JPH0451869B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、プリント配線板の導体回路となる配
線層を、それぞれ縦方向配線パターン層または横
方向配線パターン層に分けて形成し、その層間を
スルーホールによつて接続するようにしたプリン
ト配線板を製造する場合に必要とされるパターン
フイルムの製造方法に関し、特にこのパターンフ
イルムの元になるパターンフイルム作成用データ
の修正を簡単に行なうことのできるパターンフイ
ルムの製造方法に関するものである。 （従来の技術） プリント配線板上に必要な導体回路を形成する
ためには、どのような方法を採るにしても、当該
導体回路の元になるものがなければならない。通
常、この導体回路の元になるものとしては、導体
回路に対応するもの、すなわちパターンを描いた
パターンフイルムが使用されている。このパター
ンフイルムを作成するには、与えられた回路図か
らパターンフイルムのさらに元となるパターンフ
イルム作成用データを作成しなければならない。
つまり、プリント配線板に必要な導体回路を形成
するためには、まず回路図からパターンフイルム
作成用データを作成し、このパターンフイルム作
成用データからさらにパターンフイルムを作成す
る必要があるのであり、このパターンフイルムを
利用することによつてようやくプリント配線板上
に必要な導体回路を形成することができるのであ
る。 このような手順を踏まなければならないのは、
回路図そのままではプリント配線板に直接導体回
路を形成することが困難であるからであり、しか
もプリント配線板に搭載される部品の大きさやプ
リント配線板自体の形状等を考慮して、効率のよ
い導体回路設計を行なわなければならないからで
ある。 以上のような与えられた回路図からパターンフ
イルム作成用データ、このパターンフイルム作成
用データからさらにパターンフイルムを作成する
方法としては、概略次のような方法が採られてい
た。まず、与えられた回路図から、部品の配置や
パターンのレイアウトを考慮しながら、パターン
フイルム作成用データをCADシステム（通常デ
イジタイザーや自動設計を含むシステム）等を利
用することによつて、基板の縦方向配線パターン
及び横方向配線パターンに対応したパターンフイ
ルム作成用データとして作成し、このパターンフ
イルム作成用データに基づいて、基板の縦方向配
線層パターンまたは横方向配線層パターンの二種
類のパターンフイルムを作成するのである。 近年のプリント配線板にあつては、多数の導体
回路を縦横専用に区分けし、かつ必要な導体回路
をスルーホール等により接続することによつて、
導体回路パターンをそれまでの一層に縦横混在の
まま形成するものに比して基板の１対の配線層を
効率良く利用することができるようにはなつた
が、この種のプリント配線板に対してもフアイン
パターン化の必要性が高くなつてきて、導体回路
を構成するためのパターンが非常に多くなりつつ
ある。しかも、導体回路の内の必要個所をスルー
ホールによつて接続する必要があつて、パターン
がさらに複雑に交錯するようになつてくると、ス
ルーホールも導体回路も非常に数が多くなつてく
ることになる。このようになつてくると、導体回
路を基板の各層に分けたり、各層の導体回路をス
ルーホールによつて接続するだけでは、フアイン
パターンの形成という要望には十分対処すること
ができなくなつてきている。 このような従来の技術の実状を、図面を参照し
て具体的に説明してみると次の通りである。第３
図及び第６図はプリント配線板の各層（この場合
２層）に形成されるパターンの一部を模式的に示
したもので、これらの図においては、例えばプリ
ント配線板の横層に形成される横方向のパータン
１１を実線で表し、プリント配線板の縦層に縦方
向のパターン１２を点線で表したものである。そ
して、各パターン１１，１２は、必要に応じて丸
印で示したスルーホール１３によつて電気的に接
続されているものである。すなわち、このプリン
ト配線板においては、電気的に連続すべき一本の
導体回路が、その方向を変える場合にその変位点
におけるスルーホールによつて基板の他層との導
