WO2013058117A1 - 三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置、電気設計方法、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

　電子基板における複雑な電気設計を容易に検証することができ、かつ、設計ミスを軽減させることができるようにし、三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置であって、多層の電子基板を構成する所定の層に対して、上記層を視認する際の視点位置を示す第１の位置座標と視線方向を示す第１の向き座標とを設定する設定手段と、上記設定手段により設定した第１の位置座標と第１の向き座標とに基づいて、上記層を視認した際の状態の上記電子基板の三次元表示画像の生成を制御する制御手段と、上記制御手段の制御により生成した三次元表示画像を表示する表示手段と、上記表示手段により表示した三次元表示画像上において上記電子基板の電気設計を行う編集手段とを有するようにした。

Description

三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置、電気設計方法、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体

　本発明は、三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置、電気設計方法、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体に関し、さらに詳細には、電子基板を製造するための設計段階たる電子基板の設計時において利用して好適な三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置、電気設計方法、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体に関する。
 

　従来より、電子基板の電気設計は、設計対象の電子基板を二次元（以下、「２Ｄ」と適宜に称する。）で表示する電子基板設計用の電気設計ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）システム（以下、「二次元電気設計ＣＡＤシステム」と適宜に称する。）を用いて行うことが一般的であった。
　しかしながら、設計対象の電子基板を二次元で表示する二次元電気設計ＣＡＤシステムを用いた設計手法については、近年、以下に示すような種々の問題が生じており、二次元電気設計ＣＡＤシステムを用いた電気設計の限界が指摘されていた。
 

　以下、こうした種々の問題点について説明するが、はじめに、多層構造の基板において差動配線を有する電気設計を行う場合に関して説明する。
　なお、差動配線とは、極性を反転させた２本のクロック信号を対で配線する配線手法であり、１本のクロック信号で配線した場合に生じてしまう電磁波ノイズを低減することができるようになる。
 

　ここで、図１（ａ）には、二次元電気設計ＣＡＤシステムの表示例として、二次元電気設計ＣＡＤシステムにおける２Ｄ設計画面の基板表示の表示例をあらわした図が示されている。この２Ｄ設計画面は、二次元電気設計ＣＡＤシステム上で設計中の電子基板全体を表示している。
　また、図１（ｂ）には、図１（ａ）の一部を拡大してあらわした図が示されている。この図１（ｂ）に示す図は、図１（ａ）に示す２Ｄ設計画面における差動配線箇所を拡大して示したものである。
　さらにまた、図１（ｃ）には、図１（ｂ）に示すＩＣ－ＩＣ線における２Ｄ設計画面の断面をあらわした図が示されている。
 

　上記したように、図１（ｂ）には、差動配線箇所が拡大して示されているが、図１（ｃ）の断面図に示すように、配線Ａは多層基板の第１層に配置されている配線パターンであり、配線Ｂは多層基板の第２層に配置されている配線パターンである。
　即ち、配線Ａおよび配線Ｂとは、それぞれ異なる層に配置される差動配線パターンである。
　ところで、二次元電気設計ＣＡＤシステムで表示される２Ｄ設計画面上では、複数の基板が重なっている多層基板を扱う場合においても、図１（ｃ）に示す矢印Ｄ方向から視認した状態、即ち、図１（ａ）ならびに図１（ｂ）に示す基板上方側から見た平面図のみが表示されるものであった。

　そして、この二次元電気設計ＣＡＤシステムの表示態様においては、例えば、第１層の表面が２Ｄ設計画面上に表示され、第２層以下は第１層に配置された配線パターンなどの背面に隠れた状態で表示されることになる。
　従って、図１（ｂ）において符号Ｃで示す配線Ａと配線Ｂとが重なる領域に関しては、配線Ａが優先的に画面上に表示されることになる。
　このため、配線Ａはその全体が表示されることになるが、配線Ｂは配線Ａの下層に位置しているために、配線Ｂについては基板上方側から見た平面視において配線Ａと重ならない部分のみが表示されることになる。
 

　即ち、２Ｄ設計画面では上記の方法で表示が行われていたため、例えば、図１（ｂ）の領域Ｃについては配線Ｂが表示されないので、仮に配線Ｂが断線していたとしても、配線Ｂが断線しているか否かを２Ｄ設計画面上で瞬時に判断できないという問題点があった。
　また、配線Ｂの領域Ｃについて発生する可能性がある他の問題としては、例えば、配線Ｂの配線幅（パターン幅）が配線Ａの配線幅（パターン幅）と同一の配線幅で設計する指示があった場合に、配線Ｂの配線幅が当該指示とは異なる配線Ａの配線幅よりも細い幅で設計されていたとしても、２Ｄ設計画面を視認しただけでは配線Ｂは配線Ａに隠れて確認することができず、指示通りに設計されているか否かを２Ｄ設計画面上で瞬時に判断できないという問題点があった。
 

　次に、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）を参照しながら、差動配線における他の問題点について説明する。
　ここで、図２（ａ）（ｂ）は、多層基板の第１層と第２層とに対のクロック信号を配線した状態を示している。
　より詳細には、図２（ａ）は、第１層と第２層とにわたって差動配線を行った場合の２Ｄ設計画面（２Ｄ設計画面Ａ）を示した図であり、また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す２Ｄ設計画面ＡのＩＩＢ－ＩＩＢ線における断面図を示している。
　この図２（ａ）の２Ｄ設計画面Ａに示すように、二次元での表示からは差動配線がそれぞれどの配線層に配線されているのかを特定することは困難である。
　しかしながら、図２（ａ）の差動配線は、図２（ｂ）に示すように、配線Ａが第１層に配設され、配線Ｂが第２層に配設されているものであるが、ここで、配線Ａと配線Ｂとよりなる差動配線の配線層を、第２層と第３層とになるようにそれぞれの配線層を変更した場合について検討する。
　図２（ｃ）は、配線Ａを第２層に配線し、配線Ｂを第３層に配線するというように、配線Ａと配線Ｂとの差動配線の配線層を変更した後の２Ｄ設計画面（２Ｄ設計画面Ｂ）を示した図である。

　また、図２（ｄ）は、図２（ｃ）に示す２Ｄ設計画面ＢのＩＩＤ－ＩＩＤ線における断面図を示している。
　図２（ｄ）に示す断面図のように、設計者が差動配線を層間で移動させて配線層を変更するような処理を指示したとしても、実際の２Ｄ設計画面Ｂでは、図２（ｃ）に示すように差動配線が層間を移動したことは視覚的に判断することができないものである。
　即ち、２Ｄ設計画面Ａと２Ｄ設計画面Ｂとを比較すれば明らかなように、差動配線の配線層が層間で移動したとしても２Ｄ設計画面上では表示の変化がないため、目視で判断することができないという問題点があった。
 

　なお、上記したような差動配線の配線層の確認、配線の断線箇所の確認あるいは設計ミスの有無の確認などの手法としては、２Ｄ設計画面上での目視による方法以外の方法も用いることができ、例えば、他の画面上で問題箇所を確認するためのツールを用いて設計状況をチェックすることで判断することが可能であるが、確認を行うたびにその都度画面を切り替えてチェックをしなくてはならないという手間を要するものであった。
 

　このため、上記したような問題を回避するための手法として、配線層毎に配線パターンを異なる色で表示するようにして、配線パターンの色から配線層を判別する手法が提案されている。
　しかしながら、配線層毎に配線パターンを異なる色で表示する場合には、すべての層に対応する配線パターンの色を設計者がそれぞれ記憶しておく必要がある。
　このため、例えば、配線層の層数が１０層にも及ぶような場合には、設計者において配線パターンの色の記憶違いなどを生じさせる恐れがあり、記憶違いなどにより設計者が配線層を間違えて判断する可能性があるという新たな問題点を招来するものであった。
　また、配線層の層数が増えた際には、使用可能な色の種類の限界を超える場合も生じることがあり、そうしたときには同一色を２回使用するなどの対応をせざるを得なくなり、配線層の判断を困難にするという問題点もあった。
　さらにまた、上記したような色による判別を適用したとしても、図１（ｂ）に示した配線Ａと配線Ｂとが重なる領域Ｃのように配線Ｂが見えない領域が存在すると、各配線の配線層や配線の断線あるいはパターン幅の設計ミスなどを瞬時に確認することができないという問題点は解消されないものであった。
 

　次に、二次元電気設計ＣＡＤシステムを用いた設計手法の問題点として、電子基板の表面に実装していた電子部品を、電子基板の中、即ち、電子基板の内層に実装する電気設計手法における問題点について説明する。
　なお、この電気設計手法は、多層の層構成を備えた電子基板の内層に電子部品を埋め込むことで、電子基板の面積を小さくして高密度実装を可能にする電気設計手法である。
　そして、電子基板の内層に埋め込まれて電子基板の中に内蔵された電子部品を「基板内蔵部品」と称し、また、電子部品が内蔵された電子基板を「部品内蔵基板」と称する。
 

　ここで、図３（ａ）には、二次元電気設計ＣＡＤシステムの表示例として、二次元電気設計ＣＡＤシステムにおける２Ｄ設計画面の基板表示の表示例をあらわした図が示されている。この２Ｄ設計画面は、二次元電気設計ＣＡＤシステム上で設計中の電子基板全体を表示している。
　また、図３（ｂ）には、図３（ａ）の一部を拡大してあらわした図が示されている。即ち、この図３（ｂ）に示す図は、図３（ａ）に示す２Ｄ設計画面における一部を拡大して示したものである。
　さらにまた、図３（ｃ）には、図３（ｂ）に示すＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ線における２Ｄ設計画面の断面をあらわした図が示されている。
 

　上記したように、図３（ｂ）には、基板表面の一部が拡大して示されており、電子基板の表面に電子部品Ａが配置され、電子部品Ａは配線パターンによって結線されている。即ち、この電子部品Ａは、多層の層構成を備えた電子基板の第１層に配置され、かつ、配線パターンにより結線されている。
　二次元電気設計ＣＡＤシステムにおいて、この電子部品Ａを電子基板の内層、具体的には第４層に移動して（図３（ｃ）を参照する。）、電子部品Ａを基板内蔵部品とする処理の作業手順について、二次元の電気設計ＣＡＤシステムの２Ｄ設計画面の表示例である図４（ａ）～（ｉ）を参照しながら以下に説明する。
　なお、図４（ａ）には、図４（ｂ）に示すＩＶＡ－ＩＶＡ線における断面図、即ち、図４（ｂ）～（ｉ）に示す５層よりなる電子基板の断面図が示されている。

　上記したように、電子基板の第１層に配置されている電子部品Ａを第４層へ移動するものであるが、この第１層から第４層への電子部品Ａを移動するには、まず、二次元電気設計ＣＡＤシステムの処理対象として電子基板の第１層を選択して表示装置の２Ｄ設計画面に表示する。
　そして、第１層に配置されている電子部品Ａの電子部品データと当該電子部品データに接続されている配線パターンの配線データとを選択し（図４（ｂ）を参照する。）、当該選択した電子部品データと配線データとを削除する（図４（ｃ）を参照する。）。
　次に、電子部品Ａを内蔵するためのキャビティを確保するために、二次元電気設計ＣＡＤシステムの処理対象として電子基板の第２層を選択して表示装置の２Ｄ設計画面に表示し、この第２層に電子部品Ａを内蔵するためのキャビティのキャビティデータを配置する（図４（ｄ）を参照する。）。
　ここで、キャビティとは、電子部品を電子基板に埋め込むために、電子基板に対してくぼみや穴を形成することにより生成される空間であり、この空間であるキャビティに電子部品を実装することになる。そして、キャビティに電子部品を実装した後に、キャビティ内に樹脂を流し込んでキャビティ内の電子部品、即ち、基板内蔵部品を固定することになる。

　次に、電子部品Ａを内蔵するためのキャビティを確保するために、二次元電気設計ＣＡＤシステムの処理対象として電子基板の第３層を選択して表示装置の２Ｄ設計画面に表示し、この第３層に電子部品Ａを内蔵するためのキャビティのキャビティデータを配置する（図４（ｅ）を参照する。）。
　次に、二次元電気設計ＣＡＤシステムの処理対象として電子基板の第４層を選択して表示装置の２Ｄ設計画面に表示し、この第４層に電子部品Ａの電子部品データを配置する（図４（ｆ）を参照する。）。
　次に、上記において第４層に実装した電子部品Ａの電子部品データを、第１層に配線することになる配線パターンの配線データに接続するため、二次元電気設計ＣＡＤシステムの処理対象として電子基板の第２層を選択して表示装置の２Ｄ設計画面に表示し、基板内蔵部品である電子部品Ａの電子部品データの端子へ接続するビアのビアデータをキャビティ内に配置する（図４（ｇ）を参照する。）。
　次に、二次元電気設計ＣＡＤシステムの処理対象として電子基板の第１層を選択して表示装置の２Ｄ設計画面に表示し、ビアデータを第１層に配置することにより、図４（ｇ）に示す処理で形成したビアデータと接続する（図４（ｈ）を参照する。）。
　次に、図４（ｃ）に示す処理で削除した配線パターンの配線データを配置し、第１層に配置したビアデータと接続して再配線する（図４（ｉ）を参照する。）。
 

　上記した作業手順に従って作成された部品内蔵基板、即ち、基板内蔵部品として電子部品Ａを内蔵した電子基板が、図５（ａ）に示されている。
　なお、図５（ａ）には部品内蔵基板を表示した２Ｄ設計画面が示されており、また、図５（ｂ）には図５（ａ）に示すＶＢ－ＶＢ線における断面図が示されている。
　即ち、図４（ｂ）～（ｉ）を参照しながら説明した上記の処理を行った場合には、結果として、図５（ｂ）に示す断面図の構成を備えた部品内蔵基板のデータが作成されることになるが、二次元電気設計ＣＡＤシステムによる電気設計においては、図５（ａ）に示す２Ｄ設計画面を参照しながら設計を行うものであり、例えば、図５（ａ）のように第１層を表示している場合には、第１層に配置されるビアおよび配線パターンのみが表示されるものであり、内層に配置されているキャビティや電子部品Ａに関しては何層にどのような高さでデータが形成されているかを瞬時に確認することができない。
　即ち、電子基板の表面に実装していた電子部品を電子基板の内層に実装する処理を行う場合には、二次元電気設計ＣＡＤシステムでは電子部品が正しい層に配置されたか否かなどの確認を２Ｄ設計画面から目視で行うことはできないものであり、電子基板が正しく設計されているか否かを判断することは手間を要するものであった。
 

　なお、従来の二次元電気設計ＣＡＤシステムにおいて電気設計データの三次元形状を確認する際には、二次元電気設計データに高さ情報を付加した三次元表示用のデータを生成し、ビューワーで表示していた。
　即ち、従来の二次元電気設計データを三次元形状で表示する場合には、二次元電気設計ＣＡＤシステムとは異なる三次元表示用ソフトウエアで表示する必要があり、そうしたビューワーにおいてのみ電子基板の三次元形状を確認することができるものであった。
　また、上記した三次元表示用ソフトウエアは表示のみに対応しており、データの編集を行うことができないため、電気設計データを編集する場合には二次元電気設計ＣＡＤシステムで編集する必要があり、編集後の電気設計データを三次元形状で確認するためには再度三次元表示用のデータを生成し三次元表示用ソフトウエアで確認するという作業を繰り返し行う必要があった。
　このように、従来の二次元電気設計ＣＡＤシステムを用いての基板設計においては、三次元形状を確認しながら電子基板の電気設計を行うためには多くの手間と時間を要し、設計効率を悪化させる原因になっていた。
 

　即ち、上記において種々説明したように、従来の二次元電気設計ＣＡＤシステムを用いて上下の２層にわたって配線を行う差動配線の設計や多層基板の内部に部品を内蔵させる部品内蔵基板の設計などを行う際には、２Ｄ表示画面から内層の状況を把握することが難しく手間を要するため、設計に長時間を要し、かつ、設計ミスを引き起こしやすい設計環境であるという問題点があった。
　また、従来の二次元電気設計ＣＡＤシステムにおいては、電気設計データを三次元形状で表示することはできず専用のソフトウェアなどが必要になり、また、三次元形状で表示した状態でのデータの編集を行うことはできないという問題点があった。
　なお、上記において説明した例は、二次元の電気設計ＣＡＤシステムを用いた設計例の一部に過ぎないものであり、年々複雑化している電子基板の電気設計を二次元の電気設計ＣＡＤシステムで行うことは限界があるため、設計ミスを軽減し、かつ、複雑化した近年の電気設計を容易に行うことが可能な設計環境や設計手法が強く要望されていた。
 

　なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。

　本発明は、従来の技術の有する上記したような要望を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子基板における複雑な電気設計ならびにその検証を容易に行うことができるようにし、また、設計ミスを軽減させることができるようにした三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置、電気設計方法、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体を提供しようとするものである。

　上記目的を達成するために、本発明は、設計画面上の視点を切り替えることで二次元および三次元の両方の次元で設計画面表示を行うことを可能にし、二次元表示および三次元表示での電子基板の電気設計ならびにその検証を行うことができるようにしたものである。
 

　従って、本発明によれば、電子基板における高さ方向（電子基板の表面をＸＹ平面とした場合におけるＸＹ平面に対するＺ軸方向である（図７（ｂ）を参照する。）の物理的形状や層間の状況を瞬時に把握することができるようになる。
　また、本発明によれば、電子基板の電気設計画面において、二次元表示と三次元表示とを容易に切り替え可能にすることで、断線や配置ミスといった設計ミスを瞬時に発見でき、電気設計の仕様に準じた設計が確保できているか否かを容易に判断できるようになる。
　こうした本発明は、電子基板設計用などのＣＡＤシステムに組み込むようにして、コンピュータシステムにより構築するようにしてもよいし、あるいは、電子基板設計用などのＣＡＤシステムとは独立して、コンピュータシステムにより構築するようにしてもよい。
　なお、本発明を電子基板設計用などのＣＡＤシステムとは独立して構築する場合には、電子基板設計用などのＣＡＤシステムと連携するようにシステム全体を構築することが好ましい。
 

　即ち、本発明は、三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置であって、多層の電子基板を構成する所定の層に対して、上記層を視認する際の視点位置を示す第１の位置座標と視線方向を示す第１の向き座標とを設定する設定手段と、上記設定手段により設定した第１の位置座標と第１の向き座標とに基づいて、上記層を視認した際の状態の上記電子基板の三次元表示画像の生成を制御する制御手段と、上記制御手段の制御により生成した三次元表示画像を表示する表示手段と、上記表示手段により表示した三次元表示画像上において上記電子基板の電気設計を行う編集手段とを有するようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明において、上記設定手段は、上記電子基板を二次元表示する際の視点位置を示す第２の位置座標と視線方向を示す第２の向き座標とを設定し、上記制御手段は、上記設定した第２の位置座標と第２の向き座標とに基づいて、上記電子基板を視認した際の状態を上記電子基板の二次元表示画像の生成を制御し、上記表示手段は、上記制御手段の制御により生成した二次元表示画像を表示するようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明において、上記制御手段は、上記三次元表示画像と上記二次元表示画像とを選択し表示するように上記表示手段を制御するようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明において、上記制御手段は、上記電子基板における設計データの高さ方向の位置または寸法を可変して上記三次元表示画像の生成を制御するようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明において、上記制御手段は、上記電子基板を構成する層の間隔を可変して上記三次元表示画像の生成を制御するようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明において、上記制御手段は、上記電子基板を構成する層の高さ方向の寸法を可変して上記三次元表示画像の生成を制御するようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明において、上記表示手段は、上記電子基板の設計に用いる仕様情報を三次元表示された電子基板とともに表示し、上記編集手段は、上記仕様情報と上記電子基板とを関連付け、上記仕様情報を上記電子基板の表示に反映するように上記表示手段を制御するようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明において、上記編集手段による上記電子基板を構成する電子部品の層間の配置移動に伴い、上記制御手段は、上記編集手段によるキャビティの発生または移動を制御するようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明において、上記編集手段による上記電子基板に差動配線する配線パターンの一方の配線に伴い、上記制御手段は、上記配線した層の隣接した層に他方を配線するように制御するようにしたものである。

　三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置によって設計する電気設計方法において、多層の電子基板を構成する所定の層に対して、上記層を視認する際の視点位置を示す第１の位置座標と視線方向を示す第１の向き座標とを設定し、上記設定した第１の位置座標と第１の向き座標とに基づいて上記層を視認した際の状態を上記電子基板の三次元表示画像として三次元表示し、上記三次元表示画像上において上記電子基板の電気設計を行うようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明による三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置をコンピューターに機能させるためのプログラムであるようにしたものである。

　また、本発明は、上記した発明によるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体であるようにしたものである。

　本発明は、以上説明したように構成されているので、多層基板の層間における電気設計の状況を容易に確認することのできる三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置、電気設計方法、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体を提供することができるという優れた効果を奏する。
　より詳細には、本発明によれば、電子基板の電気設計時に設計ミスの箇所を探す作業や画面を切り替える操作などを繰り返す手間が軽減され、かつ、電気設計の仕様に準じているかを確認しながら設計ができるようになるという優れた効果を奏するものである。

図１（ａ）は、二次元電気設計ＣＡＤシステムにおける２Ｄ設計画面の基板表示の表示例を示した図であり、また、図１（ｂ）は、図１（ａ）の一部を拡大して示した図であり、また、図１（ｃ）は、図１（ａ）に示すＩＣ－ＩＣ線における２Ｄ設計画面の断面を示した図である。 図２（ａ）は、差動配線を示した２Ｄ設計画面を図示した図であり、また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＩＩＢ－ＩＩＢ線における断面を示した図であり、また、図２（ｃ）は、差動配線の層を変更した状態を示した２Ｄ設計画面を図示した図であり、また、図２（ｄ）は、図２（ｃ）に示すＩＩＤ－ＩＩＤ線における断面を示した図である。 図３（ａ）は、二次元電気設計ＣＡＤシステムにおける２Ｄ設計画面の基板表示の表示例を示した図であり、また、図３（ｂ）は、図３（ａ）の一部を拡大して示した図であり、また、図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示すＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ線における２Ｄ設計画面の断面を示した図である。 図４（ａ）は、図４（ｂ）に示すＩＶＡ－ＩＶＡ線における断面を示した図であり、また、図４（ｂ）～（ｉ）は、基板内蔵部品の移動にかかる２Ｄ設計画面の表示例を示した図である。 図５（ａ）は、部品内蔵基板を表示した２Ｄ設計画面の図であり、また、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＶＢ－ＶＢ線における断面を示す図である。 図６は、本発明による三次元電気設計装置の実施の形態の一例のハードウェア構成を表すブロック構成説明図である。 図７（ａ）（ｂ）は、本発明による三次元電気設計装置の二次元表示と三次元表示との切り替えについて説明する図である。 図８（ａ）は、本発明による三次元電気計算装置を用いて、二次元表示で多層電子基板の設計を行う際の図であり、また、図８（ｂ）は、２Ｄ表示のための画像の取得方法を説明した図であり、また、図８（ｃ）は、３Ｄ表示のための画像の取得方法を説明した図である。 図９（ａ）は、設計を行う際に用いる設計データのデータ構造を示した図であり、また、図９（ｂ）は、設計データ内に格納されている層情報および視点情報を示した説明図である。 図１０（ａ）は、設計データ内に格納されている層情報および視点情報を示した説明図であり、また、図１０（ｂ）は、カメラと電子基板の位置関係を示した図である。 図１１（ａ）（ｃ）は、二次元設計画面の表示例を示した図であり、また、図１１（ｂ）（ｄ）は、拡大縮小表示に用いる画像の取得方法を説明した図である。 図１２（ａ）は、二次元表示の視点および三次元表示の視点とを示した図であり、また、図１２（ｂ）は、二次元表示画面と三次元表示画面との切り替えを示した図である。 図１３（ａ）は、設計データ内に格納されている層情報および視点情報を示した説明図であり、また、図１３（ｂ）は、カメラの視点座標および視点向き座標を示した図である。 図１４は、二次元表示と三次元表示とを切り替えるための処理手順を示したフローチャートである。 図１５（ａ）は、従来の三次元表示により表示された電子基板の例を示す図であり、また、図１５（ｂ）は、本発明の三次元表示により表示された電子基板の例を示す図である。 図１６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、三次元表示の際における設計対象層より上層の表示方法について説明した図である。 図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、三次元表示の際における層の表示方法について説明した図である。 図１８は、三次元表示の際に用いる設計データのデータ構造について説明した図である。 図１９は、設計データ内に記憶されている三次元表示設定情報およびオブジェクト情報の一例を示した説明図である。 図２０は、三次元表示におけるオブジェクト情報の一例を示した説明図である。 図２１は、三次元表示のデフォルト設定について説明した図である。 図２２は、三次元表示のデフォルト設定について説明した図である。 図２３は、三次元表示の処理手順を示したフローチャートである。 図２４は、従来の二次元電気設計ＣＡＤにおけるテクノロジー情報設定の際の設定画面を示した図である。 図２５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明による三次元電気設計装置のテクノロジー情報設定の際の表示例を示した図である。 図２６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明による三次元電気設計装置のテクノロジー情報設定の際の表示例を示した図である。 図２７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、三次元表示の際における導体層の表示条件を変更するための操作を説明した説明図である。 図２８（ａ）（ｂ）は、三次元表示の際における導体層と絶縁層との表示方法について説明した説明図である。 図２９（ａ）は、三次元設計中に発生したエラーを知らせるエラー表示の例を示した図であり、また、図２９（ｂ）（ｃ）は、多層基板の断面を表示する際の様子を説明した図である。 図３０（ａ）（ｂ）は、三次元表示のテクノロジー情報のデータ構造について説明した図である。 図３１（ａ）（ｂ）は、三次元表示のテクノロジー情報の詳細情報について説明した図である。 図３２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本発明による三次元電気設計装置の差動配線を配線する方法について説明した図である。 図３３は、差動配線処理の処理手順に関するフローチャートである。 図３４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ブロードバンドの差動配線を配線する方法について説明した図である。 図３５（ａ）（ｂ）は、本発明による三次元電気設計装置によるブロードバンドの差動配線の特徴を説明した図である。 図３６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明による三次元電気設計装置による部品内蔵基板の設計方法について説明した図である。 図３７（ａ）（ｂ）は、基板内蔵部品の配線方法について説明した図である。 図３８（ａ）は、基板内蔵部品の配線方法について説明した図であり、また、図３８（ｂ）は、基板内蔵部品が記憶された部品データベースについて説明した図である。 図３９は、部品データベースのデータ構造について説明した図である。 図４０は、キャビティ発生処理の処理手順を説明するフローチャートである。 図４１は、内蔵部品の接続処理の処理手順を説明するフローチャートである。 図４２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明による三次元電気設計装置における部品内蔵基板に係る設計の処理方法を説明した図である。

　以下、添付の図面を参照しながら、本発明による三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置、電気設計方法、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
 

　　まず、図６には、本発明による三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置の実施の形態の一例のハードウェア構成を表すブロック構成説明図が示されている。
　　即ち、この本発明による三次元空間を用いた電子基板の電気設計方法、電気設計装置（以下、単に「三次元電気設計装置」と適宜に称する。）１０は、例えば、電子基板設計用などのＣＡＤシステム上に構築されるものであり、そのハードウェア構成は、公知のパーソナルコンピューターシステムや汎用コンピューターシステムなどで実現されており、その全体の動作を中央処理装置（ＣＰＵ）１２を用いて制御するように構成されている。
　そして、このＣＰＵ１２には、ＣＰＵ１２の制御のためのプログラムや後述する各種のデータなどを記憶するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）やＣＰＵ１２のワーキングエリアとして用いられる記憶領域などを備えたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などから構成される内部記憶装置（メモリー）１４と、ＣＰＵ１２の制御に基づいて各種の表示を行うＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ：ブラウン管）や液晶パネルなどの画面を備えた表示装置１６と、表示装置１６の表示画面上における任意の位置を指定する入力デバイスたるマウス１８およびタッチパッド２０と、任意の文字を入力するためのキーボード２２と、ＣＰＵ１２の制御により各種の情報を記憶させることができるとともに記憶した各種の情報を読み出して内部記憶装置１４に転送可能とされたハードディスクなどの外部記憶装置２４とが接続されている。
　なお、本発明においては、マウス１８はホイールボタン（スクロールボタン）１８ａを有するものを用いることとする。
　また、こうした三次元電気設計装置１０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して他の三次元電気設計装置１０と接続し、設計情報などのデータをやりとりするようにしてもよいものである。
 

　以上の構成において、三次元電気設計装置１０によって実行される処理の内容について詳細に説明するものとするが、ここで、本発明における二次元表示と三次元表示の切り替え方法について説明することとする。
 

　（１）二次元表示と三次元表示との切り替え
　（１－１）　二次元表示と三次元表示との切り替え方法の概要
　ここで、本願発明の目的としては、二次元表示画面での設計だけでなく、三次元表示画面での設計を可能にしたものである。
　さらに、三次元表示画面上での設計が可能になったのみならず、二次元表示と三次元表示との切り替えが容易になるため、二次元表示と三次元表示とを任意のタイミングで行き来することができるようになる（図７（ａ）および（ｂ）を参照する。）。
　そのため、単に電気設計データを三次元表示するだけでなく、後述するような電気設計特有の様々な条件に適した三次元表示を可能にしたため、設計を円滑に進めることができるものである。
　以下に、上記三次元表示画面上での設計を可能にする二次元表示と三次元表示との切り替え方法の概要について説明する。
 

　図８（ａ）には、本発明による三次元電気計算装置１０を用いて、二次元表示で多層電子基板の設計を行う際の図を示しているものである。
　ここでは、例えば、多層基板のうち第４層を設計するものとすると、二次元表示では、現在設計している層が優先的に表示されるようになされているため、この場合、表示画面１６には最下層の第４層が優先的に表示され、第１層は第４層に配置された配線パターンなどの背面に隠れた状態で表示されるものである。
　こうした二次元表示では、図８（ｂ）の２Ｄ表示のイメージとして示す方法により表示する画像が取得される。

　より詳細には、二次元表示とは、図８（ｂ）に示すように、模擬的に多層の電子基板の上部にカメラ３０を設置し、そのカメラ３０から視認した状態を示すようにした表示である。
　そして、二次元表示においては、編集対象である第４層を最上位に移動して最上層の基板の状態をカメラ３０により模擬的に視認して表示し、他の層のオブジェクト（電子部品、配線パターン、ビアなどの部品を示す。）については、編集の妨げにならない状態で設計画面に表示する。
　具体的には、例えば、電子基板の各層を最上層から第４層→第１層→第２層→第３層の順で並べ替え、模擬的にカメラ３０によりその状態を上部から視認した状態を設計画面として表示画面１６に表示する。
　従って、図８（ａ）に示す表示画面１６の２Ｄ設計画面においては、第４層のオブジェクトが表示され、その背面に隠れた状態で第１層のオブジェクトが表示されているものである。
 

　一方、三次元表示では、図８（ｃ）の３Ｄ表示のイメージとして示す方法により表示する画像が取得される。
　より詳細には、三次元表示とは、図８（ｃ）に示すように、模擬的に多層基板の編集対象である層の高さに応じてカメラ３０を配置し、そのカメラ３０から視認した状態を示すようにした表示である。
　そして、三次元表示においては、編集対象である層に対して斜め方向のカメラ３０により当該編集対象である層を模擬的に視認して表示する。
　具体的には、編集対象が第４層であるため、模擬的なカメラ３０を第４層の高さに応じた所定の位置（後述する。）へ移動し、模擬的なカメラ３０により視線方向を斜め方向として第４層の全体を他の層とともに視認した状態を設計画面として表示画面１６に表示する。
　この際に、操作者の操作に応じて、編集している第４層のオブジェクトが三次元表示で確認できる位置に模擬的なカメラ３０の位置を適宜に移動し（例えば、図８（ｃ）に示すカメラ３０の位置を参照する。）、模擬的なカメラ３０の視点を変えるように視認した状態を設計画面として表示画面１６に表示する。
 

　本発明による三次元電気設計装置１０では、こうした二次元表示と三次元表示とを選択し表示する二次元表示と三次元表示との切り替えは、マウス１８のホイールボタン（スクロールボタン）１８ａをダブルクリックするか、もしくは、設計画面右下のカメラアイコン３２をクリックすることによりシームレスに二次元表示と三次元表示とが切り替わるようになされている。
　そして、二次元表示から三次元表示に切り替え指示がなされると、上記の例においては、多層電子基板のうち編集対象である第４層について、この指示のタイミングで、上述した二次元表示の順（第４層→第１層→第２層→第３層）から、通常の順である物理的な順（第１層→第２層→第３層→第４層）への層の並び替えが行われる。
　また、再度マウス１８のホイールボタン１８ａをダブルクリックするか、もしくはカメラアイコンをクリックすることにより、三次元表示から二次元表示に切り替わる。
　上述したように、本発明による三次元電気設計装置１０では、電気設計データ（絶縁基板、電子部品、配線パターン、ビアなどの部品を示す。）の高さ方向における位置や形状のすべての情報を保持しているため、電子基板を上から視認した際の状態を二次元とし、斜め方向から視認した際の状態を三次元として両者の取得画像の視点を切り替えることにより、二次元表示と三次元表示とを容易に切り替えることが可能となっている。
 

