JPS62100870A - 自動配線方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、指定された領域内で各端子間を結ぶ配線経路
を決定する自動配線方式に関する。

〔従来の技術〕

同電位の端子間を導線で接続する作業が配線であり、Ｌ
ＳＩ、プリント基板などでは多数の配線が必要であって
時間のか＼る作業であるので、自動化が行なわれている
。

ところで大規模ゲートアレイ、セル方式ＬＳＩ等の配線
は、２段階で行なわれることが多い。その第１段階はグ
ローバル配線フェーズと呼び、チップ全体の配線の混雑
度などを評価して各配線区間の配線領域への割当てを行
なう。第４図で説明すると、ＳＵＢは基鈑、ＳｌへＳ４
はセルなどとも呼ばれる機能ブロックで、こ−は非配線
領域である。Ｔ１．Ｔ２．・・・・・・は該機能ブロッ
クの周囲に設けられた端子、Ａｌ、Ａ２．・・・・・・
は基板上の機能ブロックを除く配線領域で、機能ブロッ
ク周縁延長線で区分しである。ｌはブロックＳ２の端子
Ｔ１とブロックＳ３の端子Ｔ２を接続する配線であり、
この配線はそのＴＩＰ区間（区分）が領域Ａ５にあり、
Ｔ２Ｐ２層が領域Ａ８にあるが、グローバル配線フェー
ズではこれらの配線区分の配線領域への割当てを行なう
。更に配線領域割当てだけでな（、領域の境界のどの点
（例えばＰ）を通過すべきかを指定する方式もある。

第２段階は詳細配線フェーズと呼び、割当てられた各配
線領域内で配線経路を決定する。第１段階が領域境界上
のどの点を通過すべきか迄を決定する方式であれば、第
２段階は該点と端子とを結ぶ問題になり、これを抜き出
して示すと第５図に示すように、矩形領域の一辺の線上
にある多数の点の１つと他の辺の線上にある多数の点の
１つとを結ぶ問題になる。この問題の解法にはチャネル
配線法、線分探索法、迷路法などがあるが、チャネル配
線法はプロセス条件が加わると適用しにくい。例えば配
線は２層配線で行ない、１層目と２層目のコンタクトは
スルーホール等で行なうが、チャネル配線法ではスルー
ホール部の所要面積を条件に入れたアルゴリズムの作成
が容易でない。

又、配線は３層で行なうことも行なわれっ＼あるが、チ
ャネル配線法はそのま−ではこれに通用できない。この
点線分探索法及び迷路法は優れており、様々なプロセス
条件への対応が容易である。

迷路法は、配線領域をメソシュ状に細分し、細分した各
小領域にラベリングして行って配線経路を決定する。こ
の方法では経路が配線領域の外へ出たか否かを経路探索
中チェックせねばならず、このチェックが厄介である。

線分探索法は第６図で説明すると、これは基板ＳＵＢ上
で２点Ａ、　　Ｂ間に機能ブロックＳを回避して配線す
るのに、先ず点Ａ、Ｂを通る水平線１１゜１２を引き（
配線領域内で、以下同じ）、これらの線が重なるか否か
をチェックし、重ならなければ線ｆｌ＋、１２に直交す
る垂直線β３．β４を引き、これらが重なるか否かチェ
ックし、重ならなければ垂直線７！３．β４に直交する
水平線を引き、重なるか（共通線があるか）否かチツェ
クする。

本例では共通線β５があり、これにより点Ａ、、Ｂを結
ぶ経路が存在することが分るから、β５より１３　＋　
　１４、更に点Ａ、４２．Ｂと辿って第７図に示すよう
に点Ａ、Ｂを結ぶ配線１ｏを引（というものである。

この線分探索法では点Ａ、Ｂに水平な直線β１゜β２　
（レベルＯの仮線分という）は各１本ずつしかないが、
ｌｌ＋、１２に直交する直線１３．１ａ（レベル１の仮
線分という）は多数本あり（グリッド配線法をとる場合
はＩ！３．ｌａに沿うグリッドの数だけある’）、ｊ！
ｙ、　　β４に直交する直線（レベル２の仮線分という
）も同様である。第８図はこの状況を図示する。発生さ
せた仮線分は全て記憶しておき、前述の重なるか否かの
判定、及び重なればそこから辿って点Ａ、Ｂへ至る経路
決定に供するが、経路従って通過領域の形状が複雑にな
ると、発生させた仮線分には重複するものも現われ、メ
モリ容量が大になる。

この点を改善する発明を本発明者は先に案出したが、そ
の概要を第９図で説明すると、１は線分データ構造体で
前記基板ＳＵＢに対応し、該基板上の端子、配線障害と
なる機能ブロックなどを全て線分データの形で表わした
ものである。線分データは方向、トレース座標、及び始
終点座標で表わす。方向は、水平（Ｘ）方向か垂直（Ｙ
）方向かで表わし、トレース座標は当該線分がＸ方向の
ときＹ座標で、Ｙ方向のときＸ座標で表わし、これらの
Ｘ、Ｙ座標は線分データ構造体１の水平、垂直辺に等間
隔に設けたダミー線分２−１〜２−ｎ、４−１〜４ｎ（
これらはグリッド相当のもの）で表わす。始終点座標も
ダミー線分で表わし、水平線なら始点はダミー線分４−
２、終点はダミー線分４−５、等とする。垂直線もこれ
に準する。

