JPH0452970A - プリント基板用ｃａｄシステム - 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】 〔概要〕 会話式のプリント基板用ＣＡＤシステムにおける領域パ
ターンの取扱方式に関し、 逃げ形状を含む領域パターンを簡単に生成できること、
部品配置や配線に対する制約が少ないこと等の特徴を持
つプリント基板用ＣＡＤシステムを提供することを目的
とし、 入力部と表示部と処理装置とを具備し、処理装置は、部
品配置処理手段、領域概形データ処理手段、配線処理手
段および領域自動発生処理手段を存し、部品配置処理手
段は入力部からの指示に従って部品配置のための処理を
行うように構成され、領域概形データ処理手段は入力部
からの指示に従って領域概形データの入力１表示、修止
のための処理を行うように構成され、配線処理手段は入
力部からの指示に従って配線パターン生成のための処理
を行うように構成され、領域自動発生処理手段は領域概
形データおよび近傍を含む領域概形内の配置・配線要素
から逃げ形状を含む領域パターンを生成する処理を行・
うように構成されている。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、プリント基板用ＣＡＤシステム、特Ｃご、会
話式のプリント基板用ＣＡ　Ｄシステムにおける領域パ
ターンの取扱方式に関するものである。

近年のプリント基板−Ｆの実装密度の上昇に伴い、多層
プリント板においても、電源層−・の信号配線の設置や
基板の形状の複雑化あるいはコスト・ダウンのための積
層数の減少等から領域パターンを信号パターン等の他要
素と同一層で使用することが多くなり、同一層内の他要
素に対する逃げや複雑な基板形状により、領域パターン
の形状は複雑化しでおり、領域パターンの入力および修
正の過程での自動化・簡単化が要求され−ている。

〔従来の技術］ 従来の配置・配線ＣＡ　ｌ）ソスラムにｔ９いでは、配
線パターンの人力終ｒ後に領域パターン苓入力させ、最
終段階での逃げ形状を含めた領域パターン苓−度に生成
する方法を採用し、ている。

このため、配線パターン入力に対し、て接続・未接続の
チエツクが適用できるのは、領域入力後となる。また、
既に作成したＣ　Ａ　Ｄデー・−夕に対して・部を変更
する場合眞゛−は、領域バタ・−ンの形状が変更された
Ｃ　Ａ　Ｄデータムこ適合しないので、領域パターン形
状は再度ＣＡＤ利用者が入力する必要があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

したがって、配線の最終段階で領域パターン形状を人力
する方法では、領域パターン形状が複雑なため領域パタ
ーンの入力に手間がかかり、自動的に配線形状の逃げ形
状を入力し７た領域パターン形状に付加することが出来
たとしても、領域バタ・−ンを含む配線ネットの接続チ
エツクは領域パターンを人力したあとになるため、配線
の最終段階まで領域パターンを含むネットの接続チエツ
クが行えず、領域パターンを基板上のどこに設置するか
は操作者が予め配慮せねばならず、操作者の負担となる
という問題がある。

また、配線段階の初期あるいは中期に領域パターン形状
を入力する方法では、自動配線やマニュアル配線におけ
る領域パターン内のビアやラインの配置・削除・移動等
に際して、領域パターンにそれらの逃げ形状の追加・変
更・削除をいちいち施１のは処理時間上困難でかつ非効
率であり、特にビア２　ラインまたは部品ビンの削除時
にその領域パターンを復元するのはアルゴリズム上も困
難であるという問題がある。

また、上記の二つの方法によっても、配線終了後に部品
配置に変更が生じる、他の基板に配線パターンを流用す
るなどの際には、操作者は複雑な領域パターン形状の再
入力を要求されると云う問題が生じている。

本発明は、Ｎ域パターンの定義をプリント基板配線の初
期段階またはそれ以前に行うことが出来るようにして操
作者の負担を減少し、且つ、配置・配線及び自動配線に
対して、それらに制約（処理上のオーバヘッド）が少な
く、且つ、配線完了後の部品配置の若干の変更に際して
も、自動的に令頁域パターンを再化成できるようにする
ことを目的とするものである。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 第１図は本発明の原理説明図である。本発明のプリント
基板用ＣＡＤシステムは、 入力部と、 表示部と、 部品配置処理を行う部品配置処理手段、領域概形データ
処理手段、配線処理を行う配線処理手段及び領域自動発
生処理手段を有する処理装置とを具備している。

