JPH07101419B2 - プリント配線板の自動改造処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 表面実装部品（SMD）を搭載したプリント配線板の改造
処理を行う方法に関し、配線を切断およびまたは接続す
る区間の情報を改造指示情報として出力することを目的
とし、 プリント配線板中に表面実装部品が搭載されていること
を判定し、該表面実装部品のパッドがハンダ面と部品面
のどちらに搭載されているかを判定し、該表面実装部品
に接続されるすべての配線パターン情報の配列をハンダ
面と部品面とについて生成し、前回生成した配線パター
ンと今回生成した配線パターンとを照合してネット番号
の変更分を抽出し、ネット番号の変更により配線の切断
が必要な区間について配線パターンの切断処理を行って
切断した区間の情報を蓄え、およびまたはネット番号の
変更により配線の接続が必要になった区間についてスト
ラップ線の接続処理を行って接続した区間の情報を蓄え
ることによって、プリント配線板の改造処理時、該切断
した区間の情報およびまたは接続した区間の情報とを改
造指示情報として出力するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は表面実装部品（SMD）を搭載したプリント配線
板の改造処理を行う方式に係り、特にCADシステムを用
いて既存のプリント配線板の回路変更を行うプリント配
線板の自動改造処理方法に関するものである。

プリント配線板は、一般に自動設計（CAD）システムを
用いて設計されることが多いが、このようなプリント配
線板においては、完成後に、回路変更等によって、例え
ば配線パターンを切断，ストラップ線接続，改造箇所指
示図面の出力等の改造処理が必要になることがある。

近年において、高密度化実装の要求に伴って、プリント
配線板に搭載する部品としては、表面実装部品が一般に
用いられるようになるとともに、軽量化，多ピン化さ
れ、かつピンのピッチも従来より狭いものが多く採用さ
れる傾向にある。そのため、プリント配線板の自動改造
も次第に複雑化し、困難の度合いを増している。

そこでこのような場合のプリント配線板の改造処理方式
としては、改造処理を人手に頼る必要がなく、プリント
配線板における所要のデータを計算機内に記憶させてお
くことによって、改造箇所を指示する情報を自動的に出
力することができるものであることが要望される。

〔従来の技術〕

従来、プリント配線板に搭載される部品の取り付け方法
としては、基板に対してこれを貫通する穴（スルホー
ル）を設け、このスルホールに部品のリード線を貫通さ
せて搭載したのち、全体をハンダディップすることによ
って、部品の接続と固定とを行う方法が主流になってい
る。

この場合、搭載する部品の面は一定であり、しかもスル
ーホールが貫通式であるため、スルーホールの配置層を
意識する必要がなく、スルーホールに接続されている配
線パターンだけに着目すれば、容易に自動改造を行うこ
とができた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、表面実装部品を用いたプリント配線板で
は、部品を接続すべきパッドは、部品が搭載される面
（層）だけに形成されるため、スルーホールタイプのプ
リント配線板を対象とする従来の自動改造処理方式で
は、対処することが困難である。そのため、 両面が部品に搭載されている場合、ハンダ面（通
常、ｎ層プリント配線板の最下面であるL1面を部品搭載
面，最上面であるLn面をハンダ面として扱う）に形成さ
れたパッドの認識が行われなくなる。また両面の一座標
上にパッドが配置されている場合も、同様に、片面（部
品面）のみの認識によっては、自動改造処理で扱うこと
ができなくなる。

自動改造処理で扱うことができなくなるため、改造
箇所を指示する図面の出力を自動化することができなく
なり、従って人手によって対応せざるを得なくなる。そ
のため、作業量が増大するとともに、人手による記入ミ
ス等の誤りも生じやすくなる。

等の問題が発生する。

本発明はこのような従来技術の課題を解決しようとする
ものであって、プリント配線板の自動改造処理時、切断
する区間の情報を改造指示情報として出力することがで
きるようにすることを目的とする。

また、プリント配線板の自動改造処理時、接続する区間
の情報を改造指示情報として出力することができるよう
にすることを目的とする。

さらに、プリント配線板の自動改造処理時、切断する区
間の情報と接続する区間の情報とを改造指示情報として
出力することができるようにすることを目的とする。

〔課題を解決する手段〕

本発明は第１図にその原理的構成を示すように、部品判
定過程S101によって、プリント配線板中に表面実装部品
が搭載されていることを判定し、搭載面判定過程S102に
よって、この表面実装部品のパッドがハンダ面と部分面
のどちらに搭載されているかを判定し、情報配列生成過
程S103によって、この表面実装部品に接続されるすべて
の配線パターン情報の配列をハンダ面と部品面とについ
て生成し、変更抽出過程S104によって、前回生成した配
線パターンと今回生成した配線パターンとを照合してネ
ット番号の変更分を抽出し、切断処理過程S105によって
ネット番号の変更により配線の切断が必要な区間につい
て配線パターンの切断処理を行って切断した区間の情報
を蓄え、プリント配線板の改造処理時、この切断した区
間の情報を改造指示情報として出力するものである。

