が確保できない）。第２図の点■、■間は■、■間を
通過できれば配線可能であるが、これはできないので配
線不可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

与えられた２点を結ぶ配線パターンのルート、具体的に
はセルの組合せ方は、配線面に他の配線パターンがない
場合は無数にあると言ってよく（そこで最短のものを選
ぶのが普通であるが、それでよいとは必らずしも言えな
い）、逆に、他の配線パターンが多数ある場合はなかな
か若しくは全く見つからない。そこで種々工夫がなされ
ている。

与えられた２点間を配線する周知の手法には■結線すべ
き２点からそれぞれ各方向へ線分を出し、′ｌ　　　　
　　　　障害物に当、た所でそこから各方向へ線分を出
し、これを繰り返して該２点から出された線分が交われ
ば、それを２点間の接続線とする線分探索法、■結線す
べき２点の上下左右の隣接セル（障害物のないもの。以
下同じ）に符号“１”を付し、その符号“１”のセルの
上下左右の隣接セルに符号“２”を付し、以下同様にし
てやがて衝突すればその衝突に至った両バスが該２点を
結ぶ配線径路とする迷路法、及び■配線パターンはＬ型
又はＺ型に限定し、これで２点を結ぶものがあるか否か
を調べるパターン限定法等があり、殆んどのシステムで
これらの手法を採用している。しかしこれらの手法は配
線毎の径路を探索する上では有効であるが、勿論種々の
決定がある０例えばパターン限定法では、パターン形状
を限定してしまうので、実際には径路がある（曲りくね
った）のに径路なしになってしまうことがある。また迷
路法では２点からそれぞれ各方面へ波を出して行く　（
上記１゜２、・・・・・・を書いて行く）ので、そして
セル数は極めて多数あるのが普通なので、無駄が多く処
理時間が大になる。また既配線が多くなってくると、こ
れから引こうとする配線が該既配線により阻止されるケ
ースが増えてくるが（障害物が多くなってくるが）、従
来法ではか＼る径路消失問題に対する処理が不充分であ
る。即ち、このような場合従来法では、単に配線不能と
してそのま＼残す、あるいは障害となる配線を一旦削除
し、現在求めようとしている配線の径路を探索したのち
、上記削除した配線のルートを探索するという手法をと
るが、前者では勿論配線径路なしで不都合であるから追
加手段が必要であり、後者では障害となる配線の選択が
試行錯誤的であり、その配線を除去すれば今行なおうと
している配線が可能になるのか、除去した配線の再配線
が可能か等については予測されていない、という問題が
ある。

本発明は注目ワイヤ（今行なおうとしている配線）の径
路が発見できなかったとき、そのワイヤの結線のために
障害となる配線又は配線群を高速に発見し、更にその配
線（群）を再結線したことによる注目ワイヤの結線可能
性を、実際の径路探索を行なわずに高速に判断し、よっ
て注目ワイヤの結線を正しく行なおうとするものである
。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は、配線面を縦、横に細分して微細なセルを作り
、該セルを縦、横に連ねて、結線すべき２点を結ぶ帯状
領域を作り、該領域内に配線パターンを形成する配線自
動設計方式において、配線パターンが形成されたセル、
形成されない空きセルに分けて配線面をサーチして、該
配線面上に空きセルの連結集合しての空き領域を求め、
それらに符号を付し、２点間の結線に際しては、該２点
の周囲の空きセルの所属領域の符号をチェックして同一
なものがあれば結線可能と判断して該領域内で結線を行
ない、同一なものがなければ結線不可能と判断して既配
線の径路の変更を行なうことを特徴とするが、次に図面
を参照しながらこれを説明する。

第３図は第２図と同様に配線面に配線■−■。

■−■、・・・・・・［相］−［相］が施された状態を
示す。このように既配線数が増えてくると未配線従って
まだ配線可能な領域は制限され、ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３゜Ｄ
４の如くブロック化してくる。未配線領域は勿論最初は
配線面全体に拡がる１つのブロックであり、それが配線
の進行と共に既配線パターンにより区分され、孤立化し
て複数ブロックになる。このような状況で点０．０間に
配線を施すことを考えるに、本発明では両端点■、■の
周囲のセルをチェックし、それらが属する領域をチェッ
クする。

