JPH0773238A - 不要ランド削除システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 他のパターンとの接続がない内層ランドのラ
ンドデータをパターンフィルム作成用データから効果的
に削除する。 【構成】 パターン設計図を基に形成したパターンフィ
ルム作成用データの部品穴用ランドデータをパターンデ
ータとするステップ、内層用パターンフィルム作成デー
タのランドデータとラインの端点の座標とその半径及び
これら端点の連続を示すラインデータとに分解し、パタ
ーン設計図を所定の区画に分解し、区画内に入るランド
データ、ラインデータを当該区毎に記憶するステップ、
区画内に入る１つのランドデータと同じ区画内に入る他
の１つのラインデータを１組ごとに選択して両者間の距
離を算出し内層ランドが他のパターンと接続しているか
を判断するステップ、接続がない内層ランドはパターン
フィルム作成用データからランドデータを削除するステ
ップからなることを特徴とする多層基板設計における不
要ランド削除システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ライン及びランドから
構成された導体回路を有するプリント配線板、及びこの
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
フィルムの元になるパターンフィルム作成用ＣＡＤデー
タの不要ランド削除システムに関するものである。

【０００２】

【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、どのような方法を取るにしても、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ィルムが
使用されている。このパターンフィルムを作成するの
は、与えられた回路図からパターンフィルムのさらに元
となるパターン設計図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設計図を作成し、このパタ
ーン設計図からさらにパターンフィルムを作成する必要
があるのであり、このパターンフィルムを利用すること
によって、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。

【０００３】また、通常プリント配線板パターンフィル
ムデータ作成方法として、概略次のような方法が採られ
ている。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、作業者がパターン設
計図を作成する。このパターン設計図のチェックを行な
って修正した後に、パターンフィルム作成用データをＣ
ＡＤシステム（デジタイザーを含むシステム）を利用し
て作成し、このパターンフィルムを作成するのである。

【０００４】このＣＡＤシステムによってパターンフィ
ルム作成用データを作成する方法についてもう少し具体
的に説明すると次の通りである。一般に、パターンフィ
ルム作成用データは、プリント配線板上の実装されるべ
き部品に対応したデータ、すなわち図１０に示すような
部品ランドデータ（使用される部品が決まれば自動的に
決定されるデータである）と、この部品のプリント配線
板上に対する位置を決定するデータ、すなわち図１１に
示すような原点座標データとからなる登録データが使用
される。部品ランドデータは、実装される部品の端子が
接続されるプリント配線板上のランドを形成するための
ものであり、部品の基準ランドからの他のランドまでの
相対座標と、ランドの大きさを決定するランド径を示す
データを有している。また、原点座標データは、上述し
た部品ランドデータの基準ランドの位置を絶対座標で示
したものである。そして、前述したＣＡＤシステムは、
部品ランドデータと原点座標データとからなる登録デー
タを演算処理することにより、部品実装を行なうための
多数のランドを自動的に数値化して発生させるのであ
る。

【０００５】ところで、多層のプリント配線板を作成す
るには、外層となる部分はもとより、内層となる部分に
おいてもパターンを形成する必要があり、しかもこれら
各層のパターンはスルーホールで電気的に接続する必要
があるから、互いに関連した位置関係を有するように形
成される。これらの内、外層のパターンフィルム作成用
データを作成する場合には、上述したように部品穴用の
各ランドデータはＣＡＤシステムに登録されている部品
データより自動的に発生される。これは部品用ランドを
１つずつデジタイザーなどで入力すると作業時間が長く
なりかつ入力ミスなどによるデータの不具合の発生する
可能性があり、また部品個々の規格が違う場合（インチ
部品、ミリ部品）入力には多大な手間が必要となるから
である。一方、内層のパターンフィルム作成用データを
作成する場合も前記外層の場合と同じ理由により登録部
品データより自動的に全ランドを発生している。