また、部品判定過程S101によって、プリント配線板中に
表面実装部品が搭載されていることを判定し、搭載面判
定過程S102によって、この表面実装部品のパッドがハン
ダ面と部品面のどちらに搭載されているかを判定し、情
報配列生成過程S103によって、この表面実装部品に接続
されるすべての配線パターン情報の配列をハンダ面と部
品面とについて生成し、変更抽出過程S104によって、前
回生成した配線パターンと今回生成した配線パターンと
を照合してネット番号の変更分を抽出し、接続処理過程
S106によってネット番号の変更により配線の接続が必要
になった区間についてストラップ線の接続処理を行って
接続した区間の情報を蓄え、プリント配線板の改造処理
時、この接続した区間の情報を改造指示情報としての出
力するものである。

さらに、部品判定過程S101によって、プリント配線板中
に表面実装部品が搭載されていることを判定し、搭載面
判定過程S102によって、この表面実装部品のパッドがハ
ンダ面と部品面のどちらに搭載されているかを判定し、
情報配列生成過程S103によって、この表面実装部品に接
続されるすべての配線パターン情報を配列をハンダ部品
面とについて生成し、変更抽出過程S104によって、前回
生成した配線パターンと今回生成した配線パターンとを
照合してネット番号の変更分を抽出し、切断処理過程S1
05によってネット番号の変更により配線の切断が必要な
区間について配線パターンの切断処理を行って切断した
区間の情報を蓄え、接続処理過程S106によってネット番
号の変更により配線の接続が必要になった区間について
ストラップ線の接続処理を行って接続した区間の情報を
蓄え、プリント配線板の改造処理時、この切断した区間
の情報と接続した区間の情報とを改造指示情報として出
力するものである。

〔作用〕

プリント配線板中に表面実装部品が搭載されていること
を判定し、この表面実装部品のパッドがハンダ面と部品
面のどちらに搭載されているかを判定し、この表面実装
部品に接続されるすべての配線パターン情報の配列をハ
ンダ面と部品面とについて生成し、前回生成した配線パ
ターンと今回生成した配線パターンとを照合してネット
番号の変更分を抽出することによって、ネット番号の変
更により配線の切断が必要な区間について配線パターン
の切断処理を行って切断した区間の情報を蓄えるように
したので、プリント配線板の改造処理時、この切断した
区間の情報を改造指示情報として出力することができ
る。

また、プリント配線板中に表面実装部品が搭載されてい
ることを判定し、この表面実装部品のパッドがハンダ面
と部品面のどちらに搭載されているかを判定し、この表
面実装部品に接続されるすべての配線パターン情報の配
列をハンダ面と部品面とについて生成し、前回生成した
配線パターンと今回生成した配線パターンとを照合して
ネット番号の変更分を抽出することによって、ネット番
号の変更により配線の接続が必要な区間について配線パ
ターンの接続処理を行って接続した区間の情報を蓄える
ようにしたので、プリント配線板の改造処理時、この切
断した区間の情報を改造指示情報として出力することが
できる。

また、プリント配線板中に表面実装部品が搭載されてい
ることを判定し、この表面実装部品のパッドがハンダ面
と部品面のどちらに搭載されているかを判定し、この表
面実装部品に接続されるすべての配線パターン情報の配
列をハンダ面と部品面とについて生成し、前回生成した
配線パターンと今回生成した配線パターンとを照合して
ネット番号の変更分を抽出することによって、ネット番
号の変更により配線の切断が必要な区間について配線パ
ターンの切断処理を行って切断した区間の情報を蓄える
とともに、ネット番号の変更により配線の接続が必要な
区間について配線パターンの接続処理を行って接続した
区間の情報を蓄えるようにしたので、プリント配線板の
改造処理時、この切断した区間の情報とを改造指示情報
として出力することができる。

〔実施例〕

本発明によるプリント配線板の自動改造処理は次の手段
によって行われる。

自動改造処理を行うべきプリント配線板の中に、表
面実装部品が搭載されているか否かを判定する。

搭載されている表面実装部品のパッドが、部品面と
ハンダ面とのどちらの面に形成されているかを判定し、
部品記号、部品番号，パッド番号，パッドの配置位置の
座標，パッドが配置されている層，パッドの形状と形状
を定める座標情報（形状情報），パッドの持つネット番
号等の情報を集めて記憶する。ここでネットとは、配線
の区間を指している。記憶手段としては、例えば、計算
機の内部にデータ配列として持たせるようにする。