　（１－２）二次元表示と三次元表示との切り替え方法のデータ構造
　次に、本発明による三次元電気設計装置１０の二次元表示と三次元表示との切り替えのデータ構造について、以下に詳細に説明することとする。
 

　図９（ａ）には、本発明による三次元電気設計装置１０において設計を行う際に用いる設計データについて記載した図が示されている。
　電子基板の電気設計に用いる各々の設計データは、図９（ａ）に示すように、外部記憶装置２４内に設計データごとに格納されており、編集する際には表示画面１６上で選択された設計データを外部記憶装置２４から内部記憶装置１４上へ呼び出し、編集が行われるものである。
　また、こうした設計データには、層情報および視点情報などが格納されており、層情報および視点情報の一例が図９（ｂ）に示されている。
　図９（ｂ）では、設計画面上のメニュー３４の中より設計データＡを指定した場合に、外部記憶装置２４内の設計データＡのデータベースを読み出し、設計データＡに記憶されている情報を表示画面１６上に二次元で表示するものである。
 

　上記設計データＡのデータベース内には、層情報および視点情報とが記憶されている。この層情報および視点情報については、図９（ｂ）に示している。
　図９（ｂ）に示すように、層情報は、各層の形状データを含む層に関する情報を有するものであり、層情報が有する情報としては、編集層情報、表示順情報、層名称情報、表示座標情報などがあり、以下に詳細に説明することとする。
 

　はじめに、層情報の編集層情報とは、編集を行う対象層を特定する情報であり、多層基板の複数の層のうち、いずれの層が編集対象であるかを示す情報である。編集を行う対象層には、図９（ｂ）で示すように、編集層の欄が「ＯＮ」と表示される。ここでは第４層が編集対象の層であることがわかる。
　次に、層情報の表示順情報とは、各層の表示順を示す情報である。上記図８（ａ）（ｂ）において説明したように、設計する基板を表示装置１６に二次元で表示する際に、他の層のオブジェクトが編集の妨げにならない状態で画面に表示するため、最上層から第４層→第１層→第２層→第３層の順で層データを配置することを説明したが、こうした表示方法は設計しやすいような層の配置順を表示順として記憶するものである。
　即ち、図９（ｂ）においては、表示順の欄が１となっている第４層が最上位（二次元表示の場合、設計画面上では最前面）に表示され、表示順の欄が２となっている第１層が第４層の下層（二次元表示の場合、設計画面上では第４層の背面）に表示されることを示す。
　実際には、表示画面１６上では、図９（ｂ）に示すように第４層が最前面に表示され、第１層は第４層に配置されたオブジェクトの背面に隠れた状態で表示されることになる。
 

　なお、こうした表示順の決定方法としては、編集層が最上層になるようにするために、編集層の表示順は１となり、以降の表示順としては、２番目以降が物理的な順の降順で表示されるものである。

　次に、層情報の層名称情報とは、各層に付けられる名称の情報であり、本実施の形態においては、物理的な順の番号を各層の名称として用いている。
 

　次に、層情報の表示座標情報とは、各層の形状データが表示される位置の座標を示す情報である。
　より詳細には、図１０（ａ）では、第１層の表示座標（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，１０）、第２層の表示座標（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，５）、第３層の表示座標（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）、第４層の表示座標（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，１５）という情報を有する。
　上記した各表示座標は、各層の原点位置を示すものであり、例えば、第４層の表示座標が（０，０，１５）の場合、第４層の形状データの層の原点が（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，１５）に位置することを意味している。

　図１０（ａ）の例では、第３層の表示座標が（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）であることから、第３層が最下層であることがわかる。そして、第２層の表示座標が、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，５）であることから、第２層は上記第３層よりも高い位置に配置されることがわかり、また、第１層の表示座標が、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，１０）であることから、第１層は上記第２層よりも高い位置に配置されることがわかり、また、上述したように第４層は（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，１５）であることから、第４層は第２層よりも高い位置に配置されている。
　即ち、各層の表示座標より、上方から第４層→第１層→第２層→第３層の順に配置されていることがわかる。なお、表示座標の設定方法に関しては、後述することとする。
　こうした多層基板は、図１０（ｂ）のように示され、第３層が最下層となり、第３層の原点（０，０，０）より、高さ方向（図１０（ｂ）に示すＺ軸方向。）に５ｍｍ上方に第２層の原点が位置し、高さ方向に１０ｍｍ上方に第１層の原点が位置し、高さ方向に１５ｍｍ上方に第４層の原点が位置するものである。
　上記表示座標は、上記したように、各層の原点位置を示すものである。
 

　次に、図１０（ａ）（ｂ）を参照しながら、設計データＡの視点情報について以下に説明する。
　視点情報は、表示モード情報、視点座標情報および視点向き情報とを有するものである。
 

　まず、視点情報の表示モード情報とは、基板設計画面を二次元表示と三次元表示のどちらを表示するかを示す情報であり、三次元表示の場合は「３Ｄ」と記憶され、二次元表示の場合は「２Ｄ」と記憶される。ここでは、基板設計画面を二次元表示で表示するものとすると、図１０（ａ）に示すように、視点情報の「表示モード」欄が「２Ｄ」として記憶される。
 

　次に、視点情報の視点座標情報とは、基板設計画面に表示する設計データを、どの視点位置から視認するかを示す位置座標に関する情報である。
　ここでは、図１０（ａ）に示すように、視点座標（ｘ，ｙ，ｚ）＝（５０，５０，４０）となっている。
　この視点座標は、設計する基板表面を模擬的に視認するカメラ３０の位置を示す座標であり、図１０（ｂ）に示すカメラ３０の位置から設計データを視認した状態が設計画面に表示されることを示す。
　即ち、最下層の層の原点（０，０，０）から見て、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（５０，５０，４０）の位置で模擬的なカメラ３０による視認が行われる。
 

　次に、視点情報の視点向き情報は、上記したカメラ３０の視認位置である視点座標から基板設計データを視認する視線方向（角度）を示す向き座標に関する情報である。
　図１０（ａ）では、視点向き（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，－１）となっており、始点を（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）、終点を（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，－１）とするベクトル方向が視点の向きとなることを意味している。

　本実施の形態においては、二次元表示の場合、視認する視点座標のＺ座標が基板の上方に位置するように、視点座標のＸＹ座標が編集中のオブジェクトの中心座標として設定するよう視点座標は自動設定されるものとする。
　例えば、ＸＹ方向の寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍの電子基板で、４層全体を二次元表示画面で編集する場合には、１００ｍｍ×１００ｍｍの中心座標である（ｘ，ｙ）＝（５０，５０）が視点座標のＸＹ座標として自動的に設定されるようになされている。
　また、部品や配線パターンなどの他のオブジェクトを編集している際も、同様に、編集しているオブジェクトの中心座標が視点座標のＸＹ座標として設定されるものとする。
 

　次に、二次元表示における視点座標情報を用いて行う設計画面の拡大表示および縮小表示の場合のデータ構造について説明する。
　図１１（ａ）に示すように、設計者は設計画面の拡大表示もしくは縮小表示を選択できるものである。
　そして、拡大表示および縮小表示は、上記視点座標情報のＺ座標を変更することで、設計画面で拡大表示や縮小表示が行われるものである。
　図１１（ａ）の例では、設計画面上に電子基板の全体が表示されている。この時点での視点座標は、図１１（ｂ）に示すように、最下層の層の原点（０，０，０）を原点として（ｘ，ｙ，ｚ）＝（５０，５０，８０）に設定されている。
　ここで、設計者より拡大表示が選択されると、図１１（ａ）の状態から設計画面が拡大表示され、表示画面１６は図１１（ｃ）の表示に変更する。この際、カメラ３０の視点は、編集しているオブジェクトに近づくように、図１１（ｄ）の位置（ｘ，ｙ，ｚ）＝（５０，５０，４０）に変更される。即ち、視点座標のＺ座標のみが８０ｍｍから４０ｍｍに変更される。
　上記において説明したように、設計画面において拡大表示を行う際は、カメラ３０の視点座標が編集しているオブジェクトへ近づくように、視点座標のＺ座標の値が小さくなる。
　一方、設計画面において縮小表示を行う際は、カメラ３０の視点座標は編集中のオブジェクトから遠ざかるように視点座標のＺ座標の値が大きくなる。
　拡大表示および縮小表示の際は、視点座標のＸＹ座標は変更されずに、Ｚ座標の値のみが変更されるため、カメラ３０の視点座標はＺ軸に対して平行に移動するものである。
 

　以上のように、二次元表示の際には、三次元形状の基板設計データを上から見た位置にカメラ３０の視点を配置することにより、設計データが設計画面に二次元で表示される仕組みとなっている。
 

　（１－３）二次元表示と三次元表示との切り替え方法の例
　次に、図１２から図１５を参照しながら、本発明による三次元電気設計装置１０の三次元表示の表示方法について説明する。
 

　図１２には、二次元表示と三次元表示のカメラ３０の位置について説明した図を示している。
　上述したように、本発明による三次元電気設計装置１０には、表示画面１６上で二次元の表示をしていたとしても、設計情報として三次元形状の情報を保持しているため、カメラ３０の視点座標および視点向き座標を変更することで、二次元表示と三次元表示との切り替えを行い、選択し表示することができる。
　より詳細には、上記において説明したように、二次元表示の場合、図１２（ａ）に示すように、カメラ３０の視点座標は設計データの最上面を模擬的に視認可能であるように最上面の上部に位置していたが、この視点座標を設計データの斜め方向に位置するようにカメラ３０の位置を変更することにより、三次元表示が実現されるものである。
 

　以下、三次元表示を行う際のカメラ３０の視点座標の詳細について説明する。
　はじめに、二次元表示から三次元表示に切り替える場合、各層の表示座標は、図１３（ａ）の層情報に示す物理的な順の設定値および後述する三次元表示のデフォルト設定の設定値とに基づいて各層の表示座標を本装置が自動的に変更するものである。
 

　例えば、図１３（ａ）（ｂ）の例では、第４層が編集層であるものと選択されており、さらに、図１３（ａ）に示す物理的な順が４となっているため、第４層のＺ座標は０となる。そして、図１３（ｂ）に示すように、Ｚ軸方向の位置が最下層となるように設定される。
　また、物理的な順が３となっている第３層のＺ座標は、後述する三次元表示のデフォルト設定の絶縁層間の間隔として指定された値（例えば、５ｍｍ間隔とする。）に基づき、図１３（ｂ）に示すように、第４層の表示座標と比較してＺ軸方向のプラス方向に一定の間隔を保った位置に設定される。
　また同様に、物理的な順が２と設定されている第２層のＺ座標は、第３層の表示座標と比較して、Ｚ軸方向からプラスの方向に一定の間隔を保った位置に設定され、また、物理的な順が１と設定されている第１層のＺ座標は、第２層の表示座標と比較して、Ｚ軸方向からプラスの方向に一定の間隔を保った位置に設定される。
　そしてその結果、各層の表示座標が図１３（ｂ）に示すように設定される。
　こうした三次元表示のデフォルト設定で指定した値に基づき、各層のＸ座標とＹ座標は変更されず、前述の様にＺ座標の設定のみが変更される。
 

　一方、二次元表示から三次元表示に切り替える際、本発明による三次元電気設計装置１０の視点情報の表示モードは、図１３（ａ）に示すように「３Ｄ」に設定される。
　そして、この際、視点向き座標は（ｘ，ｙ，ｚ）＝（－１，－１，－１）に設定される。
　上記視点向き座標が（ｘ，ｙ，ｚ）＝（－１，－１，－１）となっている場合、始点を（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）、終点を（ｘ，ｙ，ｚ）＝（－１，－１，－１）とするベクトル方向が視線方向の向きとなることを示す（図１３（ｂ）参照。）。
 

　また、二次元表示から三次元表示に切り替える際、図１３（ａ）に示す視点情報の視点座標は、以下の様に設定される。
　まず、層情報の編集層情報から、どの層が編集対象であるかを検知する。図１３（ａ）に示す例では、第４層がＯＮとなっているため、第４層が編集対象の層であることを検知する。
　そして、層情報の物理的な順の情報から、編集対象の層の上方に位置する層とその上方に位置する層の表示座標を検知し、それらの情報から視点座標のＺ座標を設定する。
　例えば、図１３（ａ）の例では、編集している第４層の物理的な順が「４」に設定されているため、物理的な順が「３」に設定されている第３層が第４層の上方に位置する層であることを認識する。そして、第３層の表示座標（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，５）のＺ座標が、最下層の層の原点より５ｍｍの間隔を有することを検知し、カメラ３０の視点座標のＺ座標は第３層の表示座標と同じ５ｍｍの高さの位置に設定される（図１３（ｂ）を参照する。）。
 

　そして、カメラ３０の視点座標のＸＹ座標は、編集しているオブジェクトの端から「三次元表示のデフォルト設定」の「視点のオフセット値」として指定された距離だけ離れた位置に設定される。
　例えば、「三次元表示のデフォルト設定」の「視点のオフセット値」が、Ｘ方向およびＹ方向ともに１０ｍｍと設定されていた場合、ＸＹ方向の寸法が１００ｍｍ×１００ｍｍを有する第４層（全体）の編集時には、（ｘ，ｙ）＝（１００，１００）の位置がオブジェクト（第４層）の端部となり、その第４層の端部からＸＹ方向へ１０ｍｍずつ離れた点である座標（ｘ，ｙ）＝（１１０，１１０）の位置が視点座標のＸＹ座標として設定される。
　この三次元表示のデフォルト設定に基づいて設定されたＸＹ座標と前述で設定されたＺ座標とにより、図１３（ａ）に示す視点座標は（ｘ，ｙ，ｚ）＝（１１０，１１０，５）と設定されるものである（図１３（ｂ））。
　なお、上記の三次元表示のデフォルト設定に関する設定は、外部記憶装置２４より呼び出されるものである。
 

　上記のようにして、三次元表示可能であるように、カメラ３０の位置を調節することで対象層の層を視認するようになされており、実際には、図１２（ｂ）の三次元表示の設計画面として示す画面が表示画面１６に表示され、三次元表示できるものである。
 

　なお、三次元表示の際に、設計画面上で拡大表示または縮小表示の操作を行った場合には、視点向きで示すベクトルに対して視点が平行移動するように視点座標が変更される。
　より詳細には、二次元表示の際には、上記において説明したように、視点座標がＺ軸に対してのみ平行移動して高さ方向を調節することで拡大表示もしくは縮小表示を行うものであるが、一方、三次元表示の際には、視点向きのベクトル方向にのみ平行に移動することで拡大表示もしくは縮小表示が行われるものである。
 

　以上において説明した方法により、本発明による三次元電気設計装置１０によれば、二次元表示と三次元表示をシームレスに切り替えながら電子基板の電気設計を行うことが可能となる。
 

　ここで、図１４のフローチャートを参照しながら、上記した二次元表示と三次元表示の切り替え処理が実際に行われる際の処理手順を説明していくものとする。
（なお、こうした二次元表示と三次元表示の切り替え処理にかかる処理フローを、以下適宜に２Ｄ／３Ｄ表示切替の処理フローと称することとする。）
　はじめに、設計者による設計画面で編集する設計データを指定する操作によって、２Ｄ／３Ｄ表示切替の処理フローが開始される（ステップＳ１４０２）。
　次に、層情報、視点情報、三次元表示のデフォルト設定情報とを含む設計データを読み込み、設計データを設計画面に表示する処理が行われる（ステップＳ１４０４）。
　ここでは、設計者が選択した設計データが外部記憶装置２４より呼び出され、設計データが表示画面１６に表示される処理が行われるものである。
　次に、設計者により、設計画面で層およびオブジェクトの選択がなされると（ステップＳ１４０６）、ステップＳ１４０８に進み、選択された層およびオブジェクトを検知する処理が行われる。
　ここでは、設計の対象となる対象層および対象オブジェクトが検知される。
　次に、ステップＳ１４１０において、設計者が選択した層およびオブジェクトについて編集を開始される。
　そして、編集作業中に、設計者がマウス１８のホイールボタン１８ａをダブルクリックするか、もしくは、カメラアイコン３２をクリックする操作することによる二次元表示と三次元表示の切り替え操作が行われると（ステップＳ１４１２）、ステップＳ１４１４に進む。