通を行うようにしたものであり、この第３図及び
第６図に示した例の場合には導体回路としてと
の記号で示した二本の導体回路が示してある。 ところが、の導体回路は、の導体回路に対
して第３図に示したような経路を通らなくても、
例えば第６図に示したような経路を通つてもよい
ことが容易に理解できる。従来のパターンが第３
図に示したような経路しか採れなかつたのは、両
パターン１１，１２を完全な縦方向と横方向に分
割して形成したことと、スルーホールの選択の仕
方が不十分であつたためである。第３図と第６図
を比較することによつて容易に理解できること
は、特にスルーホールの数の相違である。第３図
のパターンのようにスルーホールの数が多いと、
スルーホールはドリルによつて穴明けするのであ
るが、穴明け工程の作業時間やドリルの摩耗が増
加して基板製造のコストアツプにつながる。また
完成後のプリント配線板の歩留も非常に悪くな
る。通常、スルーホールは基板に対する穴開けや
スルーホールメツキ等の多くの工程を経て形成さ
れるものであり、このような多くの工程を必要と
するスルーホールが多ければ多い程不良部分が多
くなるからである。このことは、プリント配線板
に形成される導体回路が非常に多いフアインパタ
ーンの場合に顕著に現れる。 発明者等は、以上のような実状に鑑み、導体回
路の経路を少し変更するのみでスルーホールの数
を大量に減らすことができることを新規に知見
し、本発明を完成したのである。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は以上のような経緯に基づいてなされた
もので、その解決しようとする問題点は、導体回
路のための従来のパターンフイルム上に形成され
たスルーホールの無駄であり、これに伴なうフア
インパターン化に対する効率の悪さである。 そして、本発明の目的とするところは、このよ
うな無駄なスルーホールを無くして、既にある簡
単な設備を使用して効率良くかつ低いコストで無
駄のないパターンフイルムを作成することのでき
る方法を提供することにある。特に、本発明は、
パターンフイルム作成用データのチエツク作業が
容易となり、チエツク時間を短縮することができ
て、しかも完成品の信頼性を向上させることので
きるプリント配線板用のパターンフイルムの作成
方法を提供することを目的とするものである。 （問題点を解決するための手段及び作用） 以上の問題点を解決するために本発明が採つた
手段は、 「プリント配線板を構成する基板の表面及び裏
面などの各層別々にそれぞれ縦方向配線パターン
または横方向配線パターンとして形成され、かつ
前記基板を通して形成されるスルーホールによつ
て接続される配線を形成するための縦方向パター
ンと横方向パターンの二種類のパターンフイルム
を作成するに際し、 前記縦方向配線パターン及び横方向配線パター
ンを示すデータから、描線データ、スルーホール
データ、配線対象層データ及び座標データのそれ
ぞれを抽出して、これら４種類のデータのうち、
電気的に導通のある一つの配線パターンを形成す
るものを、同一ネツト番号と共に第１データとし
て記録し、 前記基板の縦配線層及び横配線層の各層別々に
それぞれ形成される前記各配線層に対応するマト
リツクス状の座標系を形成し、この座標系中にパ
ターンの有または無を示すデータを前記第１デー
タから抽出して、これを前記第１データに対応す
る第２データとして記憶し、 前記第１データより前記ネツト番号毎に前記ス
ルーホールデータを検索してスルーホールデータ
が３回連続して存在する部分を抽出して、この部
分に対応する前記第２データを削除してから、 前記第２データ中において、前記１番目のスル
ーホールデータに該当する座標から出発して、削
除されていない第２データ中の有を示すデータを
避けながら検索を開始し、前記３番目のスルーホ
ールデータに該当する座標に至る間において、一
つの連続した無を示す配線経路を演算処理によつ
て探し出して、前記第１データを修正し、 修正された前記第１データから再び前記第２デ
ータを修正し、前記第１データをパターンフイル
ム作成用データとし、このパターンフイルム作成