【０００６】しかし、基板の最外層パターンでは、図８
に示すように、導通用スルホールにはランドが必要であ
るが、内層では図９に示すように、導通させるパターン
が存在する場合のみランドが必要なだけである。つま
り、一般に、ランドはスルーホールとの導通をとる場合
と、半田付時の半田のりを良くする場合という２つの目
的に使用されるものであるが、内層においてはスルーホ
ールとの導通をとる場合にのみ必要なだけである。従っ
て、前記方法で自動的に作成した内層パターンフィルム
作成用データには不要なランドが数多く存在することに
なるのである。そして、この不要ランドは、ドリルによ
る穴明け加工時に、ドリルを不必要に摩耗させ、また内
層パターン内でのランドとパターンのショートという重
大な不具合の要因となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な実状に鑑みてなされたもので、その解決しようとする
問題点は多層プリント配線板の内層に形成される不要部
品穴ランドによるプリント配線板の穴明け加工時におけ
るドリルの摩耗と内層パターン内でのランドとパターン
のショートである。そしてその目的とするところは、他
のパターンとの接続がない内層ランドのランドデータを
パターンフィルム作成用データから効果的に削除するシ
ステムを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の問題点を解決する
ために本発明が採った手段は、「与えられた回路図から
作成したパターン設計図を基に形成したパターンフィル
ム作成用データの部品穴用ランドデータを登録部品デー
タより自動的に全ランドを発生させ、パターンデータと
するステップ、内層用パターンフィルム作成データのみ
ランドの中心座標と半径とからなるランドデータと、前
記ラインの端点の座標とその半径及びこれら端点が連続
していることを示すデータとからなるラインデータとに
分解し、前記パターン設計図を所定の区画に分解し、こ
の区画内に入る前記ランドデータ、ラインデータを当該
区毎に記憶するステップ、この区画内に入る１つの前記
ランドデータと同じ区画内に入る他の１つの前記ライン
データを１組ごとに選択して両者間の距離を算出し、こ
の算出された距離から内層ランドが他のパターンと接続
しているかを判断するステップ、接続がない内層ランド
は前記パターンフィルム作成用データから前記ランドデ
ータを削除するステップからなることを特徴とする多層
基板設計における不要ランド削除システム」である。

【０００９】

【作用】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図３に示した様な
プリント配線板上のパターン（導体回路）を、図４の
（イ）及び（ロ）に示す様に円（ランド(10)）と、両端
が半円状または角状になった帯（真正ライン(20)、パッ
ド）としてとらえることにある。このようにパターンを
考えれば、どのような複雑なパターンであっても、上記
の円（ランド(10)）と帯（真正ライン(20)、パッド）と
の組み合わせによって確実にパターンを実現することが
できるのである。

【００１０】図３に示した様なパターンをプリント配線
板上に形成する場合を例に採って説明すると、まずこの
パターンを電子部品の端子が挿入されたりスルーホール
が形成されたりする個所としてのランド(10)と、これら
のランド(10)を電気的に接続するパターンとしての真正
ライン(20)とに分割して考える。この場合、真正ライン
(20)が折れ曲っている場合には、その折れ曲った部分か
ら別の真正ラインが延びているものとするのである。図
３に示したパターンにあっては、２個のランド(10)と３
本の真正ライン(20)から構成されている。

【００１１】ランド(10)と真正ライン(20)とをそれぞれ
別々に取り出して示したのが図４（イ）及び（ロ）であ
る。ランド(10)と真正ライン(20)の数値化法として、ま
ずランド(10)においてはその中心座標とランド(10)自体
の半径で現し、真正ライン(20)では、当該真正ライン(2
0)の端点の座標と当該真正ライン(20)の太さ（あるいは
巾）及び両端点が連絡していることを示すデータによっ
て現すことによって、ランド(10)と真正ライン(20)を提
供する各データをベクトル量からなるデータとして使用
するものなのである。以上のようなベクトルデータを使
用して各内層ごとにベクトルデータを区画分けし、各区
内のランド(10)とラインの交わりを電算機を用いて算出
し、少なくとも１つのラインとの交わりがないランド(1
0)データをフィルム作成用データから削除することによ
って、孔明け加工時のドリル摩耗低減及び製造工程にお
けるランド(10)とパターンの短絡防止を効果的に行うこ
とができる。

【００１２】

【実施例】次に本発明について図面を参照しながら詳細
に説明する。図１は本発明のシステムに対応したフロー
チャートであり、本発明のシステムに係る各ステップが
順を追って示してある。この図１は図２のステップ
（Ｃ）からステップ（Ｅ）に至る部分に対応するもので
ある。図２に示したフローチャートは回路図からパター
ンフィルムを形成する場合の手順を示したもので、ステ
ップ（Ａ）において必要な電子部品を組み合わせて電気
的に接続した回路図を通常の設計の方法で作成する。こ
のように作成した回路図から電子部品の大きさ及び位
置、プリント配線板の大きさ及びそれに配置される各種
電子部品等のレイアウトを考慮しながらステップ（Ｂ）
においてパターン設計図を作成する。その後、デジタイ
ザーを使用したり、演算処理によってパターンフィルム
を容易に形成できるようにステップ（Ｃ）においてパタ
ーン設計図からパターンフィルム作成用データを作成す
る。この時、全ての部品の内層にランド(10)を一事的に
発生させておく。