始終点座標で線分の長さが表わされる。ダミー線分の各
々に対するポインタを、Ｙ配列３及びＸ配列５に格納し
、例えばＹ配列３のポインタ３ａがダミー線分２−ｉを
指し、線分データ構造体１中のＸ方向線分１ａ、　　ｌ
ｂはダミー線分２−ｉをトレース座標とし、点線で示す
ようにこれらはポインタによりリンクされるようにして
おく。線分データ構造体１中のＹ方向線分ｊ２ｃ、　　
βｄについても同様で、これらはダミー線分４−ｔをト
レース座標とし、Ｘ配列５のポインタ５ａがダミー線分
４−ｉを指し、これら点線で示す如くポインタによりリ
ンクされる。線分データ構造ｌ中の他の線分等について
も同様である。

線分βａ、ｊ！ｂ、・・・・・・は本例では機能ブロッ
クなどの非配線領域を示しており、線分探索法で配線経
路を決定するとき線分１ａ、ｌｂを横切っては又は該線
分に重なってはならない。このようないわば固定の線分
に対し、線分探索で逐次発生する前記仮線分もあり、該
仮線分も同様に方向、トレース座標、始終点座標で表わ
し、リンクさせておく。第１０図にこの状態を示す。Ｄ
Ｉ、Ｄ２゜・・・・・・Ｄｉは水平方向、トレース座標
はポインタ３ｂで指定されるダミー線分、長さは始終点
座標××で表わされる長さ、である仮線分のデータブロ
ックであり、図示のようにポインタ３ｂ、ＰＬ。

Ｐ２・・・・・・Ｐｉによりリンクされ、またこの仮線
分を発生させた親仮線分く本例では垂直方向の仮線分）
を示すポインタＰＰを備える。これらのデータＤＩ、Ｄ
２・・・・・・は始終点座標の小さい順にポインタ３ｂ
側から並べ、リンクしておく。なお第１０図のデータブ
ロックは全て親仮線分ポインタＰＰを持つように画いて
いるが、これは説明の便宜で、これらの間には機能ブロ
ックなどの非配線領域のデータブロックが介在する。

第１１図に示すように、レベルｉの仮線分１ａに対する
レベル（ｉ＋１）の仮線分は実線で示す非配線領域の間
の点線β１〜１５であり、これらのデータは前述のよう
に方向、トレース座標、及び始終点座標で構成する。レ
ベル（ｉ＋２）の仮線分はβ６など（１ｏも含まれる）
であり、このレベル（ｉ＋２）の仮線分に対するレベル
（ｉ＋３）の仮線分はｌ＋〜１５であって、レベル（ｉ
＋１）の仮線分と重複してしまう。従って単純に仮線分
のデータをメモリに格納するだけではメモリ容量は膨大
になり、チェックも容易でない。この点第９図及び第１
０図の如きデータ形式をとっておけば、同じ始終点座標
のものは２重の登録は省略し、何もしない又は単に親仮
線分ポインタＰＰを併記するだけにすることができ、メ
モリ容量の節減等を図ることができる。また親仮線分ポ
インタがあると、レベルＸで重なる仮線分が現われ、２
点Ａ、Ｂを結ぶ経路が発見されたときの該点Ａ。

Ｂへの逆トレースを容易に行なうことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

プリント基板およびＬＳＩなどにたいする自動配線では
指定した配線領域内で配線することが条件であり、迷路
法でもまた線分探索法でも領域内か否かのチェックが必
要である。迷路法などでは探索範囲を限定する「フレー
ム」を用いる手法があるが、このフレームはチェックの
容易さを図って矩形に限っており、矩形内か否かの判定
を経路探索中に座標値により行なっている。

線分探索法では仮線分の始、終端部を限定することによ
り配線を領域内にすることができ、前述のように障害物
（非配線領域）があれば、仮線分はそこまでにすること
で仮線分の限定が行なわれるが、第１図の領域Ａ５とＡ
８の境界の如く障害物がない場合は、発生した仮線分を
領域の外周で切り取る等の処理が必要になる。

本発明はか＼る点を改善しようとするもので、目的は、
線板探索法を用いて複雑に指定された配線領域の内部で
経路を探索する場合、経路探索手順に大幅な変更を加え
ることなく該指定領域内での経路探索を可能にするにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、配線すべき２点の各々より水平／垂直方向に
仮線分を非配線領域には侵入しないように発生し、次に
該仮線分と直交する仮線分を非配線領域に侵入しないよ
うに発生し、か−る処理を繰り返して前記２点よりそれ
ぞれ発生して行った仮線分がやがて重なるとき、その重
なる仮線分から前記２点までの仮線分群で該２点間の配
線経路を決定し、そして水平／垂直方向各仮線分は、水
平なら垂直座標、垂直なら水平座標で表わされるトレー
ス座標、および該線分の始、終点座標を含むデータブロ
ックで表わし、且つトレース座標が同じ垂直／水平座標
値を持つ複数の水平／垂直方向仮線分のデータブロック
は始終点の水平／垂直座標値の大小順でリンクしておく
自動配線方式において、該２点間配線の配線区分が指定
された領域にあるようにするとき、該指定領域の外周を
一時的配線禁止線分とし、該線分を前記データブロック
と同様なデータブロックで表わして前記データブロック
へリンクすることを特徴とするものである。

