JPH0756878B2 - プリント配線板の検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、コンピュータ援用設計（Computer Aided Des
ign:以下、CADという）によるプリント配線板の検査方
法に関し、特に、高密度配線のプリント配線板の歩留り
向上に貢献し得るプリント配線板の検査方法に係る。

〈従来技術〉 一般に、人手による配線を行なった場合には、配線誤り
やデジタイズ誤りなどが不可避であり、厳重な検査（チ
ェック）が必要である。また、自動配線を行なった場合
にも、未配線の処理や設計変更の処理といった人手によ
る導体パターンの修正が入るためチェックは必要であ
る。

人手によるチェックは原理的には可能であるが、最近の
プリント配線板は、配線密度が高くなっており、プロッ
タで作画された導体パターンからは、導体間隙などの物
理的条件のミスを発見することが極めて難しくなってき
ている。

また、部品ごとに定められた配線禁止領域等のチェック
も、人手では見逃がしやすい。したがって、現在ではコ
ンピュータによる自動チェックがプリント配線板を設計
する上で不可欠となっている。

自動チェックを実施するもう一つの理由は、アートワー
ク工程において、もし導体パターンが基本格子上にない
などといった配線仕様違反があると、実際寸法への変換
が不可能となってしまうためである。

CADによるプリント配線板の近接データの許容間隔チェ
ックは、古くは全データを同種とし１つの基準となる許
容間隔距離値と全データを比較して行なう方法であった
が、最近ではデータの種類により許容間隔距離値を個別
に設け、それに対応したデータのみを比較する方法が用
いられている。

例えば、データ種類がライン、ランド、スルーホールの
場合は、第５図（ａ）〜（ｆ）の如く、６種類の間隔距
離をチェックする。

第５図（ａ）はライン−ライン間隔距離を検査する状態
を示す図、同図（ｂ）はライン−ランド間隔距離を検査
する状態を示す図、同図（ｃ）はライン−スルーホール
間隔距離を検査する状態を示す図、同図（ｄ）はランド
−ランド間隔距離を検査する状態を示す図、同図（ｅ）
はランド−スルーホール間隔距離を検査する状態を示す
図、同図（ｆ）はスルーホール−スルーホール間隔距離
をチェックする状態を示す図である。

そして、図中、１は導体パターン、２はランド、３はス
ルーホール、Ａはライン−ライン間隔距離、Ｂはライン
−ランド間隔距離、Ｃはライン−スルーホール間隔距
離、Ｄはランド−ランド間隔距離、Ｅはランド−スルー
ホール間隔距離、Ｆはスルーホール−スルーホール間隔
距離である。

このように、データ種類ごとにチェックの間隔距離を設
定することにより、プリント配線板の製造工程のエッチ
ング、ドリリングなど各工程の適合したCADデータの間
隔チェックを行なっている。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来のチェック方法では、データ種類ごとに許容間隔距
離値を設定しチェックを行なっているが、データを種類
ごとに分けることは無意味で重大な欠陥がある。

それは、ライン−ライン間隔距離のチェックにおいて、
第６図に示すICの電源接続ピンパターンや大電流供給パ
ターンのような、ランド（またはスルーホール）径と同
幅のラインに対する通常のラインの近接チェックの場合
である。

このとき、ライン−ライン間隔距離がライン−ランド
（またはスルーホール）間隔距離と同じになり、異なる
許容チェック間隔値を持つ意味がなくなる。

同様に、第７図に示すテーパ処理と呼ばれるスルーホー
ル補強パターンの間隔チェックも、ライン−ライン間隔
距離とライン−スルーホール間隔距離が同じになる。

もし、同じ許容間隔距離値をライン−ライン間に適用す
る値で設定しチェックを行なった場合、ライン−ランド
（またはスルーホール）間隔距離がライン−ライン間隔
距離よりせまい仕様のプリント配線板のときには、ライ
ン−ランド（またはスルーホール）間隔距離の近接エラ
ーとなる。また、同じ許容間隔距離値をライン−ランド
（スルーホール）間に適用する値でチェックを行った場
合、ライン−ライン間隔距離がライン−ランド（スルー
ホール）間隔距離よりせまい仕様のプリント配線板のと
きには、ライン−ライン間隔距離の近接エラーとなる。