用データからパターンフイルムを作成することを
特徴とする高密度パターンフイルムの作成方法」 である。 次に、本発明の原理を図面を使用して概略的に
説明する。 この発明において使用される原理は次の通りで
ある。この発明の基本的な考え方は、基板の横配
線層及び縦配線層側のそれぞれに形成される横方
向パターン１１及び縦方向パターン１２が電気的
に連続する一つの導体回路を形成する場合、必ず
しもスルーホール１３を通らなければならないも
のではないことにある。すなわち、例えば第３図
に示した導体回路は３個のスルーホール１３を
介して形成されているが、このようにするのは同
一平面内の他の横方向パターン１１または縦方向
パターン１２と交差しないようにするためである
が、この交差は第６図に示したような導体回路
とすることによりスルーホール１３を介さなくて
も簡単に回避される。導体回路を第６図に示し
たような形状とすることができたのは、直線方向
に対して45度の角度で方向を変えたからである。
一言で言えば、本発明の方法にあつては、基板上
に形成される導体回路が横方向パターン１１及び
縦方向パターン１２等の全くの縦及び横のみの直
線で形成するのではなく、その一部に斜めの線を
含むことを許容するようにしたことにその特徴が
あるのである。 このような斜めの線を作成する為に、具体的に
は前記第１データより１つ目と３つ目のバイアホ
ールのある座標がわかるので、１つ目の座標を出
発点とし、３つ目の座標を到達点として第２デー
タ上を一定の登録されたパターン（図１１）の種
類に従つてサーチを行いその配線の経路を決定す
るという方法が採られる。 以上のような原理を基にした本発明のプリント
配線板用の高密度パターンフイルムの作成方法に
ついて、以下に詳細に説明する。 本発明に係る方法は、主として第１図に示した
フローチヤートのステツプ(A)〜ステツプ(H)の各段
階を経るものであるが、これらステツプ(A)〜ステ
ツプ(H)の段階は、第２図に示したフローチヤート
の特にステツプ(ニ)〜ステツプ(ホ)の各段階を詳記し
たものである。 第２図に示したフローチヤートは、与えられた
回路図から必要なパターンフイルムを作成するま
での各段階を模式的に示したものであり、ステツ
プ(ロ)において回路図に対応した部品の配置、基板
のスペースの有効利用、スルーホール・接続端子
等の形成位置等を考慮してパターン設計図が形成
される。このように形成したパターン設計図か
ら、デイジタイザー等を利用してパターンフイル
ム作成用データが形成されるのがステツプ(ハ)であ
る。そして、このように作成されたパターンフイ
ルム作成用データは、ステツプ(ニ)及び(ホ)において
検査・修正されるのである。修正されたパターン
フイルム作成用データに基づいてステツプ(ヘ)にお
いて最終的なパターンフイルムが作成されるので
ある。 以上のような第２図のステツプ(ニ)〜ステツプ(ホ)
における具体的な方法が第１図に示したステツプ
(A)〜ステツプ(H)の各段階であり、以下にその説明
をする。 ステツプ(A)においては、既に作成されたパター
ンフイルム作成用データから、どこからどこまで
線（パターン）を引くかの「描線データ」、スル
ーホール１３をどの部分に幾つ形成するかの「ス
ルーホールデータ」を抽出することができるので
あり、また当然に配線パターンをどの層に形成す
るかの「配線対象層データ」及びどの位置のデー
タかを示す「座標データ」の４種類のデータを抽
出するのである。この場合のパターンフイルム作
成用データを記載して見ると、次の通りになつて
いる。

【表】 ここで、 描線が０＝線（パターン）を描かずに移動 描線が１＝線を描きながら移動する バイアホールが０＝バイアホールを設けない バイアホールが１＝バイアホールを設ける ことをそれぞれ意味する。配線対象層が１＝前座
標から現座標まで１層に直線で描線する配線対象
層が２＝前座標から現座標まで２層に直線では描
線する配線対象層が０＝座標の移動だけでどの層
にも描線しない。（なお、バイアホールが２以上
の数字であれば、それに対応した大きさの径のバ
イアホールが設けられることを意味するようにす