　次に、ステップＳ１４１４では、現在の表示モードが「２Ｄ」であるか否かの判断処理が行われる。
　ここで、現在の編集画面の表示モードが三次元表示（３Ｄ）であったものとすると、ステップＳ１４１４の判断処理においては、Ｎｏであると判断され、ステップＳ１４１６に進む。
　そして、ステップＳ１４１６においては、視点情報の表示モードの設定値を「２Ｄ」に変更し、視点情報の視点向きを（０，０，－１）に変更する処理が行われる。
　ここでは、上記図１０（ａ）において説明した視点情報の表示モードが二次元（２Ｄ）に設定され、視点情報の視点向きが（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，－１）となり、図１０（ｂ）に示すように、カメラ３０が下向きになるように角度を変える処理が行われる。
　さらに、ステップＳ１４１６の処理が終了すると、次に、ステップＳ１４１８において、層情報の編集層がＯＮに設定されている編集している層の表示順を「１」に変更し、その他の層の表示順は物理的な順の設定が小さい順に「２」から１ずつ増分した数値へ変更する処理が行われる。

　ここでは、上記図１０（ａ）において説明したように、層情報の編集層の欄にＯＮが設定されている層を多層基板のうち最上層に位置するように、表示順を１とし、編集層以外の他の層については、物理的な順で編集層のあとに順に配置されるように処理が行われる。
　次に、ステップＳ１４２０に進み、層情報の表示順の設定値が一番大きい層の表示座標のＺ座標を「０」に変更し、他の層の表示座標のＺ座標は三次元表示のデフォルト設定の絶縁層間の間隔の設定に基づきＺ座標を算出し変更する処理が行われる。
　即ち、ここでは、表示順の設定値が一番大きい層の表示座標のＺ座標を０とすることで最下層として、他の層に関しては、図１０（ｂ）に示すように、三次元表示のデフォルト設定の絶縁層間の間隔の設定に基づいて、Ｚ軸方向に所定の間隔を設けて各層を配置する処理が行われるものである。
　そして、ステップＳ１４２０が終了すると、次に、ステップＳ１４２２において、編集している層およびオブジェクトの中心座標を算出し、視点情報の視点座標のＸＹ座標を、算出した中心座標と同じＸＹ座標に変更する処理が行われる。
　ここでは、図１１（ｂ）において示すように、編集中の基板データの中央に位置するようにカメラ３０を配置する処理が行われるものである。

　次に、ステップＳ１４２４において、設計データ全体の高さを検知し、視点情報の視点座標のＺ座標を検知した高さに変更する処理が行われる。
　ここでは、設計データ全体を上方から視認するために、カメラ３０の視点情報のうち視点座標のＺ座標を最上位の層を視認可能な高さ、即ち、検知した高さに変更する処理が行われるものである。
　次に、ステップＳ１４２６において、設計データを２Ｄ表示する処理が行われる。
　ここでは、上記ステップＳ１４１６からステップＳ１４２４までの処理を施した設計データを表示画面１６に表示する処理が行われる。
　そして、ステップＳ１４２８において、設計終了か否かの判断処理が行われる。
　ここでは、設計を続けることとして、Ｎｏと判断し、ステップＳ１４０６の処理へ戻るものとする。
　なお、ステップＳ１４０６からステップＳ１４１０においては、上記において説明した処理と同様の処理が行われる。

　そして、設計者によって、ステップＳ１４１２において、ホイールボタン１８ａをダブルクリックする、もしくは、カメラアイコン３２をクリックする操作が行われると、ステップＳ１４１４において、現在の表示モードが「２Ｄ」であるか否かの判断処理が行われる。
　ここでは、現在の表示モードが二次元表示であるため、ステップ１４１４の判断処理においては、Ｙｅｓと判断され、ステップＳ１４３０に進むこととなる。
　次に、ステップＳ１４３０においては、視点情報の表示モードの設定値を「３Ｄ」に変更し、視点情報の視点向きを（－１，－１，－１）に変更する処理が行われる。
　ここでは、図１３（ａ）に示すように、視点情報の表示モードが「３Ｄ」に設定され、視点情報の視点向きを（ｘ，ｙ，ｚ）＝（－１，－１，－１）とすることで、カメラ３０の方向を変える処理が行われるものである。

　そして、ステップＳ１４３２においては、層情報の物理的な順の設定値が一番大きい層の表示座標のＺ座標を「０」に変更し、他の層の表示座標のＺ座標は三次元表示のデフォルト設定の絶縁層間の間隔の設定に基づきＺ座標を算出し変更する処理が行われる。
　ここでは、図１３（ｂ）に示すように、層情報の物理的な順の設定値が一番大きい層の表示座標のＺ座標を０とすることで最下層として、他の層に関しては、図１３（ｂ）に示すように、三次元表示のデフォルト設定の絶縁層間の間隔の設定に基づいて、Ｚ軸方向に所定の間隔を設けて各層を配置する処理が行われるものである。
　次に、ステップＳ１４３４において、編集している層およびオブジェクトの端の座標を検知し、視点情報の視点座標のＸＹ座標は三次元表示のデフォルト設定の視点のオフセット値の設定に基づきＸＹ座標を算出し変更する処理が行われる。
　ここでは、編集層を三次元表示可能であるように、カメラ３０の位置が調整される。

　そして、ステップＳ１４３６において、編集している層の上に位置する層を検知し、視点情報の視点座標のＺ座標を、検知した上に位置する層の原点座標と同じＺ座標に変更する処理が行われる。
　ここでは、対象層の直上に位置する層のＺ座標と、視点座標のＺ座標とを合わせることにより、対象層全体を視認しやすいようにカメラ３０の位置を調整しているものである。
　そして、ステップＳ１４３６の処理が終了すると、ステップＳ１４３８の処理において、設計データを３Ｄ表示する処理が行われる。
　ここでは、上記ステップＳ１４３０からステップＳ１４３６までの処理を施した設計データを表示画面１６に表示する処理が行われる。
　そして、ステップＳ１４２８において、設計終了か否かの判断処理が行われる。
　ここでは、設計を終了することとして、Ｙｅｓと判断し、２Ｄ／３Ｄ表示切替の処理フローを終了する。
 

　以上において説明したように、上記の処理手順により、電子基板の電気設計の際に二次元表示もしくは三次元表示を切り替えることが可能となるものである。
 

　そして、本発明による三次元電気設計装置１０では、上記において説明した仕組みにより、二次元表示と三次元表示をシームレスに切り替えながら電子基板の電気設計を行うことができるため、電子基板の設計効率を向上させることが可能となる。
　また、二次元表示と三次元表示とを切り替えるだけでなく、二次元表示の際に編集している層を最上面に表示する設計データを、三次元表示に切り替える際には物理的な順に層を並び替え表示するという電気設計特有の表示切り替えを可能にすることで、より効率的に電気設計データを編集することが可能となる。
　以上が二次元表示および三次元表示の切り替えの方法に関する説明である。
 

　次に、三次元電気設計装置１０を用いた設計において実行される各種機能について説明する。
 

　（２）電気設計データの三次元表示について
　上記では、二次元表示と三次元表示の表示切り替えについて説明したが、ここでは表示切り替え後の三次元表示に関する各種機能（電気設計データ特有の三次元表示）について説明する。
　（２－１）層の表示方法
　以下に、電子基板の厚みの三次元表示方法について説明する。
　ここで、電子基板の厚さは、例えば、リジッド基板の場合では約０．１ｍｍ～３ｍｍであり、また、フレキシブル基板の場合では数１０μｍ（１０μｍ＝１０／１０００＝０．０１ｍｍ）と非常に薄いものである。そして、絶縁基板に該当する絶縁層の厚さを０．２ｍｍとし、また、銅箔に該当する導体層の厚さを３５μｍとした４層基板のデータを原寸のままの寸法で三次元表示を行うとすると、図１５（ａ）に示すように、厚みがなく薄い形状になり、各層の境界が判断し難いものである。
　また、図１５（ａ）においては、導体層と絶縁層とが交互に配置されており、導体層１から導体層４の間に絶縁層１から絶縁層３が存在するものであるが、高さ方向（図１５（ａ）におけるＺ軸方向）において、導体層１の領域と絶縁層１の領域とが原寸表示からは判断できないものである。
 

　そのため、本発明による三次元電気設計装置１０では、高さ方向の寸法を原寸より拡大することが可能であるようにし、その倍率、もしくは、目視可能なｍｍ単位の実数値を指定することが可能であるようにした。
　それにより、図１５（ｂ）に示すように、高さ方向の寸法を目視可能な３Ｄ形状で表示することができる。

　ここで、図１５（ｂ）においては、絶縁層の厚さを１０倍とし、導体層の厚さを１５倍とし、各絶縁層間の間隔を２ｍｍとし、部品などのオブジェクトは原寸の高さで表示した例を示している。
　また、高さ方向の寸法は、デフォルト値として設定された倍率や寸法に基いて倍加された状態で表示される。
　さらにまた、単純な円、直線または四角形状による簡易的な三次元表示では製造後の電子基板と異なってしまうため、図１５（ｂ）の拡大図の様に、テーパー（ティアドロップ処理によるテーパーや円弧）や銅箔の厚さも考慮した三次元形状で表示するようにした。
 

　そして、図１５（ｂ）においては、導体層１を編集対象としているが、例えば、導体層１を設計中に設計画面上で導体層２を選択した場合、導体層２が編集対象として設定されると同時に、図１６（ａ）に示すように、導体層２の上層である導体層１と絶縁層１が透過表示され、編集対象の導体層２のオブジェクトが視覚的に確認できる表示へ自動的に切り替わる。

　また、透過表示される導体層１と絶縁層１の表示状態を変更する場合には、導体層１もしくは絶縁層１を選択した際に表示される図１６（ａ）に示すメニューの中から所望の表示方法を選択することにより、編集対象より上方に存在する層の表示状態を切り替えることが可能である。
　より詳細には、例えば、導体層１もしくは絶縁層１を選択した際に表示されるメニューの中から「通常表示」を選択した場合、図１６（ｂ）に示すように導体層１と絶縁層１とが通常表示になる。それと同時に、導体層２の上層である導体層１と絶縁層１が上方側へ自動的に移動し、編集中の導体層２の全貌が視覚的に確認できる状態で表示される。
 

　また、複数層にわたって配置されたオブジェクト、例えば、導体層１と導体層２とを繋ぐビアなどは、図１６（ｃ）に示すように透過表示させることが可能である。
　なお、デフォルト設定の場合、ビアは表示される設定であるため、図１６（ｃ）のように表示されるものであるが、画面上で導体層１もしくは絶縁層１を選択して上下にドラッグ移動したり、ビアをメニュー操作により「通常表示」もしくは「非表示」にすることも可能となっている。さらに、１つのビアを選択して表示されたメニューの中から「全ビア通常表示」や「全ビア非表示」を選択することにより、導体層１と導体層２とを繋ぐ全てのビアの表示状態を一括で「通常表示」もしくは「非表示」にすることも可能となっている。
 

　また、導体層１もしくは絶縁層１を選択した後、メニューの中より「非表示」を選択すると、図１６（ｄ）に示すように、導体層１と絶縁層１とは導体層の外枠のみが破線で表示されるように透過表示される。
　また、導体層２を選択した後、メニューの中より「視点切替」を選択すると、図１６（ｄ）に示すように、画面上にビデオカメラの形をした視点カメラ３０が設計画面上に表示される。その視点カメラ３０をマウス１８でドラッグしながら視点として設定したい位置に移動させることができる。例えば、図１６（ｄ）に示す位置に移動させるとすると、視点カメラ３０の位置から導体層２を見た三次元表示である画像（図１６（ｅ））に表示画面が切り替わるものである。
　なお、図１６（ｅ）では、導体層１と導体層２とをつなぐすべてのビアを透過表示するように設定し、導体層１もしくは絶縁層１を通常表示するように設定しているものである。
 

　（２－２）層の自動上下移動
　本発明による三次元電気設計装置１０においては、編集する対象層を選択した場合、図１７（ａ）に示すように、対象層より上方に存在する層が自動的に上下移動し、編集対象の層全体が上層に隠れることなく視覚的に確認できる状態で表示する機能を有するものである。
　以下に、図１７を参照しながら、上層が上下移動する仕組みについて説明することとする。
　例えば、編集対象の層として、図１７（ａ）に示す導体層２をマウス１８で選択すると、同時に、本発明による三次元電気設計装置１０では、導体層２の端面が設計画面上のどの位置に表示されているかを検知するものである。
　例えば、導体層２の上部端面が上下方向の座標Ｚ１の位置に表示されていると検知した場合には、導体層２の上層である絶縁層１の下部端面が座標Ｚ１より上になるように導体層１と絶縁層１を自動的に移動する。
　そのため、編集対象となる導体層２は、上層である導体層１および絶縁層１の背面に隠れることなく導体層２が視認できる状態で三次元表示されることが可能である。
 

　次に、図１７（ｂ）および（ｃ）を参照しながら、絶縁層に表示される厚さの文字高さに関する修正について説明する。
　三次元表示をする際に、絶縁層の厚さを原寸に近い厚さで表示した場合、図１７（ｂ）に示すように、各層の側面に記載されている厚さや材質を示す文字が隣合う層と重なり合ってしまい、文字内容を確認することができないという問題が生じるものであった。
　この問題を解消するため、本発明による三次元電気設計装置１０では、電子基板における高さ方向の距離を可変して表示可能であるようにしている。
　本実施の形態においては、後述する「絶縁層の厚さを文字高さ以上とする」という設定をＯＮにすることにより、各層の側面に記載されている厚さや材質を示す文字の高さを三次元電気設計装置１０が検知し、絶縁層の厚さの最小寸法を文字高さに合わせて自動修正する機能を有するようにした。
　こうした機能を有することにより、図１７（ｃ）に示すように、層の側面に表示された厚さや材質を示す文字が確認できる状態で三次元表示することが可能である。
 

　上記において説明した電気設計データの三次元表示は、後述する三次元表示のデフォルト設定画面において各種設定を変更して現在の設計データと関連づけることにより、所望の三次元表示にすることが可能である。
 

　（２－３）設計データの記憶方法
　次に、図１８を参照しながら、三次元表示のデフォルト設定に関連する設計データのデータ構造について説明する。
　例えば、本実施の形態において、設計データとして設計データＡを用いて電子基板の電気設計を行うものとする。
　そうした場合、図１８に示すように、外部記憶装置２４に記憶されている設計データＡには、上述した層情報および視点情報に加えて、三次元表示の設定に関する三次元表示のデフォルト設定情報を記憶することが可能であり、こうした三次元表示のデフォルト設定情報（以下、適宜に、三次元表示設定情報と称する。）が設計に用いられるものである。
　なお、こうした設計データＡに記憶された三次元表示設定情報Ａは、設計データＡのみに有効である。
 

　こうした三次元表示設定情報は、各設計データごとに異なる設定を記憶させるか、もしくは、共有の設定に準ずる設定情報を記憶させるかのいずれかを選択することができる。
　ここで、上記図１８に示す設計データＢおよび設計データＣには、三次元表示設定情報が記憶されていないが、このように三次元表示設定情報が記憶されていないデータには、共有設定のデータに記憶されている共有の三次元表示設定情報Ｄが割り当てられており、上記三次元表示設計情報Ｄに基づいて設計データを三次元表示するようになされている。
 

　このように、本発明による三次元電気設計装置１０によれば、各設計データに対して三次元表示設定情報を記憶させるようにしているため、各設計データごとに編集に用いた三次元表示設定を保存可能になっており、編集を終了しても保存した三次元表示設定は各設計データ内に記憶されるものである。
　そのため、上記設計データＡのように、設計データ内に三次元表示設定が記憶しておけば、設計を再開した際に記憶している三次元表示設定の内容に基づき設計データが三次元表示される。
　また、設計データ内に三次元表示設定情報が記憶されていない場合でも、図１８に示す共有設定に記憶している三次元表示設定情報に基いて設計データを三次元表示されるようになされている。
 

　上記機能により、例えば、三次元表示において基板の高さ方向の寸法を１０倍にしながら設計を行う場合、設計データが有する三次元表示設定情報としては１０倍にした寸法の情報が維持されるため、設計データを三次元表示画面に切り替えるたびに、高さ方向の寸法を１０倍に表示する設定は維持され、新たに設定する必要はないものである。
　このように、設計を再開するなどのためにデータを開くたびに、編集層の上層を透過表示にするなどの三次元表示の方法を設定し直す必要がないように、三次元表示の際には、一度記憶した三次元表示設定に基づいた倍率や寸法で三次元表示される仕組みとなっており、設計効率の低下を防ぐことが可能である。
 