反対に、許容間隔距離の広い方に設定を行なえば、他方
の許容間隔距離が広くなり正確なチェックが行なわれな
い。

すなわち、従来の導体パターン間隔のチェック方法で
は、導体パターン中にランド径と同幅のライン接続部分
や、テーパ処理部分が含まれていると、ライン−ライン
間隔距離の許容間隔チェックがそれらの部分で全て近接
エラーとなり、それ以外の通常の平行したライン−ライ
ン間隔距離のチェックにまで及ばない。

本発明は、上記に鑑み、正確な導体パターンの許容間隔
についての検査が可能となるプリント配線板の検査方法
の提供を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明による課題解決手段は、第1,2図の如く、CADによ
りプリント配線板の導体パターン間隔の検査をする際
に、検査の判定基準として、２本のライン間の最接近部
分が１点である場合と、そうでない場合に分け、２種類
の許容間隔距離値により検査するものである。

〈作 用〉 上記課題解決手段において、導体パターン間隔の近接検
査をする際に、ライン−ライン間隔距離とライン−ラン
ド（またはスルーホール）間隔距離の許容間隔距離値が
同じになるのは、２本のラインの最接近部分が１点、す
なわち２本のラインが平行でない状態のときだけであ
る。

よって、２本のラインの間隔を検査するとき、平行な場
合と、平行でない場合とに区別し、平行な場合は、通常
のライン−ライン間隔距離の許容間隔値を適用し、平行
でない場合は、別に設定した許容間隔値を適用すれば、
導体パターン中にランド径と同幅のライン接続部分や、
テーパ処理部分が含まれていても、従来の検査法のよう
に、ライン−ライン間隔距離の許容間隔検査がそれらの
部分の全てエラーとなることはない。

したがって、正確な導体パターンの許容間隔についての
検査が可能となる。

〈実 施 例〉 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。

第１図（ａ）は本発明に基づき導体パターン中にランド
径と同幅のライン接続部分がある場合の検査の状態を示
す図、同図（ｂ）は同じく導体パターン中にテーパ処理
部分が含まれている場合の検査の状態を示す図、第２図
はラインが高密度配線された場合の検査の状態を示す
図、第３図はプリント配線板の設計プロセスを示す図、
第４図はプリント配線板の検査装置の機能ブロツク図で
ある。なお、第５〜７図に示した従来技術と同一機能部
品については同一符号を付している。

近年、プリント配線板の設計においては、コンピュータ
の支援を最大限にとり入れ、しかも部品配置や配線設計
には人手が介入するといった設計システムが多用されて
いる。

ここで、上記設計システムの標準的なプロセスを第３図
に示した工程番号にしたがって各工程を詳述する。

回路図を基にして、デジタイザおよびグラフィックデ
ィスプレイを用いて図形データを入力し、回路図のデー
タベースを作成する。

大型コンピュータの内部で、回路図の図形データを自
動的にキャラクタデータに変換する。

回路図データを用いて、搭載部品の人手による強制配
置（コネクタ等）およびコンピュータによる初期配置を
行なう。

初期配置の結果をグラフィックディスプレイに表示さ
せ、論理接続をラッツネストで表示する。

ラッツネストを見て評価する。すなわち、未搭載部品
があれば、人手によってその部品を配置し、また配線表
が長い部分とラッツネストが集中しすぎている部分に対
しては、その改善を図って部品配置を変更し、その情報
を基に、改善後のラッツネストを再度表示させる。これ
を数回繰り返すことにより、最適な部品配置が得られ
る。