部品配置処理手段は、入力部からの指示に従って部品配
置のための処理を行う。

領域概形データ処理手段は、入力部からの指示に従って
、領域概形データの入力１表示、修正のだめの処理を行
う。

配線処理手段は、入力部からの指示に従って配線パター
ン生成のための処理を行う。

領域自動発生処理手段は、領域概形データおよび近傍を
含む領域概形内の配置・配線要素から逃げ形状を含む領
域パターンを生成する処理を行う。

〔作用］ 本発明においては、ユーザは領域概形を入力し、配線パ
ターンやビア等の配線要素の入力に際しては、接続チエ
ツクは領域概形を用いて仮に行い、配線が終了した時点
で領域概形データ、領域概形内の配線要素および領域概
形近傍の配線要素から逃げ形状を含む領域パターンを自
動的に生成するようにしている。また、配線済のデータ
に対して若干の変更を加える場合にも、領域形状データ
を全て消去してから部品配置や配線パターン等の変更を
行った後、領域概形データ、領域概形内の配線要素およ
び領域概形近傍の配線要素から領域パターンを再生成し
ている。

従って、領域概形内においても配線要素の設置・移動・
削除のオーバヘッドが少なく、且つ接続チエツクが即時
に可能であり、しかも、配置・配線の若干の変更に際し
ては、ユーザが領域形状を再入力することなく、領域形
状を自動的に生成できる。

〔実施例］ 領域概形データの保持の機能を取り入れたプリント基板
のＣＡＤシステムの実施例を以下に示す。

第２図は本発明のハードウェア構成例を示す図である。

同図において、１は上位計算機、２は下位計算機、３は
グラフィック・デイスプレィ、４はキーボード、５はマ
ウスをそれぞれ示している。

本発明を実施するためのシステムのハードウェアの構成
は、上位計算機１．下位計算機２．キーボード３．グラ
フィック・デイスプレィ４及びマウス５からなる。ただ
し、本発明のシステムのうち、自動配線プログラムにつ
いては、処理容量の関係から上位計算機を用いている。

上位計算機１は例えば富士連装Ｍ７８０であり、下位計
算機２は例えば富士連装Ｇ１６０である。上位計算機と
下位計算機２との間のデータの遺り取りは、ネットワー
クを介して行われる。

第３図は本発明のソフトウェア構成例を示す図である。

同図において、１１は配置エディタ、１２は配線エディ
タ、１３は自動配線プログラム、１４は領域自動発生プ
ログラム、ＤＩは領域概形データ、Ｄ２は領域パターン
・データをそれぞれ示している。

本発明を実施するためのシステムのソフトウェア構成は
、主に配置エディタ・プログラム１１゜配線エディタ・
プログラム１２．自動配線プログラム１３．領域自動発
生プログラム１４の４つから成る。これらのプログラム
は、領域概形データを含む共通のＣＡＤデータを使用す
る。これらのプログラムの他に、上位計算機１と下位計
算機２の間の通信を行うソフトウェア及びプログラムの
動作を管理するオペレーション・システムがある。

各プログラムは、Ｏ３へ操作者が指示（キーボード又は
マウスによる）することで起動される。

配置エディタ１工および配線エディタ１２では、グラフ
ィック・デイスプレィ３とマウス５による視覚的な対話
によって作業を行う。自動配線プログラム１３および領
域自動発生プログラム１４は、バッチ処理形式のプログ
ラムである。

配置エディタ１１では、操作者はプリント基板上に必要
な部品を配置する。配置位置は、グラフインク画面上で
マウス５を用いて位置を指示することにより決定される
。全ての部品の配置が完了すると、電源層およびアース
層と接続すべき部品のビンについて、接続可能なものに
ついては自動的に露光接続する。領域概形に対して、領
域概形と同じネット番号を持つ、領域概形の内側にある
部品ピン（接続すると利用者が指示したものにかぎる）
を領域について接続完了と見なし、接続完了のフラグを
立てる。