　ここで、特定のオブジェクトに対する変更を設計データ内に記憶しておく機能について、以下に説明する。
　本発明による三次元電気設計装置１０によれば、三次元表示での設計の際に、特定のオブジェクトのみに対して、他のオブジェクトとは異なる表示方法を設定することが可能となっている。
　例えば、三次元表示設定として、層間オブジェクトを透過表示する設定が可能である。
　この場合、層間に存在するオブジェクトが、すべて透過表示される設定とするものであるが、例えば、層間ビアなどのある特定の層間オブジェクトのみに対して通常表示の設定を施すことにより、あるオブジェクトのみを指定して固有の設定をすることが可能となっている。
　さらに、図１９を参照しながら詳細に説明すると、図１９には設計データ内に記憶されている三次元表示設定情報およびオブジェクト情報の一例を示している。
　三次元表示設定情報４０としては、層間オブジェクト、絶縁層の厚さおよび導体層の厚さなどに対して表示方法が設定されている。
　ここでは、すべての層間オブジェクトが透過表示で表示されるように設定されている。
 

　ここで、設計者がある特定のオブジェクトを選択して三次元表示方法を指定した場合、指定されたオブジェクトの三次元表示設定情報が、図１９に示す設計データ内のオブジェクト情報４２内に記憶される。

　より詳細には、図１９に示すオブジェクト情報４２には、各オブジェクトの情報が記憶されており、オブジェクト番号、オブジェクト種別、三次元表示方法、表示座標および物理座標の情報が記憶されている。
　通常、上記三次元表示設定４０に記憶されているように、層間オブジェクトの表示方法はすべて一括して透過表示で表示するものとして設定してあるが、ここで、上記オブジェクト情報４２を変更することにより、特定のオブジェクトの表示方法を変更することが可能となる。
　例えば、オブジェクトＮｏ．１の層間ビアに対して、三次元表示方法を透過表示から通常表示に変更すると、この層間ビアのみに対して指定された三次元表示方法がオブジェクト情報４２内に設定され、三次元表示方法の欄が通常表示となる。
　また、オブジェクトＮｏ．２もしくはＮｏ．３は設計者による三次元表示方法の指定がなかったオブジェクトであるが、こうした指定がなかったオブジェクトに関しては、オブジェクト情報４２の三次元表示方法の欄には表示方法が記憶されず、表示方法の指定がなかったことを示している。
 

　本発明による三次元電気設計装置１０では、図１９に示すオブジェクト情報４２内に三次元表示方法の欄に表示方法が記憶されているオブジェクトについては、その三次元表示方法に記載されている表示区分（表示方法）で三次元表示し、オブジェクト情報４２内の三次元表示方法の欄に表示方法が記憶されていないオブジェクトについては、三次元表示設定として記憶されている情報に基づいて三次元表示するものである。
　即ち、図１９においては、オブジェクトＮｏ．１の層間ビアのみが通常表示され、他の層間オブジェクトについては、三次元表示設定４０に従って、透過表示されるものである。
 

　上記において説明した機能により、本発明による三次元電気設計装置１０によれば、特定のオブジェクトのみを異なる三次元表示方法で表示することが可能となっている。
　また、上記した特定のオブジェクトに対して表示方法を設定した場合においても、三次元表示設定情報と同様にオブジェクト情報は設計データに記憶されるものであり、設計データの編集を一旦終了して再度データを読み出して編集する場合においても、記憶の内容が反映され、特定のオブジェクトは前回の編集時と同じ状態で表示されるようになされている。
 

　次に、層の高さについての変更を設計データ内に記憶しておく機能について、図２０を参照しながら以下に説明する。
　本発明による三次元電気設計装置１０において、設計者が手動で電子基板を構成する層の間隔などのオブジェクトの表示位置を可変して設定した場合、上記のように、変更後の表示位置を設計データ内に記憶するため、次回の編集時に同じ状態で表示することが可能である。
　そうした機能を実現するために、本発明による三次元電気設計装置１０においては、図２０に示すオブジェクト情報の物理的な座標とは別に表示用の座標を記憶するようにした。
　なお、本発明による三次元電気設計装置１０では、表示画面１６上で見やすいように間隔を空けるなどして層間を調節して設定した表示用の座標を表示座標として記憶し、また、変更を加えていない物理的な座標、即ち、高さ方向の隙間なく各層を接着した状態で、かつ、高さ方向の寸法を原寸にした状態の座標を物理座標として記憶するようにしたものである。

　より詳細には、図２０に示すように、表示画面１６上で設計者がマウス１８などを用いて絶縁層（絶縁基板）を上下移動した場合、図２０に示すオブジェクト情報４２にその表示座標の変更が反映されるようにした。
　ここでは、図２０のオブジェクト情報４２において、オブジェクトＮｏ．３の絶縁基板の表示座標が（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，２０）と変更して記憶されている。
　即ち、新しい表示座標をオブジェクト情報４２に記憶し、移動後の座標値が設計データ内に記憶されるため、次回の編集開始時にも移動した位置に絶縁層が表示される仕組みとなっている。
 

　以上が、本発明による三次元電気設計装置１０による設計データの記憶方法である。
　上記した機能を有するため、三次元表示の際には一度記憶した前回設計時の三次元表示設定に基づいた倍率や寸法で三次元表示させることが可能であるため、データを開くたびに前回の状態に設定し直す必要がなく、設計効率の低下を防ぐことが可能である。
 

　（２－４）三次元デフォルト設定の設定方法
　次に、図２１から図２２を参照しながら、三次元表示のデフォルト設定（三次元表示設定）について説明する。
　三次元設計における三次元表示のデフォルトの設定内容は、画面上で変更または表示可能であるものであるが、三次元表示のデフォルトの設定内容を変更または表示する場合、図２１（ａ）に示す表示画面１６の右下に表示されているデフォルト設定アイコン１６ａをクリックすると、図２１（ｂ）に示すデフォルト設定画面４４が表示される。
 

　ここで、図２１（ｂ）に示すデフォルト設定画面４４を参照しながら、各種設定について説明する。
　図２１（ｂ）に示すデフォルト設定画面４４には、デフォルト設定画面の一部が表示されており、高さ方向のデフォルト寸法および編集層選択時のデフォルト表示についての設定ができるものである。
　ここで、高さ方向のデフォルト寸法４４ａに関しては、絶縁層の厚さ、導体層の厚さ、絶縁層間の間隔およびオブジェクトの高さ（部品などの高さ）を設定することが可能であり、ここでは、絶縁層の厚さを原寸の１０倍、導体層の厚さを原寸の１５倍、絶縁層間の間隔を２ｍｍ、その他の部品などのオブジェクトの高さを原寸で表示するように設定したものとする。
　そして、三次元表示の際には、上記の設定に基づき高さ方向の寸法が計算され表示される。
　なお、導体層などを平面的に表示する場合は、寸法指定で０ｍｍと指定するようにする。
　また、図２１（ｂ）に示す編集層選択時のデフォルト表示４４ｂの設定では、編集する層（例えば、内層の導体層２）を選択した際に、選択された層の上層（ここでは、最上層の導体層１）や複数層にわたって配置された層間オブジェクト（例えば、層間ビアなど）をどのように三次元表示するかを指定することができるものである。
 

　一方、導体層２を対象層とした場合、図２１（ｂ）の編集層選択時のデフォルト表示４４ｂの設定において、編集層より上層の表示として透過表示を選択した場合は、編集の際に導体層２の上層である導体層１と絶縁層１が透過表示される。
　また、導体層３を対象層とした場合、編集時に導体層３の上層である導体層１、絶縁層１、導体層２および絶縁層２が透過表示されるようになる。
　編集層より上層の表示として通常表示を選択した場合は、図１５（ｂ）に示すように、上層は通常表示される。また、編集層より上層の表示として非表示を選択した場合は、図１６（ｃ）に示すように、上層の外形の形状が破線で表示される。
 

　次に、編集層選択時のデフォルト表示４４ｂのうち、編集層より上層を自動的に上下移動の設定について説明すると、編集層より上層を自動的に上下移動の項目の設定については、編集層より上層の表示が通常表示が選択されている場合にのみ有効な設定であり、上記において説明したように、編集する層を選択した際、対象層より上層に位置する層が自動的に上下移動し、対象層が上層に隠れることなく視覚的に確認できる状態で表示されるものである。
　また、層間オブジェクト（層間ビアなど）の表示の設定では、透過表示に設定されている場合には、層間ビアなど複数層に渡り形成されているオブジェクトが透過表示される。
　そして、層間オブジェクトが透過表示されることにより、層間ビアが何層から何層に形成されているかを確認することも可能となる。

　また、層間オブジェクト（層間ビアなど）の表示の設定として、通常表示が選択されている場合には層間ビアなどが通常表示され、また、非表示が選択されている場合には層間ビアなどは表示されないものである。
　また、三次元表示のデフォルト設定４４について、上記以外の設定内容としては「その他の表示」の設定として絶縁層の厚さを設定することができる。
　ここでは、その他の表示の項目に記載の「絶縁層の厚さを文字高さ以上とする」の項目のチェック欄にチェックを入れて設定をＯＮにすることにより、絶縁層の厚さの最小寸法が文字高さに自動修正することが可能となり、絶縁層の厚さや材質を示す文字が隣合う層と重なり合うことなく表示することが可能となる。
　また、「視点のオフセット値」の設定としては、上記図１２（ａ）および（ｂ）において説明した二次元表示から三次元表示への切り替えの際に用いたオフセット値、即ち、図２２（ｂ）に示すカメラ３０の視点の位置を編集しているオブジェクトのＸＹ端面からどの程度離れた位置に配置するかを設定するための値を設定できるようになされている。
　ここでは、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに具体的な数値を記入し、設定することが可能である。
 

　以上において説明したように、三次元表示のデフォルト設定では、各種設計データの設定を行い、図２１（ａ）および図２２（ａ）の三次元表示のデフォルト設定画面４４の右下に配置された設定保存ボタン４４ｃをクリックすることにより、各設計データごとに異なる設定の保存を行うことが可能となっている。
　この設定保存ボタン４４ｃをクリックすることにより設定保存した設計データは、次回の編集開始時にも反映され、保存した設定に基づき三次元表示されるものである。
 

　ここで、図２３に示すフローチャートを参照しながら、上記した各種設定を行った三次元表示に関する処理が実際に行われる際の処理手順を説明していくものとする。
　なお、こうした各種設定を行った三次元表示にかかる処理フローを、以下適宜に三次元表示の処理フローと称することとする。
 

　はじめに、ステップＳ２３０２において、設計者により、設計画面で編集する設計データを指定する操作が行われると、三次元表示の処理フローが開始される。
　次に、ステップＳ２３０４において、設計データ内に記憶された三次元表示のデフォルト設定情報および層情報を含む設計データを読み込み、設計データを設計画面に表示する処理が行われる。
　ここでは、選択された設計データに記憶された三次元表示のデフォルト設定情報と層情報とを三次元表示に反映させた状態で、表示画面１６に設計データを三次元表示する。

　次に、ステップＳ２３０６において、設計データ内に三次元表示のデフォルト設定情報が記憶されていないか否かの判断処理が行われる。
　ここでは、設計者により選択された設計データに対して、三次元表示のデフォルト設定情報の有無を確認する処理が行われる。
　なお、ここで、上記設計データ内に三次元表示のデフォルト設定情報が記憶されており、上記判断処理においてＮｏと判断された場合、ステップＳ２３１０に進む。
　一方、上記設計データ内に三次元表示のデフォルト設定情報が記憶されておらず、上記判断処理においてＹｅｓと判断された場合、ステップＳ２３０８に進む。
　そして、ステップＳ２３０８では、共有の三次元表示のデフォルト設定情報を読み込む処理が行われる。
　ここでは、ステップＳ２３０６において設計者により選択された設計データには、三次元表示のデフォルト設定が記憶されていないと判断されたため、ステップＳ２３０８において上記設計データに共有の三次元表示のデフォルト設定が外部記憶装置２４から読み出されて三次元表示方法が決定される処理が行われる。

　次に、ステップＳ２３１０において、設計者により、２Ｄ表示の状態でホイールボタンをダブルクリックもしくはカメラアイコンをクリック（２Ｄ表示から３Ｄ表示への切替操作）する操作が行われると、ステップＳ２３１２において、三次元表示のデフォルト設定に基づき、設計データを三次元表示する処理が行われる。
　ここでは、二次元表示されていた設計データを、三次元表示に切り替える処理が行われるが、ここで、上記において検出されている三次元表示のデフォルト設定の情報に基づいて、上記設計データを三次元表示するものである。
　次に、ステップＳ２３１４において、「層情報」内の「編集層」がＯＮとなっている編集層を検知する。
　ここでは、設計データの多層基板のうち、どの層が対象層であるかを検知するものである。

　次に、ステップＳ２３１６の判断処理において、編集層は最上層か否かの判断処理が行われる。
　ここで、編集層が最上層である場合は、Ｙｅｓと判断され、ステップＳ２３２２の判断処理に進むものである。ここでは、編集層が最上層でないものとすると、ステップＳ２３１６の判断処理においてはＮｏと判断され、ステップＳ２３１８に進む。
　そして、ステップＳ２３１８では、「三次元表示のデフォルト設定」の「編集層より上層の表示」の設定が「通常表示」で、かつ、「三次元表示のデフォルト設定」の「編集層より上層を自動的に上下移動」が「ＯＮ」の設定となっているか否かの判断処理が行われる。
　ここでは、三次元表示のデフォルト設定の情報に基づき、設計データをどの様に表示するかを決定する処理が行われている。
　編集層より上層の表示の設定が通常表示であり、編集層より上層を自動的に上下移動がＯＮであった場合、Ｙｅｓと判断され、ステップＳ２３２０に進む。
 

　一方、上記ステップＳ２３１８の判断処理において、編集層より上層の表示の設定として通常表示以外が選択されており、編集層より上層を自動的に上下移動の欄がＯＮでなかった場合、Ｎｏと判断され、ステップＳ２３２４に進む。
　即ち、ステップＳ２３１８においてＹｅｓと判断された場合は、ステップＳ２３２０に進み、編集層より上に位置する層を、編集層が目視できる位置に上移動する処理が行われる。
　ここでは、対象層の上層を透過せずに通常表示するように設定され、上下移動がＯＮであることから、対象層が上層に隠れた状態で表示されていた場合は、図１７（ａ）に示すように表示するものと検知する。
 

　一方、ステップＳ２３１８においてＮｏと判断された場合は、ステップＳ２３２４に進み、編集層より上層の表示の設定が透過表示であるか否かの判断処理が行われる。
　そして、透過表示である場合、Ｙｅｓと判断され、ステップＳ２３２６において、編集層より上に位置する層を透過表示する処理が行われる。
　また、ステップＳ２３２４の判断処理において、Ｎｏと判断された場合、ステップＳ２３２８に進み、編集層より上に位置する層を非表示する処理が行われる。
 

　次に、上記の処理のいずれかが終了すると、いずれもステップＳ２３２２の判断処理に進む。
　また、ステップＳ２３２２においては、設計終了か否かの判断処理が行われる。
　ここで、設計が続行される場合は、Ｎｏと判断し、ステップＳ２３１０に進む。
　一方、設計が終了される場合は、Ｙｅｓと判断し、処理を終了するものとする。
 

　以上において説明した三次元表示の各種機能により、三次元空間上での電気設計を効率的に行うことが可能となる。
 

　上記において説明したように、三次元表示画面で電子基板を実寸表示する場合、電子基板の厚さは非常に薄く表示されるため、図１５（ａ）に示すように厚みのない薄い形状になり、高さ方向において各層の厚みが表現できず、層を判別し難いものであったため、三次元空間上での設計が困難なものであった。
　しかしながら、本発明による三次元電気設計装置１０においては、上記において説明したように、高さ方向の寸法を倍加した電気設計特有の表示機能を備えることにより、図１５（ｂ）に表示されるような三次元空間上での電気設計を実現するものである。
　また、三次元表示のデフォルト設定画面において設定することにより、編集する対象層の上方の層を上下移動することで対象層が隠れることなく表示することを可能とし、また、対象層の上方の層を透過表示することで対象層を視覚的に確認できる状態で表示することを可能とする機能を備えることにより、より効率的に三次元表示の電気設計データを編集可能にしている。
　なお、三次元空間上での電気設計を実現するためには、単に、電気設計データを三次元表示するだけでは上記において説明した弊害が生じ、電気設計を行うことが困難になるものであるが、本発明による三次元電気設計装置１０では、電気設計特有の二次元表示と三次元表示との切替機能および上記において説明した電気設計特有の三次元表示機能を備えることにより、上記弊害を回避し、三次元空間上での効率的な電気設計を可能にしている。
　上記において示した三次元表示に用いる機能は、後述する部品内蔵基板や差動配線にかかる三次元表示の電気設計に関して、視覚的に確認しながら設計することができ、設計効率を高めるために必要な機能となる。
 