パッドに接続されているすべての配線パターンを層
ごとに集めて記憶する。この場合の記憶手段は、上述の
部品記号等の場合と同様である。

前回作成したプリント配線板の配線パターンの情報
と、今回生成した配線パターンの情報とを照合して、差
分情報を抽出する。

この差分情報に対して、以下の基準でチェックして
要約する処理を行う。

（配線パターンの切断処理の場合） （ａ） ネット番号の変更により、切断すべき区間とな
った配線区間の情報を集める。すなわち同一配線に異な
るネット番号が与えられることになって場合、その区間
の配線は接続すべきでないので、切断しなければならな
い。

（ｂ） 切断すべき配線パターンのネット番号と、パッ
ドのネット番号との一致をみて、切断箇所がどの層にあ
るかを決定する。

（ｃ） 切断すべき配線パターンの始点または終点が、
パッドの形状内におさまっていることを判定する。

（ｄ） 上記（ｂ），（ｃ）の条件を満足した配線パタ
ーンを切断する。

（ｅ） 配線パターンを切断した区間を結果として蓄え
る。（この結果は後に改造図面出力で使用する） （配線パターンの切断処理の場合） （ｆ） ネット番号の変更により、接続すべき区間に変
更された区間の情報を集める。すなわち異なう配線に同
一のネット番号が与えられることになった場合、その区
間の配線は接続しなければならない。

（ｇ） 接続すべき区間のネット番号と、パッドの持つ
ネット番号との一致をみて、切断箇所がどの層にあるか
を決定する。

（ｈ），（ｆ），（ｇ）の条件を満足したものに対し
て、パッド−パッド間でストラップ線を張る処理を行
う。

（ｉ） ストラップ線接続した区間の情報を蓄える。
（この情報は後に改造図面出力で使用する） なお、一度ストラップ線接続した区間の再接続処理は、
上述の２種類の方法を適用すればよい。

回路の変更箇所分だけ、上述の処理を繰り返す。

改造結果の情報（配線パターンの切断区間，ストラ
ップ線接続区間）を出力する。

第２図（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施例のプリント
配線板を示したものであって、（ａ）は上面図を示し、
（ｂ）は側面図を示している。

第２図（ａ）は、両面にSMD部品が搭載された場合を示
したものであって、実線によって部品面を示し、点線に
よってハンダ面を示している。また太線は両面配置のも
のを示している。

図中、30はプリント配線板を示し、31はハンダ面、32は
部品面である。33〜36はそれぞれ表面実装型IC（IC1〜I
C4）であって、第２図（ｂ）に示すように、IC33,IC35
が部品面に接続され、IC34,IC36がハンダ面に接続され
ている。IC35,IC36は同一位置に両面配置されている。
各ICの周辺に配置された長方形の部分はパッド37を示
し、１〜12はパッド番号である。またプリント配線板の
Ｘ座標軸における番号１〜21、およびＹ座標軸における
番号１〜７はそれぞれ座標値に示している。

第３図（ａ）〜（ｄ）は計算機内部に記憶される情報の
配列を例示したものであって、（ａ）は配列を示し、こ
の配列に前頁の番号を当てはめて、この配列を該当パッ
ド数分生成する。パッドの形状は、丸型を1,矩形を2,そ
の他を３とする。またパッドの形成されている層は、ハ
ンダ面を１層目、部品面を２層目とする。（ｂ）はIC1
についての配列を示し、部品面に配置されている場合を
示している。（ｃ）はIC2についての配列を示し、ハン
ダ面に配置されている場合を示している。（ｄ）はIC4
についての配列を示し、ハンダ面に配置されている場合
を示している。

第4A図，第4B図は本発明方法の処理手順を示すフローチ
ャートであって、２層ウリント配線板の場合を例示して
いる。

まず、搭載部品の中に表面実装部品が存在するか否かを
チェックし（ステップS1）、存在しないときは処理を終
了する。

表面実装部品が存在する場合には、表面実装部品が部品
面とハンダ面のどちらに実装されているかをチェックし
（ステップS2）、部品面のときは、配列を生成するとき
に、部品面の層（２）を設定する（ステップS3）。また
ハンダ面のときは、配列を生成するときに、ハンダ面の
層（１）を設定する（ステップS4）。ここで配列は、前
述の計算機内部に生成する配列を意味している。