配線エディタ１２は、配線パターンの入力・修正の他に
、領域パターン、領域概形およびパターン文字の入力・
修正を行う。操作は、プログラムがデイスプレィ３に出
力する図形との対話と云う形で行う。配線パターンの設
置位置や領域バターンの多角形の頂点のイ◇装置などは
、マウス（５を用いて決定する。文字の人力には、キー
ホー　ド４どマウス５を併用する。これらの機能は使用
すると即時に自動的に配線条件・接続などのす！ツクが
なされ、入力された図形および−）“ラーの有無が表示
される。また、未配線情報、コ、ラー情報、要素情報な
どの表示が操作者の指示により何時でも可能である。

領域概形の人力は、領域概形の多角形の各ｍ点をグラフ
ィック画面１゛ご′マウスを用いて指示Ｖることで行う
。領域概形内に同一のネットの配線パターン・領域パタ
ーンを設置した場合、領域概形と接続、し７ている他の
要素（部品ビン・配線パターン・領域パターン）と接続
、シたものと見做される。

通常は、自動配線をｔ）・つ前に、電源のネット及びア
ースのネットについては、配線ユ、ヂイタ１２によって
配線を完ｒさせでおく。

自動配線プログラム１３は、接続が完了していないビン
間を、ＣＡＤデータ内にある接続定義情報および配線条
件に従って配線する。領域パターンや既に配線されこい
る配線パターンとは１渉とないように配線されるが、領
域概形ば無視される。

領域自動発４′ブし】グラム１４は、領域概形データの
形状をもどにし７て実際に設置する領域バルンを生成す
る。領域パターンの生成には望合演ｑ。

の概念を使用する。

領域パターン形状を領域概形から生成するｆ順を以ドに
示す。

■　先ず、領域パターンは領域概形と同じ形状・位置を
持つものとして生成される。

■　次に、生成した領域パターンの近傍のフンド配線パ
ターン、領域パターンおよび配線禁市領域などの要素を
リスト・アップする。

■　リスト・アップしたそれぞれの要素について、以下
の処理を繰り返す。

■−１要素の形状から多角形を生成する。

■−２その要素と生成した領域パターンの間に必要な間
隙を配線条件などから求める。

■−３要素の多角形を必要な間隙の分だけ外側にオフセ
ットする。これを要素の逃げ形状とする。

■−４要素の逃げ形状を、領域パターンの形状から減算
する。減算した結果を領域パターンの形状とする（さら
に別の要素について減算を施される）。

■　すべての要素に一つい−こ■の操作を受けた領域パ
ターン形状をＣＡＤデータに登録する。

この際、接続すべきビン（領域の近傍にあるもの）およ
び同一・ネットで片側しか接続のないビア・配線パター
ンに対しては配線パターンによる接続が自動的に行われ
る。

■から■までをＣＡＤデータ上の全ての領域概形に対し
て行う。

第４図は未配線基板の処理フローを示ずし１ごある。未
配線データａ１とは、配置エディタ１．１によ、って生
成された部品配置データを意味している。

未配線データａ１が存在する状態の下で、配線エディタ
１２により領域概形の入力及び電源配線などの処理が行
われ、自動配線プログラム１３により大量の配線が行わ
れ、更に残留した未配線ワイヤについて配線エディタ１
２により配線を完ｒされると、領域自動発生プログラム
１４により、詳細な領域パターン形状が生成され、配線
済データａ２となる。

第５図は既配線基板の変更処理フローを示す図である。

既存のデータに対して配置・配線の変更を行うとｒると
次の様に処理を行う。第５図は既存の配置・配線済デー
タの変更におけるｊ゛−タの流れである。配線済データ
ｂｉは、配線エディタ１２］−で領域概形により生成さ
れた領域詳細形状を消去され、配線変更後、領域自動発
生プログラム１４により領域詳細形状を生成され、改造
後データｂ２となる。