　（３）三次元電気設計データ上でのテクノロジー設定
　（３－１）テクノロジー設定方法
　次に、本発明による三次元電気設計装置１０における電気設計機能について説明する。
　まず、テクノロジー情報とは、電子基板や半導体パッケージの層構成や高さ方向の構造や、電子基板の各層および各基板の厚さや、電気設計時に用いる部品であるランド、レジスト、ビアおよびホール径などの大きさおよび形状や、配線パターンの幅や、部品、配線パターンおよびビア間のクリアランスや、ネガ、ポジ、ネガポジなどの各基板属性などの設計仕様を主とする設計情報を指すものである。
 

　従来、二次元電気設計ＣＡＤでテクノロジー情報を設定する場合は、図２４の従来の設定画面に示すようなエディタ画面を表示し文字情報でテクノロジー情報を設定していたものである。
　一方、本発明による三次元電気設計装置１０においては、画面上に表示された三次元形状の設計データ自体がテクノロジーエディタとしているため、テクノロジー情報の設定が容易になっている。
　以下にテクノロジーエディタの一例を説明することとするが、まず、高さ方向の設計情報を設計画面上で瞬時に確認できるように可視化してテクノロジー情報を設定する方法について説明する。
 

　図２５には、本発明による三次元電気設計装置１０のテクノロジー情報設定の際の表示例を示している。
　本実施の形態において、三次元表示でテクノロジー情報の設定として導体層の仕様を設定する場合、図２５（ａ）の設計画面に示すように、表示画面１６内で三次元表示の電子基板の左側に表示されたテクノロジー情報設定表示４６が表示される。
　なお、このテクノロジー情報設定表示４６は、表示画面１６の右側に三次元表示されているオブジェクトをマウス１８で選択することにより、表示画面１６上の左側にテクノロジー情報設定表示４６が表示される。
　図２５（ａ）の例においては、導体層の仕様を表示しているものである。
　なお、図２５（ａ）（ｂ）（ｃ）においては、テクノロジー情報設定表示４６として、導体層仕様を設定するための表示が示されているものであるが、これに限られるものではないことは勿論であり、導体層仕様以外のテクノロジー情報も設定することが可能である。
　上記のとおり、表示画面１６の右側に表示される三次元表示上のオブジェクトをマウス１８で選択する他に、テクノロジー情報設定表示４６の矢印４６ａ、４６ｂを押すことで、導体層仕様以外の各種テクノロジー情報（配線パターン間のクリアランスなど）を選択し設定することが可能である。そして、選択したテクノロジー情報の種別名が、設定対象４６ｃに表示される。
 

　そして、図２５（ａ）に示すように、テクノロジー情報設定表示４６の下方には、仕様の選択項目４６ｄが表示される。
　上記仕様の選択項目４６ｄには、複数の仕様が表示される。そのため、設計者は、複数の使用の中から所望の仕様を選択し、仕様の右側に示されている印４６ｅと関連づけたいオブジェクトについて三次元表示上でマウス１８を用いて選択する。
　即ち、図２５（ｂ）に示すように、符号４８で示す線で仕様とオブジェクトとを結ぶようにするものである。
　ここでは、導体層仕様の中の多層高密度ポジと三次元表示された導体層１のオブジェクトを選択し、導体層１の導体層仕様を多層高密度ポジとして設定しているようすを示している。
　設定後は、図２５（ｂ）に示すように、導体層仕様と三次元表示された導体層が線で結ばれるため、導体層に設定されている仕様を三次元設計を行いながら瞬時に確認することができるものである。
 

　また、図２５（ｃ）には、導体層１に加えて内層の導体層２および導体層３に対しても導体層仕様を設定した様子を示している。
　上記したように、テクノロジー設定においては、三次元設計画面上で設計仕様を容易に設定することができるものである。
　また、テクノロジー設定においては、設計中の電子基板の層の構成を容易に設定することが可能であるため、以下に説明する。
 

　次に、図２６には電子基板の層構成を変更する方法を説明する図を示している。また、ここでは、図２６に示す三次元表示に層を追加する例を説明することとする。
　なお、電子基板の構成として、導体層と導体層との間には絶縁層を設けるように構成されているものである。
　本発明による三次元電気設計装置１０においては、導体層と絶縁層とをグループ化して表示および取り扱うようにしているものであるが、その詳細については後述するものとする。
　例えば、図２６の三次元表示の絶縁層２と導体層３との間に示す矢印５０の位置に層を追加する場合、はじめに、テクノロジー情報設定表示４６の中の追加ボタン５２をマウス１８を用いてクリックする（図２６（ａ）に示す（ｉ）を参照する。）。その後、絶縁層２をクリックし（図２６（ａ）に示す（ｉｉ）を参照する。）、続けて、絶縁層３をクリックする（図２６（ａ）に示す（ｉｉｉ）を参照する。）。
　こうした操作は、（ｉｉ）でクリックした対象と（ｉｉｉ）でクリックした対象との間に層を追加するという意味を成すものである。
　即ち、（ｉ）→（ｉｉ）→（ｉｉｉ）の順に連続してクリックする上記の操作を行うことにより、図２６（ｂ）に示すように、新たな導体層および新たな絶縁層が挿入されるものである。
　そして、層の追加ボタン５２をクリックした後、三次元表示において層を追加したい位置の上下に存在する層をそれぞれ連続してクリックすることにより、クリックされた層の間に層を追加するものと検知することができるものである。
 

　また、上記において追加された層は、図２６（ｂ）に示すように、絶縁層の厚さや材質などの設計情報が設定されていない状態となっている。
　こうした場合においても、絶縁層の設計情報は、従来の文字情報が記載されたエディタ画面を表示することなく、三次元電気設計装置１０によれば、上記したテクノロジー情報設定によって三次元表示の設計データ上で設定可能となっている。
　上記新たに追加された絶縁層の設計情報の設定方法としては、絶縁層の厚さを設定する場合、絶縁層の「厚さ」と表示されている箇所をマウス１８で選択するとカーソルが表示され、キーボード２２から数値を入力することができるようになる（ここでは、例えば、０．０１６００と入力する）。また、絶縁層の材質を設定する場合は、「材質」と表示されている箇所をマウス１８で選択と、材質メニュー５４が表示されるため、材質メニュー５４の中から材質を選択することができる（ここでは、例えば、材質Ｄを選択する）。
 

　上記の操作により、追加された絶縁層は、図２６（ｂ）に示すように厚さおよび材質が設定されていない状態であったものであるが、三次元表示上において各種設定を変更することにより、図２６（ｃ）に示すように、絶縁層の三次元表示が変更される。
　図２６（ｃ）においては、追加した絶縁層の厚さを０．０１６００、材質を材質Ｄと設定した状態を示しているものであるが、さらに、図２５で説明した導体層仕様の設定も行うことで、追加した絶縁層とともに追加された導体層を「多層高密度ネガ」と設定することができる。
　また、絶縁層が有する物理的な形状の情報についても、設定した厚さに対してリアルタイムに変更されるものである。即ち、設定した絶縁層の厚さ＝０．０１６とデフォルト設定である倍率１０倍との両方の条件が反映され、「絶縁層厚さ０．０１６×倍率１０倍」の状態で表示されるものである。
 

　（３－２）導体層と絶縁層とのグルーピング
　上記したように、図２６（ａ）（ｂ）（ｃ）においては、導体層と絶縁層とがグルーピングされており、導体層と絶縁層との間には隙間なく１セットとして表示されている。
　これは、電子基板は、絶縁層である絶縁基板の表面に導体層である導体を形成して製造されることに由来する。
　導体層と導体層との間も、必ず絶縁層によって絶縁された設計をする必要があるため、導体層と絶縁層とを１セットとしてグルーピングした方が、いずれの絶縁層の表面に導体パターンを形成するかを把握することができ、導体パターンを形成する絶縁基板がないなどの設計ミスも低減できるものである。そのため、本発明による三次元電気設計装置１０においては、導体層と絶縁層とをグルーピングして表示することとする。
　例えば、図２７に示すように、導体層１と絶縁層１との２つの層が１セットであり、導体層２と絶縁層２との２つの層が１セットであり、絶縁層３は上方側に導体層３と下方側に導体層４と２つの層とグルーピングされて３つの層が１セットであるように設計されており、合計３セットで表示されている。
　各セットの間は、上記において説明した三次元表示のデフォルト設定画面において絶縁基板の間隔で指定した距離を設けて配置された状態で表示されている。
　こうした導体層と絶縁層とを１セットにする操作方法を、以下に図２７を参照しながら説明する。
 

　まず、導体層を追加する場合、導体層の側面をマウス１８で右クリックすると、図２７（ｂ）に示すようにメニュー６０が表示される。そして、表示されたメニュー６０の中から所望の条件を有する導体層を選択しクリックすると新たな層が追加される。
　図２７（ｂ）では、導体層２の側面をマウス１８の右ボタンでクリックし、表示されたメニュー６０から「上にコピー追加」をマウス１８で選択した状態を示す。ここで、「上にコピー追加」とは、選択された導体層よりも上層に導体層２と同じ導体層および絶縁層がコピーされるものである。
　この操作により、図２７（ｃ）に示すように、導体層２の上方側に新たな導体層３と絶縁層３が追加（コピー）されている。
　この際、同時に、導体層３および絶縁層３を挿入するためのスペースを確保するため、導体層１および絶縁層１が自動で上方側へ移動し、また、導体層２および絶縁層２が自動で下方側へ移動して、上記において説明した三次元表示のデフォルト設定で指定した「絶縁層間の間隔」が確保された状態で表示される。
 

　また、新たに追加された導体層と共に、その導体層とセットになる絶縁層も絶縁層３としてコピーされている。
　コピーされた導体層３および絶縁層３の設計仕様（絶縁基板の厚さや材質、導体層仕様など）は、導体層２および絶縁層２と同一な設計仕様でコピーされるため、変更が必要な場合は、以後必要に応じて変更するようにする。
　なお、新たにコピーされた導体層および絶縁層においては、コピー元の層に配置されているオブジェクト（配線パターン、部品、サーマルランドなど）はコピーされず、層の設計仕様のみがコピーされ表示される。
　そして、上記図２７（ｂ）においては、メニュー選択時に「上にコピー追加」を選択したものであるが、例えば、メニューのうち、「下にコピー追加」を選択した場合は、選択した層の下方側に新たな層がコピーされ追加される。
　また、メニューのうち、「上に追加」や「下に追加」を選択した場合は、材質などの設計仕様はコピーされず、設計仕様が未設定の状態で単に層の追加のみが行われるものであり、選択した層の上方側もしくは下方側に新たな層が追加される。
 

　ここで、図２８（ａ）の例においては、導体層Ａが単独で存在し、絶縁層とセットになっていない状態を示している。
　このような場合においては、導体層Ａを選択して表示されたメニュー６０の中から、「下の絶縁体とセット」を選択すると、図２８（ｂ）に示すように、導体層Ａの下方側にある絶縁層Ａとグルーピングされ、１セットとして認識されて隙間なく表示される。
　なお、上記した導体層および絶縁層における設定について、本発明による三次元電気設計装置１０では、設計ミスがあった場合、図２９（ａ）に示すようにエラー表示されるようになされている。
　図２９（ａ）では、導体層Ａと導体層Ｂが直接接触するように上下に配置されており、こうした場合、導体層が絶縁されていない状態になっている。そのため、本装置が設計ミスであることを検知し、ＥＲＲＯＲと表示している。
　こうした警告により、電気設計上のミスを事前に発見することが可能となっている。
 

　さらに、上記した導体層および絶縁層における設定について、本発明による三次元電気設計装置１０では、図２９（ｂ）および（ｃ）に示すように、表示画面１６上に示される断面表示アイコン６２をクリックすると、図２９（ｃ）に示す断面プレート６４が表示される。それにより、断面プレート６４における三次元表示の図形の断面が参照可能となる。また、断面プレート６４をマウスでドラッグして移動すると、参照したい断面の位置を変更することができる。
　さらにまた、断面プレートの中央部に表示されている回転球６６を、マウスで縦横に回転させると、断面プレート６４が回転して自由な角度で切断した場合の断面形状を確認することが可能となる。
 

　（３－３）テクノロジー情報のデータ構造
　次に、図３０を参照しながら、三次元表示のテクノロジー情報設定に関連するテクノロジー情報のデータ構造について説明する。
　ここで、上記したように、テクノロジー情報とは、電子基板や半導体パッケージの層構成や高さ方向の構造の情報、各層および各基板の厚さ情報、電気設計時に用いる部品であるランドレジスト、ビア、ホール径などの大きさや形状情報、配線パターンの幅情報、部品配線パターンやビア間のクリアランス情報、各基板属性であるネガ、ポジ、ネガポジなどの設計仕様情報を主とする設計情報を指すものとする。
　本発明による三次元電気設計装置１０では、新たな設計が開始されると、共有設定に記憶されているテクノロジー情報を読み込み、新たに行われる設計に関する設計データ内に、そのテクノロジー情報を記憶し、新たな設計データを作成するものである。
　例えば、図３０（ａ）に示す例では、新規作成を行う際に表示画面１６にはメニュー７０が表示される。こうしたメニュー７０の中から新規設計を選択すると、設計データＡというデータが新たに作成される。
　そして、共有設定が記憶されているデータからテクノロジー情報を読み込み、上記設計データＡ内にもテクノロジー情報を記憶することを示している。
　こうしたテクノロジー情報には、上記において説明した設計仕様に関わる情報が記憶されており、その一例を図３０（ｂ）を参照しながら説明する。
 

　まず、図３０（ｂ）に示すように、設計データ内に記憶されたテクノロジー情報には、テクノロジー情報の種別情報７２と詳細情報７４とが記憶されている。
　設計データＡ内に記憶されたテクノロジー情報には、テクノロジー情報の種別情報として多層高密度ポジ、多層高密度ネガ、多層高密度ネガポジ、２層低密度ポジおよび２層低密度ネガの５種類の種別が記憶されている（この５種類の種別は、あくまでも例であり、この５種類に限られるものではない。）。
　また、種別情報７２の多層高密度ポジには、詳細情報７４として、ネガ／ポジ属性をネガとする設定の他に、配線パターン幅の設定値や、クリアランスの設定値の情報などが記憶されるものである。
　そして、上記図２５および２６において、テクノロジー情報設定表示４６を表示しながら各層にテクノロジー情報を設定する場合の操作について説明したが、その際に表示画面１６上に表示されるテクノロジー情報設定表示４６は、上記において説明したテクノロジー情報の種別情報７２の内容が表示されるものである（図３１（ａ）参照。）。
 

　このように、設計画面上でテクノロジー情報の設定を行うことにより、各層の設計仕様がテクノロジー情報の詳細情報７４に基づいて設定される仕組みとなっている。
　より詳細には、例えば、図３１（ｂ）に示すテクノロジー情報の詳細情報７４で記憶しているネガ／ポジ属性はネガであり、部品と部品のクリアランスは０．２５０ｍｍであるなどの仕様が、種別情報７２において多層高密度ポジが選択された層の全てに設計仕様として反映されることになるものである。
　そのため、図３１（ａ）の例では、設計画面で導体層１が多層高密度ポジに設定されているので、導体層１の仕様は、部品と部品のクリアランスは０．２５０ｍｍなど詳細情報７４に設定された値に設定されることとなる。
 

　上記において説明したように、本発明による三次元電気設計装置１０においては、三次元形状の設計データ上でテクノロジー情報を設定できるようにしたため、図２４に示すような従来の設定画面と二次元で表示する表示画面との画面切り替えをすることなくテクノロジー情報の設定が可能になった。
　また、上記従来の設定画面においては、文字による情報のみが表示され、かつ、設計データについても二次元で表示される設計データのみを参照しながら設計していたため、例えば、絶縁層の厚さを０．０１６とするところを０．１６と一桁間違えて入力するなどのミスを見落としやすいものであったが、本発明による三次元電気設計装置１０においては、三次元形状の設計データを用いて視覚的に確認しながらテクノロジー情報の設定が可能であるため、上記したような絶縁層の厚さを間違えるなどのミスを瞬時に発見することが可能となり、設計ミスを軽減することが可能である。
 