本例ではこれは左端では領域Ｄ１．右端では領域Ｄ２で
ある。つまり領域が異なる。これは配線不能を意味し、
迷路法のように両端点から波を発生させてみる迄もない
。

配線不能の場合は、既配線を変更して配線可能になるか
否か淵査する。変更対象の配線は領域Ｄ１及び又はＤ２
に隣接する既配線である。本例では領域Ｄ１に隣接する
配線は■■と■■であり、配線■■は領域Ｄ１とＤ２の
両方に隣接しそして両端が共に領域Ｄ１に接しているこ
とが分る。従って配線■■は領域Ｄ１のみを使用して現
在径路でなく他の径路に変更可能であると判断できる。

そこで配線■■を変更し、第４図の白丸列のようにする
と領域ＤＩの一部と領域Ｄ２が連続して第５図に示すよ
うに領域Ｄ５になり、点■、■は共に領域Ｄ５に隣接す
ることになる。従って点■。

■を結ぶ配線径路は存在し、第６図のようにこれを引く
ことができる。

第３図等に示した領域Ｄ１．Ｄ２．・・・・・・の生成
は次のようにして行なう。第９図は第３図に対応するも
のであるが、配線に用いられたセルはｘ印を付して示す
。本例では横方向に１〜９行、縦方向にＡ−Ｎ行あるこ
のセル群を横方向に門べると第１行ではＡ列に空きセル
が１つ（長さ０の空線分）が存在し、その他に空きセル
はなく、第２行ではＨ列に空きセルが１つ、Ｊ−Ｍに連
続４ｆ［の空きセル（長さ４の空き線分）が存在する。

以下同様であり、第３行、第４行、・・・・−・と調べ
て行くと横線で示す如き空き線分が検出される。第１行
のＡ行の空きセルは最初であるから領域ｉとし、第２行
のＨ列及びＪ−Ｍ列の空きセルも他との接続はないので
領域ｌ、領域ｉｉｉとし、第３行のＨ列。

Ｍ列にも空きセルがあるがこれらは第２行のＨ列。

Ｊ−Ｍ列の空きセルと連結しているので同じ領域ｉｉ、
ｉｉｉとする。か＼る操作を繰り返してｊテくと領域ｉ
ｉ、ｉｉｉは拡大し、新たに領域ｉｖ、ｖが発生し、そ
して第８行で領域ｉｉ、ｉｉｉは連結して１つの領域に
なる。こうしてできたのが第１０図に示す領域ＤＩ−Ｄ
４であり、これは第３図の領域Ｄ１〜Ｄ４と同じである
。上記の領域決定を行なうプログラムの概要をフローチ
ャートで示すと第８図の如くなる。ｔはトレース番号を
示し、上記横ｊテのナンバー１．２．・・・・・・に対
応する。最初はｔ＝Ｑとしておき、これに＋１してｔ＝
１より空き線分のサーチを行なう。空き線分が見付かれ
ば（ｔ−１）行のそれとの連結性をチェックし、連結が
あれば同じ領域とし、連結がなければ領域を新たに起す
。

か＼る処理を最終行まで行なう。

配線すべき２つの点が与えられたときは前述のように、
これらの２点の周囲の空線分（空セル）をチェックし、
これらの空線分が属する領域に同じものがあるか、全て
異なるかにより、既存パターンの径路変更が必要か、こ
のま＼で径路が存在するかが分る。第３図では点■、■
の一方の空線分は領域Ｄ１にのみ、そして他方の空線分
は領域Ｄ２にのみあり、共通領域はないから、既存配線
の径路変更をしない限り結線はできない。径路変更の対
象となる配線は、結線しようとする点■。

■の空線分が属する領域に接する（一方の領域だけでも
よいが、好ましくは両方の領域に接するもの。そして端
点は移動できないから、端点を除く中間部でこのように
なっているもの）配線である。

上記括弧内条件でチェックすると第３図の場合、配線■
■は端点のみがＤＩ、Ｄ２に接し、その他の部分ではＤ
ｌに接するだけであるのに対し、配線■■は端点を除く
部分でＤｌ、Ｄ２に接しているから、変更対象としては
配線■■が適当である。

そしてこの配線■■はその端点が共にＤｌに接するから
（詳しくは端点の周囲の空線分に共に同し領域Ｄ１に属
するものがあるから）別ルートがあり、変更可能である
。

配線を変更するには従来法を利用できる。第４図の白丸
群は端点■、■より相手側へ向けて横（Ｘ軸方向）に空
線分を延ばし、一方が障害物（配線パターン■、■）に
当ったとき若しくは空線分のＹ座標が一致したとき縦方
向（Ｙ軸方向）では相手端点へ接近するように空線分を
延ばすことにより得ている（線分探索法）。