第６図は配線前・領域概形膜Ｗ前の状態を示す図である
。同図は、多層プリント基板の一部を拡大して表示し、
またものである。配置エディタによっ′ζ部品の配置が
決められると、図示のような図形がデイスゲｌｙイ画面
１．に表示される。

第７図は領域概形を設置した状態を小ず図である。同図
において、☆は同〜ネッＩ・のビンを示し・ている。領
域概形を入力したい場合には、配線エディタを動作させ
、該当する層番号を入力する。

そうすると、該当する層のパターンがデイスプレィ画面
上に表示される。この状態の下で、領域概形入力を指示
し、領域概形を表す多角形の頂点を指示すると、領域概
形がデイスプレィ画面上に表示される。

第８図は配線終了後の状態を示す図である。同図は一層
のみを表示している。配線エディタを動作させ、配線の
始点及び終点並びにその途中径路を指示すると、所望の
２点間の配線を行うことが出来る。また、自動配線プロ
グラムを動作させ、複数の配線のそれぞれについて始点
と終点を指示すると、複数の配線パターンを自動的に生
成することが出来る。

第９図は領域概形からの領域パターンの生成を説明する
図である。領域自動発生プログラムを動作させると、領
域自動発生プログラムは、領域概形及び近傍を含む配置
・配線要素（ランド、ビア。

配線パターン等）から逃げ形状が付加された領域パター
ンを生成する。第１０図は領域パターンのみを表示した
ものである。

〔発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、新規
のＣＡＤデータに対しては要素の追加・削除時のオーバ
ヘッドが少なく、且つオンラインで接続チエツクができ
、しかも、既存データの若干の変更に際しては領域形状
の再人力を行わずに領域生成が可能となる効果を奏する
ことが出来、ＣＡＤの機能向上に寄与する所が大きい。

なお、上述の実施例では領域概形入力は配線エディタに
よって行われるが、別の独立したプログラムとしても良
く、配線処理の前段階のプログラムの中に含まれていて
も良い。また、領域概形データをＣＡＤデータと分割さ
れた別のデータとして取り扱っても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明のハード
ウェア構成例を示す図、第３図は本発明のソフトウェア
構成例を示す図、第４図は未配線基板の処理フローを示
す図、第５図は既配線基板の変更処理フローを示す図、
第６図は配線前・領域概形設置前の状態の例を示す図、
第７図は領域概形を設置した状態の例を示す図、第８図
は配線終了後の状態の例を示す図、第９図は領域概形が
らの領域パターンの生成を説明する図、第１０図は領域
パターンのみを表示する図である。 １・・・上位計算機、２・・・下位計算機、３・・・グ
ラフィック・デイスプレィ、４・・・キーボード、５・
・・マウス、１１・・・配置エディタ、１２・・・配線
エディタ、工３・・・自動配線プログラム、１４・・・
領域自動発生プログラム、Ｄｌ・・・領域概形データ、
Ｄ２・・・領域パターン・データ。 特許出願人　　　　富士通株式会社 代理人弁理士　　　京　谷　四　部 下、項５明の原工里店地哄扛囚 第１図 本発朋の八−］：′ウェア桶−Ｅ、ｆｉ＋」芽２図 本発明のソー升ウェア１１反イ列 第３図 りく司己十畝４り本に内処王Ｖフロー 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力部と、 表示部と、 部品配置処理を行う部品配置処理手段、領域概形データ
   処理手段、配線処理を行う配線処理手段及び領域自動発
   生処理手段を有する処理装置とを具備するプリント基板
   用ＣＡＤシステムであって、 部品配置処理手段は、入力部からの指示に従って部品配
   置のための処理を行うように構成され、領域概形データ
   処理手段は、入力部からの指示に従って、領域概形デー
   タの入力、表示、修正のための処理を行うように構成さ
   れ、 配線処理手段は、入力部からの指示に従って配線パター
   ン生成のための処理を行うように構成され、 領域自動発生処理手段は、領域概形データおよび近傍を
   含む領域概形内の配置・配線要素から逃げ形状を含む領
   域パターンを生成する処理を行うように構成されている ことを特徴とするプリント基板用ＣＡＤシステム。