　（４）差動配線データの入力方法について
　次に、図３２を参照しながら、二次元表示と三次元表示とのシームレスな表示切替えおよび電気設計特有の三次元表示が可能な本発明による三次元電気設計装置１０を用いて、高さ方向の構造を生かした差動配線機能の一例について説明する。
　まず、図３２（ａ）に示すように、表示画面１６上に電気設計データを二次元表示した状態から、２本の差動配線を２つの層にわたって配線させる方法を説明する。
　図３２（ａ）は、設計データを二次元表示した状態で、差動配線に用いられる端子として端子Ａと端子Ｂが設定されている場合、端子Ａと端子Ｂとは電気的に結線すべきであるものとして認識されるものである。しかしながら、図３２（ａ）に示す状態は、未結線であるため、端子Ａと端子Ｂとの間に結線が必要であることを示す破線のラバーバンドが表示されている。
 

　図３２（ａ）では、端子Ａをクリックして選択することで、配線が開始された状態を示している。
　次に、端子Ｂの方向へマウス１８を動かしながら、マウス１８のホイールボタン１８ａをダブルクリックすると、設計データが二次元表示から三次元表示へシームレスに切り替わる。
　ここで、図３２（ｂ）に示す三次元表示から、導体層１上の端子Ａ－Ｂ間に配線される差動配線が、マウスポインター１８ｂの移動に伴い、ラバーバンド（Ｌ１）も追従して配線されているようすがわかる。
　なお、ラバーバンドＬ１は、信号名を「ｓｉｇ１＋」とするものとし、こうした信号名は各配線に対して設計データとして記憶されているものとする。
 

　そして、ペアで配線されるべき差動配線のもう一方のラバーバンド（Ｌ２）についても、マウスポインター１８ｂの移動に伴い、追従してラバーバンドＬ１のペアとなるラバーバンドＬ２が自動認識され配線される。
　こうしたラバーバンドＬ２は、信号名を「ｓｉｇ１－」とするものとする。
 

　次に、本発明による三次元電気設計１０においては、上記した信号名のうち末尾「＋」「－」を除外した部分、即ち、「ｓｉｇ１」の部分を識別するように設定しており、信号名のｓｉｇ１の部分が同一であるものについてはペアで配線すべきものとして認識される。
　そのため、上記差動配線においては、ラバーバンドＬ１の信号名とラバーバンドＬ２の信号名とが同一であるため、ペアの配線であることを自動判定することが可能である。
　そして、図３２（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に示すように、ペアとなる配線を自動認識して差動配線を実行することが可能となっている。
 

　次に、図３２（ｃ）には、配線パターンの通過点「Ｐ１」をクリックしている状態を示している。
　このように、配線パターンの通過点「Ｐ１」をクリックすると、ラバーバンドＬ１では端子ＡからＰ１まで配線パターンが引かれる。これにともない、同時にラバーバンドＬ２においても、ペアとなる配線の通過点Ｐ１がクリックされたことを検出し、端子ＣからＰ２までの配線が自動的に行われた状態になっている。そして、ここでは、Ｐ２と端子Ｂとの間は、まだ配線されていないためにラバーバンドが表示されている。
　なお、端子Ａからの出発する配線は、自動的に４５度で配線されるように設定している。
　そして、図３２（ｄ）では、ラバーバンドＬ１の通過点Ｐ１をクリックした後に、端子Ｂをクリックすることで、配線の確定が行われ、端子Ａ－Ｂ間の配線が完了した状態となっている。
　また、同時に、ラバーバンドＬ２においても、Ｐ２から端子Ｃまでの配線および導体層１と導体層２との間のビアの発生が自動的に行われ、端子Ｃ－Ｄ間の配線が完了した状態となっている。そして、上記のようにして配線が完了すると、未結線であることを示すラバーバンドは非表示となる。
 

　従来、差動配線された設計データを二次元電気設計ＣＡＤで表示すると、図１（ｂ）に示すように、いずれの層に配線が施されているか、多層基板においてビアがどの層間に形成されているかなどの情報を瞬時に判断できないものであり、設計ミスを引き起こす要因となっているものであったが、以上において説明したように、本発明による三次元電気設計装置１０によれば、三次元表示で差動配線を行うことが可能であるため、上記設計ミスを軽減することが可能となる。
　即ち、いずれの層に配線が施されているかや、多層基板においてビアがどの層間に形成されているかなどの判断を瞬時に視覚的に確認することが可能であるため、設計ミスが軽減される。
　さらに、三次元表示の状態で差動配線する際に、ペアとなる接続を自動で認識し配線するため、設計効率も向上するものである。
 

　ここで、図３３に示すフローチャートを参照しながら、上記した差動配線の処理が実際に行われる際の処理手順について説明することとする。
 

　はじめに、ステップＳ３３０２において、設計者によって端子もしくはラバーバンドをひとつ選択する操作が行われると、差動配線の処理フローが開始され、ステップＳ３３０４に進む。
　次に、ステップＳ３３０４において、上記ステップＳ３３０２において選択された端子もしくはラバーバンドに付与された信号名を読み込む処理が行われる。
　ここでは、上記図３２において説明したラバーバンドに付与された「ｓｉｇ１＋」や「ｓｉｇ１－」などの信号名を読み込む処理が行われる。

　次に、ステップＳ３３０６において、読み込んだ信号名の末尾が「－（マイナス）」であるか否かの判断処理が行われる。
　ここで、上記において読み込んだ信号名の末尾がマイナスであったものとすると、ステップＳ３３０６においてＹｅｓと判断され、ステップＳ３３０８に進む。
　次に、ステップＳ３３０８において、信号名の末尾「－」を「＋」に変えた差動の信号を編集中の設計データから探す処理が行われる。
　次に、ステップＳ３３１０の判断処理において、ステップＳ３３０８において末尾の異なる差動の信号が検出されたか否かの判断処理が行われる。
　ここでは、ステップＳ３３１０において、差動ペアの信号が存在すると判断されたものとして、ステップＳ３３１２に進む。
　そして、ステップＳ３３１２においては、差動配線を開始する処理が行われる。
　次に、ステップＳ３３１４においては、差動配線を表示し、配線を終了する処理が行われる。
　こうして、差動配線の処理フローは終了する。
 

　一方、ステップＳ３３０６において、読み込んだ信号名の末尾が「－（マイナス）」でなかった場合、Ｎｏであるものと判断され、ステップＳ３３１６に進む。
　ステップＳ３３１６において、さらに、読み込んだ信号名の末尾が「＋（プラス）」であるか否かの判断処理が行われる。
　ここで、読み込んだ信号名の末尾が「＋（プラス）」であったものとすると、ステップＳ３３１６においてＹｅｓと判断され、ステップＳ３３１８に進む。
　また、ステップＳ３３１８においては、信号名の末尾「＋」を「－」に変えた差動の信号を編集中の設計データから探す処理が行われる。
　次に、ステップＳ３３１０の判断処理において、ステップＳ３３１８において末尾の異なる差動の信号が検出されたか否かの判断処理が行われる。
　ここでは、差動ペアの信号が存在しなかったものとすると、ステップＳ３３１０においてはＮｏと判断され、ステップＳ３３２０に進む。
　そして、ステップＳ３３２０では、「差動の配線がありません」のメッセージを表示する処理が行われる。
　そして、差動配線の処理フローは終了する。
 

　次に、上記ステップＳ３３１６において、読み込んだ信号名の末尾が「＋（プラス）」でなかった場合の処理について説明すると、ステップＳ３３１６の判断処理において、Ｎｏと判断され、ステップＳ３３２２において、１本の配線を開始する処理が行われる。
　ここでは、信号名に＋（プラス）もしくは－（マイナス）の記号がないものと判断した結果より、選択された端子もしくはラバーバンドは１本の配線と判断し、１本の配線を行うものである。
　そして、ステップＳ３３２４に進み、配線を表示し、配線を終了する処理が行われる。
　こうして、差動配線の処理フローは終了する。
 

　上記において説明したように、図３２に示した差動配線の入力は、図３３に示す差動配線の処理フローに基づいて処理が行われるものである。
 

　次に、図３４および図３５を用いて、複数の配線を同時に行う差動配線の配線方法について説明することとする。
　光ファイバーなどの高速な通信をブロードバンドと称するものであるが、そうしたブロードバンドに用いる差動配線は、従来、同一層で配線されていたが、本装置によって複数の層を用いて１６本のバスを差動配線する一例について説明する。
 

　図３４（ａ）には、１６本のバスの端子からラバーバンドが表示されており、差動配線が未結線の状態であることを示している。
　ここで、上記１６本のラバーバンドの信号名は、「ｓｉｇ１＋」「ｓｉｇ２＋」「ｓｉｇ３＋」「ｓｉｇ４＋」「ｓｉｇ５＋」「ｓｉｇ６＋」「ｓｉｇ７＋」「ｓｉｇ８＋」と「ｓｉｇ１－」「ｓｉｇ２－」「ｓｉｇ３－」「ｓｉｇ４－」「ｓｉｇ５－」「ｓｉｇ６－」「ｓｉｇ７－」「ｓｉｇ８－」とするものとし、上記信号名は『ｓｉｇ［１－８］＋』と『ｓｉｇ［１－８］－』という簡略化された表記で信号名を表示している。
 

　本発明においては、未結線の状態であるラバーバンド表示の際には、＋（プラス）の信号名を有する配線と－（マイナス）の信号名を有する配線とが表示されるが、図３４（ａ）に示すように、ラバーバンドを横断するように、点Ｐ１と点Ｐ２との２点を連続してマウス１８を用いてクリックすると、線分Ｐ１－Ｐ２が現れる。
　そして、線分Ｐ１－Ｐ２と上記ラバーバンドとが交差する領域の接続について、配線指示がなされたものと認識される。さらに、上記の線分Ｐ１－Ｐ２をマウス１８を用いてドラッグすると、その移動に伴い、１６本のバスの差動配線が開始され、マウス１８の移動に伴い差動配線開始の指示がなされる。
　従って、図３４（ｂ）では、１６本のバスの配線が開始され、マウス１８の移動に伴いラバーバンドが追従している状態を示している。
 

　次に、配線の通過点である線分Ｐ１－Ｐ２をクリックすると、図３４（ｃ）に示すように、線分Ｐ１－Ｐ２が移動してクリックされた箇所までの差動配線が実行される。
　その際、図３２（ｃ）および（ｄ）に示した例と同様に、信号名の末尾「＋」「－」以外の部分が同一の接続がペアであることを三次元電気計算装置１０が自動認識することで、ペアの差動配線が配線される（例えば、「ｓｉｇ１＋」と「ｓｉｇ１－」がペアであることを認識する）。
　

　このように、差動配線のペアの存在が認識されることで、導体層１にのみ表示されていた１６本の配線のうちの半分の配線が、導体層１の下層である導体層２に配線されるようになる。
　より詳細には、図３４（ｃ）に示すように、信号名「ｓｉｇ１＋」～「ｓｉｇ８＋」を有する８本の配線、即ち、ｓｉｇ［１－８］＋が導体層１に配線され、また、信号名「ｓｉｇ１－」～「ｓｉｇ８－」を有する８本の配線、即ち、ｓｉｇ［１－８］－が導体層２に配線され、ペアとなる配線が上下に隣接する層である導体層１と導体層２とに配線されるようになる。
　また、こうした上下層においてペアで配線される配線は、ｓｉｇ１＋の配線パターンとｓｉｇ１－の配線パターンとは、各層において同じ位置に配線されるものである。即ち、ＸＹ面でみた場合同じ座標に配線されるため、基板上面から見ると重なった状態で配線されている。
　また、上記差動配線によって導体層２へ配線する際に、ファンアウト処理（端子から配線パターンで引き出しビアを発生する処理）が自動で行われ配線されている。
　即ち、図３４（ｃ）に示すように、下層である導体層２に配線された配線パターンの端部は、上層である導体層１のオブジェクトに接続するように発生させたビアを介して、上記導体層１と電気的に接続しているものである。
 

　上記において説明したブロードバンドに用いる差動配線は、特に配線の本数が多いバスの差動配線をする場合であり、従来のように同一層に配線本数の多い配線パターンを横に並べて配線するよりも、上下層にわたるように差動配線を行う方が配線効率がよいものである。
 

　例えば、図３５（ａ）に示すように、１６本のバスを同一層で横に並べてすべてを配線する場合、十分な配線スペースが確保できずに配線パターンの一部が基板の外にはみ出してしまうなどの理由から、設計基準に基づく基板外形からのクリアランスを保った状態で配線をすることが難しいものであった。
　このように、１６本の配線のすべてを同一層に配線する場合、図３５（ａ）に示す部品Ａを基板のより内側に移動する必要があるが、部品Ａを基板のより内側に移動するためには、移動先である配置スペースを確保する必要があるため、それに伴い、基板全体の部品配置や配線を変更する必要が生じたり、膨大な設計時間を費やす必要が生じるなどの問題点を招来することとなる。
 

　一方、図３５（ｂ）に示すように、１６本の配線を上下層で差動配線をした場合には、設計基準に基づく基板外形からのクリアランスを保った配線が可能であり、かつ、部品Ａの移動をすることなく差動配線が可能となる。
　また、上記の例に限らず、図３５（ａ）に示すような、同一層での差動配線は、広い配線スペースを必要とするために部品の配置位置や配線ルートが限定されてしまうが、本発明の図３５（ｂ）のように配線に必要なスペースを上下層で２分し、１／２の幅で配線した方が、部品の配置位置や配線ルートの選択肢が増え設計効率がよい。
　近年の電子基板は、基板の厚さも薄くなってきており、上下層で差動配線した方がカップリング性能が良い、即ち、電磁妨害（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ＥＭＩ）を低減する効果が高いという利点もあるため、前述で説明した３Ｄ表示によって配線及びビアの高さ方向の構造を確認しながら、かつ、容易に上下層で差動配線をする機能が必要となる。
 

　上記において説明したように、本発明の三次元電気設計装置１０によれば、２層にわたって配線が行われる差動配線が所望の層間において正しく配線されているか否かや、断線の有無などを、視覚的に瞬時に確認できるため、設計ミスを軽減することが可能である。
 

　（５）部品内蔵基板の設計方法
　近年の電気製品は、小型化や薄型化の需要が高まり、それに伴い電子基板や半導体パッケージのさらなる高密度化が求められている。電子基板をより高密度化するために、電子基板の表面に実装していた電子部品を電子基板の内層に実装することが可能な部品内蔵基板を容易に設計する技術が求められている。
　本発明による三次元電気設計装置１０は、部品内蔵基板を容易に設計するための機能を備えているものである。
 

　（５－１）部品内蔵基板への部品の移動
　図３６（ａ）に、電子基板（以下、適宜に基板と称する。）の表面に電子部品（以下、適宜に部品と称する。）が実装された状態を示す。
　例えば、本発明による三次元電気設計装置１０においては、部品を基板の内層へ移動して基板に部品を内蔵する場合には、三次元表示の設計画面上において、移動対象である部品を移動先である層へマウスを用いてドラッグすることにより移動が行われる。
　即ち、図３６（ａ）においては、部品Ａをマウスで選択しドラッグ移動することにより、図３６（ｂ）に示すように、部品Ａは第４層に移動されるものである。
　また、部品Ａの層間の移動に伴い、基板の内層へ部品を実装する際に必要なキャビティが自動で生成されるようになされている。ここで、キャビティとは、多層基板内に部品を埋め込むための空間を有するくぼみもしくは穴のことを指すものであり、形成したくぼみもしくは穴に部品を埋め込むものである。こうしたくぼみもしくは穴であるキャビティに部品を埋め込んだあとは、部品の周辺に残る空間に樹脂を流し込むことにより内蔵した部品を固定するものである。
　本発明による三次元電気設計装置１０においては、図３６（ｂ）に示すように、部品を基板内部に移動すると、その部品のサイズに適したキャビティが部品周辺に自動的に形成されるものである。
 

　さらに、その基板の主要となる半導体などの能動部品であるキー部品をドラッグ移動した場合には、キー部品と電気的に接続された周辺部品や配線パターンが存在することを本装置が検知し、キー部品とともに周辺部品や配線パターンも自動的に移動する。
　図３６（ｂ）に示す例においては、部品Ａと配線パターンを介して接続された部品Ｘおよび配線パターンＺとが部品Ａとともに内層へ移動している。
　一方、部品Ｙは、部品Ａと電気的な接続がないため移動されないものである。
　また、移動指示が行われた部品がキー部品ではなく、抵抗やコンデンサーなどの受動部品であった場合には、周辺の部品は移動せずに選択された部品のみが移動するようになされている。
 