ることができる。） ステツプ(B)においては、ステツプ(A)で形成され
た４種類のデータを、電気的に導通のある一つの
配線パターンを形成するものを、同一ネツト番号
で第１データとして作成して記録する。この同一
ネツト番号が付された配線パターンは、これに沿
つて同じ信号が通ることになるのである。 第１データとして記録されるのは描線データ、
スルーホールデータ、配線対象層データ及び座標
データの５種類のデータを一組としたものであ
る。以上がステツプ(B)である。 次に、ステツプ(C)では、基板の横配線層及び縦
配線層の各層別々にそれぞれ形成される各配線層
に対応するマトリツクス状の座標系を形成し、こ
の座標系中にパターンの有または無を示すデータ
を第１データから算出して、これを第１データに
対応する第２データとして記憶する。このステツ
プ(C)で形成された第２データを目に見えるように
表現したのが第４図及び第５図である。 さらに、第１データよりあるネツト番号のスル
ーホールデータが３回連続して存在する部分を抽
出するのがステツプ(D)である。ステツプ(D)にて抽
出された第１データより当該配線に当る部分の第
２データを１から０に変えるのがステツプ(E)であ
る。 次にステツプ(C)では、基板の横配線層及び縦配
線層の各層別々にそれぞれ形成される各配線に対
応するマトリツクス状の座標系を形成し、この座
標系中にパターンの有または無を示すデータを第
１データから算出して、これを第１データに対応
する。第２データとして記憶する。このステツプ
(C)で形成された第２データを見えるように表現し
たのが第４図及び第５図である。 さらに、第１データより、あるネツト番号のス
ルーホールデータが３回連続して存在する部分を
抽出するのが、ステツプ(D)である。ステツプ(D)に
抽出された第１データより、当該配線に当る部分
の第２データを、１から０に変えるのがステツプ
(E)である。これにより、削除された第２データが
第１２図と第１３図である。この削除された第２
データ上で、１つ目のバイアホールを出発点１０
３，１１５として、パターン無と示す０の部分を
第１１図のパターンに従つて(1)経路づつサーチし
て、終点１０８，１０２への最適の経路を決定す
る。これがステツプ(F)である。 リーチ後、採用された第１１図のパターンにし
たつがつて第１データを修正する。

【表】 以上のようにして修正された第１データは、第
７図及び第８図に示したような形になるのであ
る。 この修正した第１データをパターンフイルム作
成用データとし、このパターンフイルム作成用デ
ータからパターンフイルムを作成するのがステツ
プ(H)である。この結果、第６図に示したようなパ
ターンフイルムが形成されるが、このパターンフ
イルムにあつては第３図に示したパターンフイル
ムに比較してスルーホール１３の数は１になつて
２個減つたことになり、また縦並びのパターンは
３本から２本に減つているのである。換言すれ
ば、この修正により、修正後のパターン及びスル
ーホールが修正前のそれよりもシンプルで数が少
なくなつているから、これにより他の配線パター
ンを形成するのに大きな自由度を与えることがで
き、限られたスペースしか有していない基板上に
効率良くパターンを形成することができるように
なつたのである。 次に、本発明に係る方法の一実施例を、第１４
図に示したフローチヤートを参照して具体的に説
明する。 （実施例） まず、与えられた回路図から通常の方法でパタ
ーン設計図を作成し、このパターン設計図からデ
イジタイザー等を使用して縦方向パターン及び横
方向パターンを示すデータを抽出する。このデー
タの抽出は、従来通りの方法によつて行なうもの
である。このように抽出した縦方向パターン及び
横方向パターンを示すデータから、描線データ、
スルーホールデータ、配線対象層データ及び座標
データのそれぞれを抽出して、これら４種類のデ
ータのうち、電気的に導通のある一つの配線パタ
ーンを形成するものを、同一ネツト番号と共に第
１データとして記録する。これらのデータ抽出及
び記録は、従来から使用している方法及び装置を
使用して行なうことができるものである。 このようにして用意したデータから、第１４図