〔作用〕

経路探索に当って、指定された領域の外周に当る部分を
一時的な配線障害物として扱うと、既開発の線分探索法
のアルゴリズムで配線区分を指定領域内で経路探索し、
経路が領域外へ出るのを簡単に防止することができる。

〔実施例〕

図面で説明すると、配線領域が第２図のＡで示す複雑形
状であったとする（但しグリッド配線を想定しているの
で全ての辺はグリッド上にあり、水平線または垂直線の
いずれかである）と、本発明ではその外周に第３図に示
すように、一時的配線禁止線分６及び７　（１１，２１
，・・・・・・は相互を区別する符号）を設ける。なお
配線領域の周辺一部が機能ブロックなどで囲まれている
場合は、該周辺一部には一時的配線禁止線分を設ける必
要はない。この一時的配線禁止線分６．７のデータブロ
ックも第７図に示すデータブロックに準じたものとし、
かつ前後のデータブロックにリンクさせる。但しこの線
分６．７は長さを持つ必要はなく、点として扱ってよい
から始点座標＝終点座標としておき、この線分を発生さ
せた親仮線分はないから親仮線分ポインタＰＰは書込ま
ず、一時的配線禁止線分であることを示す適宜の符号と
しておく。

なお機能ブロックを表わす線分１ａ、　　βｂ・・・・
・・のデータブロックも同様で、これも第７図のＤｒ。

Ｄ２・・・・・・に準じたデータブロックとするがこれ
を発生させた親仮線分はないからＰＰは記入せず、代り
に配線禁止線分（但しこの場合は固定的）であることを
示す符号としておく。

経路探索に当って、例えばレベルｉの垂直親板線分から
次のレベル（ｉ＋１）の水平子板線分を発生させるのが
、この場合第１０図のポインタ３ｂで指示されるＹ座標
の該水平板線分は、親仮線分のＸ座標からデータブロッ
クＤＩ、Ｄ２・・・・・・のどこに入るべきものかが分
り、そしてＤ２とＤｉの間に入るべきものとすると、該
水平板線分の始。

終座標はデータＤ２の終点座標とデータＤｉの始点座標
より求めることができる。この水平板線分を措定領域内
に限定するにはＤ２の後及び／又はＤｉの前に、上記一
時的配線禁止線分のデータブロックを置けばよい。他の
水平／垂直仮線分についても同様である。

前記領域Ａ５で配線経路の決定を行なうと、次は領域Ａ
８など他の領域での配線経路決定に移るが、このとき領
域Ａ５の外周に付した一時的配線禁止線分は削除する。

第１図にこの削除まで含めた本発明の処理手順を示す。

削除は、メモリ上の当該データを消去する、ポインタを
外してバイパスしてしまう等により行なうことができる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、線分探索法による
経路探索手順の大幅な変更なしに、複雑形状に設定され
た領域内での配線を容易に行なうことができ、領域内外
判定を経路探索中に行なう必要がないので探索効率がよ
い他、論理が単純であるためプログラミング工数が少な
くて済む利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式を説明する流れ図、第２図は複雑配
線領域の説明図、第３図は一時的配線禁止線分の説明図
、第４図及び第５図は自動配線法の説明図、第６図〜第
１１図は線分探索法の説明図である。 図面でＡ、Ｂは配線すべき２点、β１，７！２・・・・
・・は仮線分、ＤＩ、Ｄ２・・・・・・はデータブロッ
ク、６．７は一時的配線禁止線分である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 配線すべき２点の各々より水平／垂直方向に仮線分を非
   配線領域には侵入しないように発生し、次に該仮線分と
   直交する仮線分を非配線領域に侵入しないように発生し
   、かゝる処理を繰り返して前記２点よりそれぞれ発生し
   て行った仮線分がやがて重なるとき、その重なる仮線分
   から前記２点までの仮線分群で該２点間の配線経路を決
   定し、そして 水平／垂直方向各仮線分は、水平なら垂直座標、垂直な
   ら水平座標で表わされるトレース座標、および該線分の
   始、終点座標を含むデータブロックで表わし、且つトレ
   ース座標が同じ垂直／水平座標値を持つ複数の水平／垂
   直方向仮線分のデータブロックは始終点の水平／垂直座
   標値の大小順でリンクしておく自動配線方式において、 該２点間配線の配線区分が指定された領域にあるように
   するとき、該指定領域の外周を一時的配線禁止線分とし
   、該線分を前記データブロックと同様なデータブロック
   で表わして前記データブロックへリンクすることを特徴
   とした自動配線方式。