　なお、上記において説明したように発生されたキャビティは、発生の際に、本装置によって発生と同時に対象部品とともに後述のグルーピング処理が行われるため、例えば、図３６（ｃ）に示すように、部品を移動する指示がなされた場合、部品の移動に伴いキャビティも追従して移動するものである。
 

　（５－２）部品内蔵基板における内蔵部品の接続方法
　ここでは、上記において説明した基板に内蔵された基板内蔵部品に対して電気的接続を行う方法について説明する。
　図３７（ａ）に示すように、基板内蔵部品の配線を行うためには、内蔵部品の端子からビアを介して第１層に配線を引き出して配線を行う方法と、図３７（ｂ）に示すように、内蔵部品を配置した層にパッドを発生させて配線する方法などが挙げられ、何らかの方法で内蔵部品を配線する必要がある。
　そのため、本発明による三次元電気設計装置１０においては、図３７（ｂ）に示すように、配線を行う基板内蔵部品を選択し、表示されたメニューの中から接続方法を選択できるようにした。
　より詳細には、図３７（ｂ）に示すように表示されたメニュー８０の中より、接続方法の指定を選択すると、図３８（ａ）に示す接続方法の選択画面８２が表示される。この接続方法の選択画面８２においては、基板内蔵部品に対して行う配線の接続方法を選択できるようになされている。
 

　図３８（ａ）の接続方法の選択画面８２では、例えば、部品の端子から上方側にビアを発生して接続する方法である上側ビア接続、部品の端子から下方側にビアを発生して接続する方法である下側ビア接続、部品の端子の上方側および下方側との両側にビアを発生して接続する方法である上下ビア接続、部品の端子の下方側にパッドを発生して接続する方法である下側パッド接続、部品の端子の上方側にビアを発生し、下方側にパッドを発生して接続する方法であるビア・パッド接続、部品の端子の上方側にパッドを発生して接続する方法である上側パッド接続の接続方法を選択可能である。
　ここでは、ポインタ１８ｃを用いてクリックすることにより、下側パッド接続を選択した状態を示している。
 

　また、図３８（ａ）に示す接続方法の選択画面８２で接続方法を選択した場合は、パッドおよびビアが自動発生させるものであるが、発生させるパッドおよびビアは、図３８（ｂ）に示される部品データベース内に登録されたパッドおよびビアの形状が読み出されて自動発生させるものである。
　ここで、図３８（ｂ）に示す部品データベースには、部品型名を「ＲＭＣ１／１６Ｋ」として登録した部品の形状と接続方法を選択した際に発生させる接続パッドおよび接続ビア形状を示すものであるが、「ＲＭＣ１／１６Ｋ」が基板内蔵部品となる場合には、図３８（ｂ）に示す形状の接続パッドおよび接続ビアとが、それぞれ、部品端子からの相対位置として図３８（ｂ）に示す位置の配置で自動発生させるものである。
　なお、こうした部品データベースは外部記憶装置２４に記憶されているものを読み出すものである。
　このようにして、基板内蔵部品を層間へ移動するに伴い、接続先に配設するための接続パッドおよび接続ビアを半自動的に発生させるものである。
 

　（５－３）部品内蔵基板の設計に関するデータ構造
　次に、基板内部に部品を内蔵する場合に用いられるデータ構造について説明する。
　本実施の形態においては、図３９に示すように設計データ内に部品情報、キャビティクリアランス情報およびオブジェクト情報とが記憶されている。
　ここで、部品情報としては、各部品の情報及び各部品の形状データが記憶されている。
　また、キャビティクリアランス情報としては、部品の種別に対応したキャビティ外形のクリアランス値が記憶されている。
　さらにまた、オブジェクト情報としては、絶縁基板など部品以外のオブジェクトの情報および各オブジェクトの形状データが記憶されている。
　こうした設計データに記憶されている情報を用いて、基板内層への部品の内蔵が行われる。
 

　設計者により、部品を内層へ層間移動する操作が行われた場合、選択された部品について、部品種別に適したクリアランス値をキャビティクリアランス情報から読み込み、得られたクリアランス値に基づいたキャビティを絶縁基板などのオブジェクトに発生する仕組みとなっている。
　例えば、図３９に示す部品情報に記憶されている部品Ｎｏ．１が選択され、内層へ移動する操作が行われた場合、部品Ｎｏ．１の部品種別は半導体であるため、キャビティクリアランス情報から半導体のクリアランス値を読み出す。
　この場合、半導体のクリアランス値は、ｘ方向のクリアランス値＝０．３ｍｍ、ｙ方向のクリアランス値＝０．４　ｍｍ、ｚ方向のクリアランス値＝０．５　ｍｍであるため、部品の外形からｘ方向に０．３　ｍｍ、ｙ方向に０．４　ｍｍ、ｚ方向に０．５　ｍｍをそれぞれ延長した外側となる形状でキャビティを発生させる。
　そして、図３９に示す設計画面のように、キャビティが２層から３層にわたる場合には、オブジェクト情報内のオブジェクト形状データで示すように、２層と３層の絶縁基板にそれぞれキャビティを発生する仕組みとなっている。
　また、上記のように２層と３層の絶縁基板にキャビティが発生する際、図３９の例においてはオブジェクト情報のグループ部品Ｎｏ．に対象となる内蔵部品として、グループ部品Ｎｏ．を１として記憶している。
　これにより、内蔵部品である部品Ｎｏ．１と絶縁基板のキャビティがグルーピングされ、内蔵部品を移動するとキャビティも追従して移動することになる。
 

　ここで、上記データ構造を踏まえて、図４０のフローチャートを参照しながらキャビティ発生の処理フローについて、以下に説明することとする。
　はじめに、設計者により、対象部品を選択し基板内層に移動配置する操作が行われると、キャビティ発生の処理フローが開始される（ステップＳ４００２）。
　次に、ステップＳ４００４において、対象部品の部品種別を部品データベースから読み込む処理が行われる。
　ここでは、移動対象である部品について、設計データの中から部品種別を取得する処理が行われる。

　次に、ステップＳ４００６において、読み込んだ部品種別が半導体などのキー部品であるか否かの処理が行われる。
　ここでは、図３６（ａ）および（ｂ）において説明したように、部品種別がその基板の主要となる半導体などの能動部品（キー部品）か否かの判断が行われる。本実施の形態においては、部品種別が半導体であるものとすると、ステップＳ４００６の判断処理においてはＹｅｓと判断され、ステップＳ４００８に進む。
　そして、ステップＳ４００８においては、対象部品の接続情報（配線パターン）を読み込む。
　ここでは、対象部品の配線状況について確認する処理が行われる。
　次に、ステップＳ４０１０においては、読み込んだ接続情報に接続されている周辺部品を検知する処理が行われる。
　ここでは、対象部品に接続されている部品の詳細が確認される。
　次に、ステップＳ４０１２において、検知した周辺部品を対象部品と同一層に移動する処理が行われる。
　即ち、設計者によって選択された対象部品の移動先へ、周辺部品の移動が行われる。そして、移動先の層においては、移動前の対象部品および周辺部品と同一状況が再現されるように配置される。

　次に、ステップＳ４０１４において、移動した周辺部品と対象部品とを再接続する処理が行われる。
　ここでの処理においては、移動先の層において、移動した周辺部品と対象部品とが接続されるように改めて配線が行われるものである。
　そして、ステップＳ４０１６において、移動した全部品のキャビティ間のクリアランス値を部品データベースから読み込む処理が行われる。
　ここでは、上記において図３９を用いて説明したように、設計データベースより、移動した部品の部品種別をもとにしたキャビティクリアランス情報から各クリアランス値を読み込む処理が行われるものである。
　次に、ステップＳ４０１８では、ステップＳ４０１６において読み込んだ各クリアランス値をもとに、読み込んだクリアランス値で移動した全部品にキャビティを発生する処理を行い、キャビティ発生の処理フローを終了する。
 

　一方、ステップＳ４００６において、読み込んだ部品種別が半導体などのキー部品であるか否かの判断処理において、半導体などのキー部品ではなかった場合、Ｎｏと判断されてステップＳ４０１６に進むものである。
　図３６（ａ）および（ｂ）において説明したように、移動対象となる部品がキー部品でない場合、周辺の部品を対象部品とともに移動する必要がないため、対象部品のみを移動し、ステップＳ４０１６以降の処理を施すものである。
 

　以上の処理が、キャビティ発生の処理フローである。
 

　次に、上記において説明した基板内蔵部品の接続方法およびデータ構造を踏まえて、図４１に示すフローチャートを参照しながら、内蔵部品の接続の処理について説明する。
　図４１には、内蔵部品の接続の処理フローが示されている。
　ステップＳ４１０２では、設計者により、対象部品を選択し、接続方法の選択画面から特定の接続方法を選択する操作を行うと、内蔵部品の接続の処理フローが開始される。
　この処理においては、図３７（ｂ）に示すメニュー８０の中から接続方法の指定を選択したことにより表示された接続方法の選択画面８２の中から所望の接続方法を選択する操作を指すものである。
　次に、ステップＳ４１０４においては、選択した接続方法の情報が読み込まれる処理が行われる。
　ここでは、接続方法の選択画面において選択した接続の種類が読み込まれる。
　そして、ステップＳ４１０６においては、部品データベースから対象部品の部品型番と一致する部品を検索する処理が行われる。

　続いて、ステップＳ４１０８においては、部品データベースから検索した部品の接続パッド、接続ビアの形状と部品端子からの接続パッド、接続ビアの相対位置が部品データベースから読み込まれる処理が行われる。
　ここでは、上記ステップＳ４１０６において検出された対象部品の部品型番に対応する、図３８（ｂ）に示すような対象部品の接続パッドおよび接続ビアの読み込みが行われる。
　そして、ステップＳ４１１０においては、選択した接続方法で、部品データベースから読み込まれた接続パッドおよび接続ビアを、読み込まれた部品端子からの相対位置に発生させる処理が行われる。
　ここでは、所望の移動先である層に配設された対象部品、接続パッドおよび接続ビアが、移動前の対象部品に接続されていたものと同様の方法で対象部品に接続されるものである。
 

　以上の処理が、内蔵部品の接続の処理フローである。
　上記において説明したように、本発明による三次元電気設計装置１０によれば、層間移動した基板内蔵部品に対して、キャビティが自動的に形成され、かつ、接続方法を選択するだけで接続パッドおよび接続ビアを発生させることができるため、部品内蔵基板を容易に設計することが可能となる。
　即ち、従来の二次元電気設計ＣＡＤにおいては、図４２（ａ）の二次元電気設計ＣＡＤの部品内蔵基板の設計手順に示すように、多層基板の内層に部品を配置する際、各層ごとに設定を行う必要があり、多くの手順を踏まなければならないものであった。
　また、従来の二次元電気設計ＣＡＤの設計画面においては、図４２（ｂ）に示すように、電子基板を上方側から見た二次元形状で表示されるため、目視しただけでは高さ方向の情報を把握することが困難であった。
　さらに、どの層に内蔵部品が配置されているか、あるいは、内蔵部品のキャビティがどの層にわたって配置されているかを判断することは目視するだけでは困難であり、また瞬時に判断することが難しいものであった。
 

　本発明による三次元電気設計装置１０によれば、部品を基板に内蔵する際には、移動対象である部品を所望の内層へドラッグ移動する操作のみで部品の移動およびキャビティの自動発生が行われるものであるため、部品内蔵基板の設計を容易に行うことができるものである。
　また、電気設計データを三次元表示し、キャビティがどの層にわたり配置されているかなどの高さ方向に関する情報を視覚的に確認しながら設計を行うことができ、設計ミスを軽減させることが可能となる。
　以上において説明したように、本発明による三次元電気設計装置１０によれば、電子基板の電気設計画面において、二次元表示および三次元表示を容易に切り替え可能にすることで、断線や配置ミスといった設計ミスを瞬時に確認でき、電気設計の仕様に準じた設計が確保できているか否かを容易に判断できるようになる。
 

　なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（３）に示すように変形するようにしてもよい。
 

　（１）上記した実施の形態においては、三次元表示で多層基板における二次元表示と三次元表示との切り替えを、設計者がマウス１８のホイールボタン１８ａをクリックするタイミングで切り替わるようにしたものであるが、これに限られるものではないことは勿論であり、ホイールボタン１８ａの代わりにタッチパッド２０とマウス１８とを組み合わせるようにして、二次元表示と三次元表示との切り替え指示を行っても良いものである。
　（２）上記した実施の形態においては、表示画面上に二次元表示と三次元表示とを選択し表示するようにしたものであるが、それに限られるものではないことは勿論であり、二次元表示と三次元表示とを同一画面上に並べて表示してもよいものである。
　（３）上記した実施の形態ならびに上記した（１）および（２）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

　本発明は、電子基板を設計する際に利用することができるものであり、具体的には、各種製品の電子基板の電気設計において利用することができる。

　　　１０　　　三次元電気設計装置
　　　１２　　　ＣＰＵ
　　　１４　　　内部記憶装置
　　　１６　　　表示装置
　　　１８　　　マウス
　　　２０　　　タッチパッド
　　　２２　　　キーボード
　　　２４　　　外部記憶装置
　　　３０　　　カメラ

Claims (12)

1. 　三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置であって、
   　多層の電子基板を構成する所定の層に対して、前記層を視認する際の視点位置を示す第１の位置座標と視線方向を示す第１の向き座標とを設定する設定手段と、
   　前記設定手段により設定した第１の位置座標と第１の向き座標とに基づいて、前記層を視認した際の状態の前記電子基板の三次元表示画像の生成を制御する制御手段と、
   　前記制御手段の制御により生成した三次元表示画像を表示する表示手段と、
   　前記表示手段により表示した三次元表示画像上において前記電子基板の電気設計を行う編集手段と
   　を有することを特徴とする電気設計装置。
2. 　請求項１に記載の三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置において、
   　前記設定手段は、前記電子基板を二次元表示する際の視点位置を示す第２の位置座標と視線方向を示す第２の向き座標とを設定し、
   　前記制御手段は、前記設定した第２の位置座標と第２の向き座標とに基づいて、前記電子基板を視認した際の状態の前記電子基板の二次元表示画像の生成を制御し、
   　前記表示手段は、前記制御手段の制御により生成した二次元表示画像を表示する
   　ことを特徴とする電気設計装置。
3. 　請求項２に記載の三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置において、
   　前記制御手段は、前記三次元表示画像と前記二次元表示画像とを選択し表示するように前記表示手段を制御する
   　ことを特徴とする電気設計装置。
4. 　請求項１に記載の三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置において、
   　前記制御手段は、前記電子基板における設計データの高さ方向の位置または寸法を可変して前記三次元表示画像の生成を制御する
   　ことを特徴とする電気設計装置。
5. 　請求項１に記載の三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置において、
   　前記制御手段は、前記電子基板を構成する層の間隔を可変して前記三次元表示画像の生成を制御する
   　ことを特徴とする電気設計装置。
6. 　請求項１に記載の三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置において、
   　前記制御手段は、前記電子基板を構成する層の高さ方向の寸法を可変して前記三次元表示画像の生成を制御する
   　ことを特徴とする電気設計装置。
7. 　請求項１に記載の三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置において、
   　前記表示手段は、前記電子基板の設計に用いる仕様情報を三次元表示された電子基板とともに表示し、
   　前記編集手段は、前記仕様情報と前記電子基板とを関連付け、前記仕様情報を前記電子基板の表示に反映するように前記表示手段を制御する
   　ことを特徴とする電気設計装置。
8. 　請求項１に記載の三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置において、
   　前記編集手段による前記電子基板を構成する電子部品の層間の配置移動に伴い、前記制御手段は、前記編集手段によるキャビティの発生または移動を制御する
   　ことを特徴とする電気設計装置。
9. 　請求項１に記載の三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置において、
   　前記編集手段による前記電子基板に差動配線する配線パターンの一方の配線に伴い、前記制御手段は、前記配線した層の隣接した層に他方を配線するように制御する
   　ことを特徴とする電気設計装置。
10. 　三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置によって設計する電気設計方法において、
    　多層の電子基板を構成する所定の層に対して、前記層を視認する際の視点位置を示す第１の位置座標と視線方向を示す第１の向き座標とを設定し、
    　前記設定した第１の位置座標と第１の向き座標とに基づいて前記層を視認した際の状態を前記電子基板の三次元表示画像として三次元表示し、
    　前記三次元表示画像上において前記電子基板の電気設計を行う
    　ことを特徴とする電子基板の電気設計方法。
11. 　請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９のいずれか１項に記載の三次元空間を用いた電子基板の電気設計装置をコンピューターとして機能させるためのプログラム。
12. 　請求項１１に記載のプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体。

Images