配線を行なうと領域が分割されて増えることがあるから
領域の修正が必要である。これには第９図、第１０図で
述べた方法を該当領域について行なえばよい。配線■■
を変更して第４図の白丸群のようにした場合は領域Ｄ１
について、配線■■は変更前と変更後の両方があるとし
て領域再計算を行なう。この結果は第１１図のようにな
る。即ち領域Ｄ１は縮小し、新たに領域Ｄ５が発生する
。

次いで元の配線パターン■■を消去すると第１２図の如
くなり　（この状態は第５図に対応する）、領域Ｄ２が
拡大して、領域Ｄ５が消える（Ｄ２に合体する）。この
状態では端点■、■の周囲の空線分は同じ領域Ｄ２にあ
るから結線可能である。

結線要領は従来法等による。

′　　　　　　　　　第７図は上記処理をフローチャー
トで説明する図で、配線領域データ及び配線区間禁止デ
ータから前述の領域生成を行ない、結線すべき２点があ
れば（次のワイヤ有り？）空線分より結線の可能性をチ
ェックしく連結しているか？）結線可能なら当該共通領
域内で結線し、結線不可能なら既存パターンを変更して
領域修正し、結線可能になれば当該領域で結線を行なう
。

第１図は第７図と同様な図面であるが、全体の処理につ
いての説明図である。配線領域データ及び禁止データ、
ワイヤデータ（結線すべき２点の座標データ）、配線（
既配線）パターンデータ、及び空線分データ（未配線セ
ルの所属領域ナンバー）はそれぞれメモリＭＯ，Ｍ１．
Ｍ２．Ｍ３に格納されている。Ｒは読取り、Ｗは書込み
を示す。

ＭＯ，Ｍｌを読取って領域生成を行ない、空線分データ
をＭ３に書込む。Ｍｌより両端点データを取込み、Ｍ３
を読取って連結性をチェックし、領域内配線若しくは径
路変更を行なう。

この発明の方法は最初から即ち配線面に既配線がない状
態から採用してもよいが、ある程度は適宜の従来法で配
線し、その後本発明法に切換えるようにしてもよい。ま
た既配線パターンの径路変更の可能性のチェックは、両
端点の周囲の空きセルに同じ領域に属するものがあるか
否かにより行なう他、該両端より逐次内方へ、セル単位
で移動して同様処理によりチェックしてもよく、特にこ
の処理は既配線パターンの変更が端点チェ７りでは不可
能と判断されるがどうしても変更しないと結線不能が生
じる場合に採用するとよい。この処理は、領域が結合し
て配線領域が見付かる巡行なう。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、プリント基板、Ｌ
ＳＩのマスクなどのレイアウト設計において、多数の既
配線がある状態でも容易に注目ワイヤの結線可能性を判
断でき、全体として高速化でき、配線率も高くなり、レ
イアウト設計の工数の削減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概要説明図、第２図〜第６図は空き領
域及び配線径路変更要領の説明図、第７図は云ターン変
更要領等を説明するフローチャート、第８図は領域生成
要領を示すフローチャート、第９図及び第１０図は領域
生成過程の説明図、第１１図および第１２図は領域修正
要領の説明図である。 図面で、Ｓは配線面、Ｃはセル、■■は結線すべき２点
、ＤＩ、　Ｄ２．・・・・・・は空き領域である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）配線面を縦、横に細分して微細なセルを作り、該
   セルを縦、横に連ねて、結線すべき２点を結ぶ帯状領域
   を作り、該領域内に配線パターンを形成する配線自動設
   計方式において、 配線パターンが形成されたセル、形成されない空きセル
   に分けて配線面をサーチして、該配線面上に空きセルの
   連結集合しての空き領域を求め、それらに符号を付し、 ２点間の結線に際しては、該２点の周囲の空きセルの所
   属領域の符号をチェックして同一なものがあれば結線可
   能と判断して該領域内で結線を行ない、同一なものがな
   ければ結線不可能と判断して既配線の径路の変更を行な
   うことを特徴とする配線自動設計方式。
2. （２）既配線の径路変更は、結線すべき２点の周囲の空
   きセルが所属する領域に接する既配線を変更対象とし、
   該既配線の径路変更可能性をチェックして行なうことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の配線自動設計方
   式。