【００１３】そして、ステップ（Ｄ）において不要な内
層ランド(10)を削除する。さらに不要ランド(10)削除後
のデータよりステップ（Ｅ）において、自動作図装置を
使用してパターンフィルムを形成するのである。本発明
のシステムは、図２に示した以上のステップ（Ｄ）に当
る部分であるが、このことを図１〜図９を使用して詳細
に説明する。まず図１のステップ（ａ）においては、回
路図を基にして作成されたパターン設計図から、ランド
(10)と真正ライン(20)をデジタイザー等を使用して数値
化する。このとき全ての部品の内層にランド(10)を一事
的に全て発生させておく。この場合、各ランド(10)及び
真正ライン(20)は上述したようにランド(10)の中心座標
と半径とからなる真正ライン(20)データとに分解して数
値化するのである。

【００１４】次に、ステップ（ｂ）において前述したベ
クトルデータを各層ごと一定区画ごとに分割し、記憶さ
せておく。そしてステップ（ｃ）（ｄ）（ｅ）において
各層一定区画内の一組のランド(10)と真正ライン(20)が
交わるかの演算処理を全ての組、全ての内層で行い、パ
ターンと交わりのあるランド(10)を探索し記憶する。そ
して、ステップ（ｆ）においてランド(10)以外のデータ
をパターンフィルム作成用データより削除する。その交
わりのあるランドデータ以外のランドデータの削除例を
図５〜図９に示した。図５〜図７は４層プリント基板の
断面図例を示したものである。

【００１５】図５においては部品穴を作成すると、自動
的に第１、第２、第３及び４層にランド(10)が自動発生
するＣＡＤシステムでデータを作成したものである。そ
の後、パターンデータを作成した図が図６である。この
図６において、第３層のランド(10)にはパターンがつな
がっていない。したがって、この段階でフィルム作成用
データから第３層の孤立ランド(10)を削除する。削除し
た図が図７であり、孤立ランド(10)探索法は前述した通
りである。次に、各層の状態を平面的に表示した例を図
８及び図９に示した。図８は、部品穴に対応させて全て
の層にランド(10)を発生させた後パターンデータを作成
させた状態のある内層の一部例である。この図８中に示
したランドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、ＦのうちＣ、Ｄは他の
パターンとのつながりのない孤立ランド(10)である。し
たがって、この段階でフィルム作成用データからＣ、Ｄ
の孤立ランド(10)を削除する。削除後の状態を図９に示
した。以上の図で示した孤立ランド(10)を削除すること
によって穴明け加工時のドリル摩耗の低減及び製造工程
におけるランド(10)とパターンの短絡防止を効果的に行
うことができる。

【００１６】

【発明の効果】以上の本発明に係るシステムによって得
られる効果を列記してみると、次の通りである。 １．不要内層ランド(10)を削除することによって製造工
程におけるドリル摩耗の速度を低減する。 ２．不要内層ランド(10)を削除することによって削除す
る前のランド(10)とパターンの短絡防止になる。 ３．部品データ作成の際全ての内層にランド(10)を付加
すれば良く、部品データ作成数が少なくて済み、データ
作成時間の減少になる。 ４．作成する部品データ数が少なくて済むためデータ作
成ミスによる不良が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシステムを説明するための手順を
示したフローチャートである。

【図２】回路図からパターンフィルムを作成するまでの
手順を示したフローチャートである。

【図３】ランドと真正ラインの概略構成を示す平面図で
ある。

【図４】ランドと真正ラインとを分解して示した平面図
である。

【図５】プリント基板の断面例を示す部分拡大断面図で
ある。

【図６】プリント基板の断面例を示す部分拡大断面図で
ある。

【図７】プリント基板の断面例を示す部分拡大断面図で
ある。

【図８】プリント基板の層平面例を示す平面図である。

【図９】プリント基板の層平面例を示す平面図である。

【図１０】部品ランドデータの一例を数値化して示した
平面図である。

【図１１】原点座標データを数値化して示した平面図で
ある。

【図１２】原点座標と部品ランドとの関係を示す平面図
である。

【符号の説明】

10…ランド、20…真正ライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 与えられた回路図から作成したパターン
   設計図を基に形成したパターンフィルム作成用データの
   部品穴用ランドデータを登録部品データより自動的に全
   ランドを発生させ、パターンデータとするステップ、内
   層用パターンフィルム作成データのみランドの中心座標
   と半径とからなるランドデータと、前記ラインの端点の
   座標とその半径及びこれら端点が連続していることを示
   すデータとからなるラインデータとに分解し、前記パタ
   ーン設計図を所定の区画に分解し、この区画内に入る前
   記ランドデータ、ラインデータを当該区毎に記憶するス
   テップ、この区画内に入る１つの前記ランドデータと同
   じ区画内に入る他の１つの前記ラインデータを１組ごと
   に選択して両者間の距離を算出し、この算出された距離
   から内層ランドが他のパターンと接続しているかを判断
   するステップ、接続がない内層ランドは前記パターンフ
   ィルム作成用データから前記ランドデータを削除するス
   テップからなることを特徴とする多層基板設計における
   不要ランド削除システム。