部品の配置が確定すると、パターン接続に有利なピン
割り付けが自動的に行なわれる。

配置およびピン割り付けの結果を回路図の図形データ
へフィードバックし、部品番号、配置ロケーション位
置、ピン番号等の確定した回路図が自動的に完成する。

次に、導体パターンの設計に入る。まず、「IC実装
率」、「配線収容率」を算出し、その結果から会話型自
動配線、バッチ型自動配線、人手による配線のうち、ど
の方式で導体パターンを設計するかを判断する。

インチサイズの方眼紙上に、部品の端子位置、すなわ
ちスルーホール位置をペンプロッタで作画させる。

布線リスト（from−to list）を出力し、これを見な
がら導体パターンの設計を人手で行なっていく。

バイアホールおよび導体パターンのデジタイズ作業を
行ない、パターンデータを作成する。

デジタイズされたパターンデータ、回路図および部品
実装データを大型コンピュータに入力し、ここでCADに
より導体パターンの接続チェックおよび導体間隙チェッ
クを行なう。

チェックの結果、必要ならば修正作業を行なう。

製造管理用に、パターン図および部品組立図を作画し
発行処理を行なう。

製造部門で必要とするプリント配線板製造データ（フ
ォトプロッタ用データ、NC用データ、レジストデータ、
シルクプリントデータ）、CAMインターフェイスデータ
（自動組立機用データ、インサーキットテスタ用デー
タ、ファンクションテスタ用データ）およびEPDインタ
ーフェイスデータ（構成品表）を出力し、それぞれプリ
ント配線板の製造部門および装置製造部門へ発送する。

次に、第３図の工程の導体間隙チェックについて説明
する。

一般に、導体間隔チェックは、ディスプレイ上に表示さ
れたパターン図から回路網ごとに分けネット付けした
後、導体間隔距離が既に検査装置（コンピュータ）に入
力された許容間隔距離値を満足しているか否か検査す
る。このとき、許容間隔距離値を満足していない導体間
隔は、ディスプレイ上に表示され、同時にこの導体間隔
距離が表示される。

なぜならば、パターン図はディスプレイ上に設けられた
X,Y座標から成る複数の格子点上を通過するよう設計さ
れているため、格子点間の距離が決まっており、２点間
の距離は自動的に演算できるからである。

また、より正確な導体間隔距離を知るために、マウス等
により格子点を複数箇所指定して、この領域をディスプ
レイ上にズーム拡大し、スケール等により計測すること
もできる。

そして、本実施例のプリント配線板のチェック方法は、
CADによりプリント配線板の導体パターン間隔のチェッ
クをする際に、チェックの判定基準として、２本のライ
ン間の最接近部分が１点である場合と、そうでない場合
に分け、２種類の許容間隔値によりチェックするもので
ある。

すなわち、ライン−ライン間隔距離と、ライン−ランド
（またはスルーホール）間隔距離との許容間隔距離値が
同じになるのは、２本のラインの最接近部分が１点、す
なわち２本のラインが平行でない状態のときだけである
ので、ラインが平行である場合と、平行でない場合とに
区別し、平行な場合は、通常の許容間隔距離値（近接チ
ェック基準値）を適用し、平行でない場合は、別に設定
した許容間隔距離値（近接チェック基準値）を適用して
チェックする。

ここで、検査装置の構成を説明すると、これは、第４図
の如く、予め２本ラインが平行である場合に適用される
通常の許容間隔距離値と、ラインが平行でない場合に適
用される別に設定した許容間隔距離値とを記憶するため
の記憶手段10と、２本のラインが平行であるか否かを判
別するためのライン判別手段11と、該ライン判別手段11
の判別結果が平行な場合に、前記記憶手段10から通常の
許容間隔距離値を呼び出すための通常許容間隔距離値呼
出手段12と、判別結果が平行でない場合に、前記記憶手
段10から別に設定した許容間隔距離値を呼び出すための
別許容間隔距離値呼出手段13とを有せしめている。