次に、パッドに接続されているすべての配線がパターン
情報を集める（ステップS5）。そして前回の配線パター
ンを読み込み今回のものと照合して（ステップS6）、ネ
ット番号の変更分を蓄える（ステップS7）。

ネットに変更があったときは，切断すべき区間を集め
（ステップS8）、切断が必要なときは、配線パターンの
切断処理を行い切断した区間の情報を蓄える（ステップ
S9）。

切断が必要でないとき、および切断処理を終わったとき
は、接続せすべき区間を集め（ステップS10）、接続が
必要でないときは処理を終了し、接続が必要なときはス
トラップ線の接続処理を行い結果を蓄えて（ステップS1
1）、処理を終了する。処理結果は、CADシステムによっ
て、改造図面として出力される。

なお、このようなループは、搭載部品のパッド数分用意
される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、プリント配線板の
自動改造処理時、切断する区間の情報を改造指示情報と
して出力することができる。また、プリント配線板の自
動改造処理時、接続する区間の情報を改造指示情報とし
て出力することができる。さらにプリント配線板の自動
改造処理時、切断する区間の情報と接続する区間の情報
とを改造指示情報として出力することができる。従っ
て、本発明によれば、プリント配線板の改造処理時、人
手によることなく自動的に処理を行って、改造箇所を指
示する情報を出力することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図、第２図（ａ），
（ｂ）は、本発明の一実施例のプリント配線板を示す
図、第３図（ａ）〜（ｄ）は計算機内部に記憶される情
報の配列を例示する図、第4A図，第4B図は本発明方法の
処理手順を示すフローチャートである。 S101は部品判定過程、S102は搭載面判定過程、S103は情
報配列生成過程、S104は変更抽出過程、S105は切断処理
過程、S106は接続処理過程である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント配線板中に表面実装部品が搭載さ
   れていることを判定する部品判定過程（S101）と、 該表面実装部品のパッドがハンダ面と部品面のどちらに
   搭載されているかを判定する搭載面判定過程（S102）
   と、 該表面実装部品に接続されるすべての配線パターン情報
   の配列をハンダ面と部品面とについて生成する情報配列
   生成過程（S103）と、 前回生成した配線パターンと今回生成した配線パターン
   トを照合してネット番号の変更分を抽出する変更抽出過
   程（S104）と、 ネット番号の変更により配線の切断が必要な区間につい
   て配線パターンの切断処理を行って切断した区間の情報
   を蓄える切断処理過程（S105）とを備え、 プリント配線板の改造処理時、該切断した区間の情報を
   改造指示情報として出力することを特徴とするプリント
   配線板の自動改造処理方法。
2. 【請求項２】プリント配線板中に表面実装部品が搭載さ
   れていることを判定する部品判定過程（S101）と、 該表面実装部品のパッドがハンダ面と部品面のどちらに
   搭載されているかを判定する搭載面判定過程（S102）
   と、 該表面実装部品に接続されるすべての配線パターン情報
   の配列をハンダ面と部品面とについて生成する情報配列
   生成過程（S103）と、 前回生成した配線パターンと今回生成した配線パターン
   トを照合してネット番号の変更分を抽出する変更抽出過
   程（S104）と、 ネット番号の変更により配線の接続が必要になった区間
   についてストラップ線の接続処理を行って接続した区間
   の情報を蓄える接続処理過程（S106）とを備え、 プリント配線板の改造処理時、該接続した区間の情報を
   改造指示情報として出力することを特徴とするプリント
   配線板の自動改造処理方法。
3. 【請求項３】プリント配線板中に表面実装部分が搭載さ
   れていることを判定する部品判定過程（S101）と、 該表面実装部品のパッドがハンダ面と部品面のどちらに
   搭載されているかを判定する搭載面判定過程（S102）
   と、 該表面実装部品に接続されるすべての配線パターン情報
   の配列をハンダ面と部品面とについて生成する情報配列
   生成過程（S103）と、 前回生成した配線パターンと今回生成した配線パターン
   トを照合してネット番号の変更分を抽出する変更抽出過
   程（S104）と、 ネット番号の変更により配線の切断が必要な区間につい
   て配線パターンの切断処理を行って切断した区間の情報
   を蓄える切断処理過程（S105）と、 ネット番号の変更により配線の接続が必要になった区間
   についてストラップ線の接続処理を行って接続した区間
   の情報を蓄える接続処理過程（S106）とを備え、 プリント配線板の改造処理時、該接続した区間の情報と
   を改造指示情報として出力することを特徴とするプリン
   ト配線板の自動改造処理方法。