に示したフローチヤートの手順に従つてデータの
検索及び修正を行なう。すなわち、第１４図には
第２図のステツプ(ニ)〜ステツプ(ホ)の各段階を詳記
したものである。 第１４図において、ネツト番号が０となるよう
にリセツトして、このネツト番号に１を加えるス
テツプに移行する。なお、ステツプにおいて
はこのネツト番号が最後のものか否かを判定し、
もし最後のネツト番号であればステツプへ移行
して修正作業を終了する。 ステツプにおいて、ネツト番号が最後のもの
でない場合にはステツプに移行し、このステツ
プにおいて当該ネツト番号に対応する第１デー
タを読み込む。読み込まれた第１データ中にバイ
アホールデータ（このデータは、本実施例では１
である）が３回連続する部分を、ステツプにお
いて検索する。この検索は前述したような手順に
よつて行なわれる。 第１データ中にバイアホールデータが３回連続
していれば、ステツプにおいて当該第１データ
中のスルーホールデータ１を０に修正する。そし
て、ステツプにおいて、検索の出発点(a)から終
点(b)までの道筋の検索を、第１１図に示した９通
りの中から行ない、最も適したものを選択する。
また１つも経路がないものはそのままステツプ
に移行する。このようにして検索した道筋に基づ
いて、ステツプにおいて第１データを修正し、
ステツプに移行する。このステツプにおいて
は、第１データに対応する第２データの０を１に
修正して、当該ネツト番号の検索・修正を完了す
る。 以下同様なステツプを踏むことにより、各ネツ
ト番号に対応する全てのデータを検索・修正する
のである。 （発明の効果） 以上詳述した通り、本発明にあつては、上記実
施例にて例示した如く、 「プリント配線板を構成する基板の表面及び裏
面などの各層別々にそれぞれ縦方向配線パターン
または横方向配線パターンとして形成され、かつ
前記基板を通して形成されるスルーホールによつ
て接続される配線を形成するための縦方向パター
ンと横方向パターンの二種類のパターンフイルム
を作成するに際し、 前記縦方向配線パターン及び横方向配線パター
ンを示すデータから、描線データ、スルーホール
データ、配線対象層データ及び座標データのそれ
ぞれを抽出し、 これら４種類のデータのうち、電気的に導通の
ある一つの配線パターンを形成するものを、同一
ネツト番号と共に第１データとして記録し、 前記基板の縦配線層及び横配線層の各層別々に
それぞれ形成される前記各配線層に対応するマト
リツクス状の座標系を形成し、この座標系中にパ
ターンの有または無を示すデータを前記第１デー
タから抽出して、これを前記第１データに対応す
る第２データとして記憶し、 前記第１データより前記ネツト番号毎に前記ス
ルーホールデータを検索してスルーホールデータ
が３回連続して存在する部分を抽出して、この部
分に対応する前記第２データを削除してから、 前記第２データ中において、前記１番目のスル
ーホールデータに該当する座標から出発して、削
除されていない第２データ中の有を示すデータを
避けながら検索を開始し、前記３番目のスルーホ
ールデータに該当する座標に至る間において、一
つの連続した無を示す配線経路を演算処理によつ
て探し出して前記第１データを修正し、 修正された前記第１データから再び前記第２デ
ータを修正し、前記第１データをパターンフイル
ム作成用データとし、このパターンフイルム作成
用データからパターンフイルムを作成すること」 にその特徴があり、これにより、従来の配線パタ
ーンを形成するためのパターンフイルムを形成す
る方法にあつては、言わば余分なスルーホールや
配線パターンに対応する部分を形成していたので
あるが、これらの余分な部分をできる限り削減す
ることができ、限られたスペースしか有していな
い基板上に高密度パターンを効率良く形成するこ
とができるまたスルーホールの削減は基板製造上
の歩留を向上させ穴明工程の時間短縮、ドリル摩
耗の減少などにより、高密度プリント配線板の製
造価格を低減することができる。 また、本発明の方法によれば、従来からあるパ
ターンフイルム作成用データを作成するための装