次に、チェック方法を具体的事例に基づき詳述すると、
例えば、第１図（ａ）のように導体パターン中にランド
径と同幅のライン接続部分がある、あるいは同図（ｂ）
のように導体パターン中にテーパ処理部分が含まれてい
る場合には、ライン−ライン間隔距離Ａについては、判
別手段11の判別結果が、２本のラインが平行であれば、
これに基づき通常許容間隔距離呼出手段12が記憶手段10
から予め設定したラインチェックの許容間隔距離値を呼
び出し、これを用いてチェックする。

一方、判別手段11の判別結果が２本のラインが平行でな
ければ、すなわちライン−ランド（またはスルーホー
ル）間隔距離B,Cについては、これに基づき別設定許容
間隔距離値呼出手段13が記憶手段10にライン−ライン間
隔距離Ａとは別に設定した１ラインチェックの許容間隔
距離値を呼び出し、これを用いてチェックする。

この１ラインチェックの許容間隔値は、通常、ライン−
ランド間隔距離の許容間隔値と一致することが多い。

また、１ラインチェックは、第１図（ａ）（ｂ）のよう
なランド２（またはスルーホール３）に接続される導体
パターン１にのみ適用されるわけでなく、第２図のよう
な平行でないライン−ライン間隔距離Ａでも同様にチェ
ックできる。この場合、従来より高密度な配線が可能と
なる。

このように、２本のラインが平行である場合には、通常
のラインチェックの許容間隔距離値を用い、平行でない
場合には、１ラインチェックの許容間隔距離値を用いる
ことにより、導体パターン中にランド径と同幅のライン
接続部分や、テーパ処理部分が含まれていても、従来の
チェック法のように、ライン−ライン間隔距離の許容間
隔チェックがその部分で全てエラーとなることはない。

したがって、正確な導体パターンの許容間隔についての
チェックが可能となる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明によると、導体パ
ターン間隔の検査をする際に、検査の判定基準として、
２本のライン間の最接近部分が１点である場合と、そう
でない場合に分け、２種類の許容間隔距離値により検査
するので、導体パターン中にランド径と同幅のライン接
続部分や、テーパ処理部分が含まれていても、従来の検
査法のように、ライン−ライン間隔距離の許容間隔検査
が全てエラーとなることはない。

したがって、正確な導体パターンの許容間隔についての
検査が可能となるといった優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明に基づき導体パターン中にランド
径とライン接続部分がある場合の検査の状態を示す図、
同図（ｂ）は同じく導体パターン中にテーパ処理部分が
含まれている場合の検査の状態を示す図、第２図はライ
ンが高密度配線された場合の検査の状態を示す図、第３
図はプリント配線板の設計プロセスを示す図、第４図は
プリント配線板の検査装置の機能ブロツク図、第５図
（ａ）〜（ｆ）は従来のプリント配線板の検査方法に基
づき導体パターンの間隔検査の状態を示す図、第６図は
同じく導体パターン中にランド径と同幅のライン接続部
分が含まれている場合の検査の状態を示す図、第７図は
同じく導体パターン中にテーパ処理部分が含まれている
場合に検査の状態を示す図である。 1:導体パターン、2:ランド、3:スルーホール、10:記憶
手段、11:判別手段、12:通常許容間隔距離値呼出手段、
13:別設定許容間隔距離値呼出手段、A:ライン−ライン
間隔距離、B:ライン−ランド間隔距離、C:ライン−スル
ーホール間隔距離。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータ援用設計によりプリント配線
   板の導体パターン間隔の検査をする際に、検査の判定基
   準として、２本のライン間の最接近部分が１点である場
   合と、そうでない場合に分け、２種類の許容間隔距離値
   により検査することを特徴とするプリント配線板の検査
   方法。