置をそのまま使用することができるものである。
つまり、一旦従来装置によつてパターンフイルム
作成用データを作成しておき、このパターンフイ
ルム作成用データを修正してパターンフイルムを
作成するようにしたのであるから、従来装置をそ
のまま使用することができるのである。従つて、
本発明の方法によれば、それ程の設備を用意しな
くても、基板上に高密度パターンを効率良く形成
することができるのである。 さらに、本発明に係る方法は、データ処理手順
を単に変更して行なうことができ、しかもその処
理手順の内の機械的に行なえる部分を簡単に変更
して行なうものであるから、効率の良い高密度配
線パターンを簡単に形成することができ、この種
の高密度プリント配線板の製造価格を低減するこ
とができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法の手順を特許請求の
範囲に対応して示したフローチヤート、第２図は
回路図からパターンフイルムを作成するまでの概
略的手順を示したフローチヤートである。第３図
は修正する前のパターンの一部を示した部分平面
図、第４図及び第５図は第３図に対応した第２デ
ータのフオーマツトを示す部分図であり、第４図
は基板の横配線層のフオーマツト図、第５図は基
板の縦配線層のフオーマツト図である。一方、第
６図は修正した後のパターンの一部を示した部分
平面図、第７図及び第８図は第６図に対応した第
２データのフオーマツトを示す部分図であり、第
７図は基板の横配線層のフオーマツト図、第８図
は基板の縦配線層のフオーマツト図である。ま
た、第９図は基板の平面図であり、第１０図は第
９図のＸ−Ｘ部の部分拡大縦断面図、第１１図は
パターン経路を選択する場合の道筋を示した平面
図である。第１２図及び第１３図のそれぞれは基
板の表側及び裏側のデータを修正する途中のフオ
ーマツト図である。さらに、第１４図は本発明に
係る方法を実施する上で使用される手順を具体的
に示したフローチヤートである。 符号の説明、１１，１２……パターン、１３…
…スルーホール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プリント配線板を構成する基板の表面及び裏
   面などの各層別々にそれぞれ縦方向配線パターン
   または横方向配線パターンとして形成され、かつ
   前記基板を通して形成されるスルーホールによつ
   て接続される配線を形成するための縦方向パター
   ンと横方向パターンの二種類のパターンフイルム
   を作成するに際し、 前記縦方向配線パターン及び横方向配線パター
   ンを示すデータから、描線データ、スルーホール
   データ、配線対象層データ及び座標データのそれ
   ぞれを抽出して、これら４種類のデータのうち、
   電気的に導通のある一つの配線パターンを形成す
   るものを、同一ネツト番号と共に第１データとし
   て記録し、 前記基板の縦配線層及び横配線層の各層別々に
   それぞれ形成される前記各配線層に対応するマト
   リツクス状の座標系を形成し、この座標系中にパ
   ターンの有または無を示すデータを前記第１デー
   タから抽出して、これを前記第１データに対応す
   る第２データとして記憶し、 前記第１データより前記ネツト番号毎に前記ス
   ルーホールデータを検索してスルーホールデータ
   が３回連続して存在する部分を抽出して、この部
   分に対応する前記第２データを削除してから、 前記第２データ中において、前記１番目のスル
   ーホールデータに該当する座標から出発して、削
   除されていない第２データ中の有を示すデータを
   避けながら検索を開始し、前記３番目のスルーホ
   ールデータに該当する座標に至る間において、一
   つの連続した無を示す配線経路を演算処理によつ
   て探し出して、前記第１データを修正し、 修正された前記第１データから再び前記第２デ
   ータを修正し、前記第１データをパターンフイル
   ム作成用データとし、このパターンフイルム作成
   用データからパターンフイルムを作成することを
   特徴とする高密度パターンフイルムの作成方法。